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Nature │ 免疫逃逸的单链环状DNA与重组酶实现大片段基因组定点整合

  

  • 发布日期:2026-03-23

  • Online:2026-03-23

摘要:

基因组的精准编辑面临一个根本性矛盾:能够进行大片段整合的DNA重组酶依赖双链DNAdsDNA)作为供体,而dsDNA在哺乳动物细胞中会激活以cGAS-STING为核心的先天免疫通路,导致强烈的细胞毒性,极大限制了其体内应用。2026311美国麻省总医院Benjamin P. Kleinstiver团队在Nature杂志发表了题为“Immune evasive DNA donors and recombinases license kilobase-scale writing”研究论文(doi: 10.1038/s41586-026-10241-z),提出将环状单链DNAcssDNA)与重组酶联用,兼顾免疫逃逸与大片段整合两大需求。然而,重组酶识别位点天然需要双链结构,cssDNA本身无法被重组酶识别,二者兼容性构成核心技术壁垒。该团队从整合型单链DNA噬菌体中获得启发,开发了INSTALL策略,通过一段短寡核苷酸(PIP)退火至cssDNA的重组酶识别位点,形成局部双链的oDNA结构,在保留cssDNA免疫惰性的前提下使其被重组酶识别。在原代人T细胞、诱导多能干细胞及小鼠体内实验中,INSTALL均展现出远超传统dsDNA供体的整合效率与耐受性。在新生小鼠全身给药实验中,等质量dsDNA三日内100%致死,而INSTALL处理组小鼠全部存活,肝脏整合效率接近1%。这项研究从原核病毒中汲取灵感,系统性解决了非病毒大片段基因整合领域长期存在的免疫毒性难题,为遗传病的体内基因治疗开辟了新的技术路径。

推荐人:梁乐彤卢大儒