诺奖团队领衔,华人一作!《Nature》开发新型CRISPR工具,精准识别并杀伤“不可成药”突变


在癌症治疗领域,有一个令人沮丧的现实:许多驱动癌症的关键蛋白,如著名的p53,恰恰是“不可成药”的。p53突变存在于近半数癌症中,尤其在卵巢癌、胰腺癌中比例更高。但由于其蛋白结构光滑、缺乏药物结合口袋,科学家们几十年来的努力——“恢复p53功能”,始终像追逐一个遥不可及的“圣杯”。

2026年6月8日,加州大学伯克利分校Jennifer A. Doudna团队(Jingkun Zeng为第一作者)在Nature在线发表题为Targeting Cancer-Specific Mutations with RNA-Triggered Chromatin Shredding的研究论文,该研究另辟蹊径,提出了一种颠覆性的解决方案:不再试图修复突变的蛋白,而是直接杀死表达突变蛋白的细胞。

这项新策略的核心,是一个名为CRISPR-Cas12a2的分子机器。Cas12a2本身是一种RNA引导的核酸酶,在细菌中它通过识别外源RNA并降解细胞内DNA来阻止病毒传播。研究团队敏锐地意识到,这种“识别特定RNA就发动攻击”的特性,完全可以被改造为一种精准的细胞杀伤工具。

那么,它是如何工作的?

关键在于Cas12a2的“反式切割”活性。当Cas12a2在引导RNA的指引下,在细胞内找到了与之完美匹配的靶标RNA(例如,来自突变型p53基因的信使RNA)时,它会被激活。激活后的Cas12a2不再仅仅切割靶标RNA,而是开启一种“无差别攻击”模式,转而切割细胞核内的染色质。这种对基因组DNA的大规模破坏会立即触发强烈的DNA损伤应答,最终导致该细胞走向死亡。

这就像给每个细胞安装了一个“基因听诊器”。只有当它听到了“坏消息”(突变RNA)时,才会引爆炸弹;而正常细胞因为没有这个“坏消息”,所以安然无恙。

Cas12a2在哺乳动物细胞中靶向RNA时可诱导急性DNA损伤和细胞周期阻滞(图源自Nature

精准与疗效的双重验证

研究团队证明了这一策略的惊人精准度。他们设计了能够区分单个碱基差异的引导RNA,成功实现了对携带TP53单核苷酸点突变的癌细胞的特异性杀伤,而对表达野生型p53的正常细胞毫无影响。这意味着,理论上可以针对每一位患者肿瘤特有的p53突变,定制专属的“杀伤指令”。

在动物模型中,该策略同样展现了治疗潜力。通过脂质纳米颗粒将编码Cas12a2的mRNA和靶向癌基因(如c-MYC和p53 R248Q)的引导RNA递送入小鼠体内,成功显著减少了肿瘤负荷。

科学意义:为“不可成药”靶点打开新大门

这项研究的突破性在于,它彻底改变了针对“不可成药”靶点的治疗范式。传统思路是“修复”或“抑制”突变的蛋白,而Cas12a2策略则是直接清除产生这些蛋白的“源头”——细胞本身。这种方法尤其适用于像p53这样在肿瘤早期即出现、并贯穿整个病程的“创始突变”。

当然,从实验室到临床还有很长的路要走,包括递送效率、脱靶效应和免疫原性等问题需要解决。但这项研究无疑开辟了一条充满希望的新赛道:通过转录本激活的染色质剪切,实现对任何携带特定RNA特征细胞的精准清除。对于那些长期无药可医的癌症患者来说,这或许意味着一个新的黎明。

参考消息:https://www.nature.com/articles/s41586-026-10738-7


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