陈佳、杨力研究组合作通过切割ADAR抑制剂实现特异高效的RNA编辑

摘要：研究背景相对于DNA编辑技术，RNA编辑不会引起基因组永久性变化，其编辑是可逆且可调控的，因此拥有更强的安全性。但已有研究发现工程化ADAR的异位表达会引发大量转录组范围内的脱靶编辑。因此，开发一款普适性且低脱靶效应的RNA碱基编辑器对于RNA编辑的广泛应用具

研究背景 相对于DNA编辑技术，RNA编辑不会引起基因组永久性变化，其编辑是可逆且可调控的，因此拥有更强的安全性。但已有研究发现工程化ADAR的异位表达会引发大量转录组范围内的脱靶编辑。因此，开发一款普适性且低脱靶效应的RNA碱基编辑器对于RNA编辑的广泛应用具有重要意义。 结果与展望 联合团队在研究中对ADAR2脱氨酶结构域（ADAR2DD）具有潜在抑制作用的蛋白结构域进行筛选，确定了多种ADAR蛋白抑制剂（ADI）。同时，引入了具有切割活性的分裂的TEV蛋白与工程化改造的向导RNA（eagRNA），开发了一种具有高特异性且高效率的RNA变形式腺嘌呤碱基编辑器（RNA transformer Adenine Base Editor，RtABE）。通过巧妙的设计，RtABE系统的所有元件能够在靶向位点处进行组合，进而切除ADI并获得脱氨活性。而在非靶向位点处，由于ADI与ADAR2DD的融合表达存在使得RtABE保持活性关闭状态。RtABE在全转录组范围内实现了脱靶效应的显著降低，同时保持了在靶向位点处的高编辑效率。

图1：RtABE模式示意图

相对于使用工程化RNA招募内源ADAR的RNA编辑器，RtABE系统实现了在更大的编辑范围内的高效编辑（例如，UAN，AAN，CAN和GAN）。此外，研究人员将RtABE包装到单一的腺相关病毒（AAV）后递送至Hurler综合征（粘多糖病I型）模型小鼠中，经检测，RtABE系统在小鼠体内实现了长期、高效和精准的RNA碱基编辑。同时并未在RtABE处理过的小鼠的肝脏中检测到明显的脱靶编辑。总的来说，RtABE是一个精准的、高效的RNA碱基编辑系统，且具有广泛的编辑范围。结合研究者在疾病小鼠模型中的研究结果，RtABE为遗传性疾病以及其他严重疾病的潜在临床治疗提供了巨大的希望。这些发现极大地加强了通过AAV等载体递送精准RNA编辑器用于疾病治疗和探索性转化研究的前景。