基于规则间隔短回文重复(CRISPR)相关蛋白9(Cas9)的群集治疗性基因组编辑的潜力由于CRISPR-Cas9系统体内活性的精确调控困难而受到严重阻碍。同济大学徐辉雄教授、上海大学向慧静副教授和陈雨教授利用基因组编辑技术开发了一种由超声控制、对活性氧(ROS)敏感的声敏剂集成型金属有机骨架(MOFs) P/M@CasMTH1，并将其用于增强声动力治疗(SDT)疗效。

本文要点：

（1）实验将能够生成单线态氧(¹O₂)的MOF结构通过可由¹O₂裂解的连接子与CRISPR-Cas9系统相锚定而制备了P/M@CasM TH1纳米颗粒，它不仅能够作为靶向MTH1的CRISPR-Cas9递送载体，而且也能够发挥超声调节剂的作用以实现对基因组编辑的时空激活。研究表明，P/M@CasMTH1可从溶酶体中逃逸，进而收集超声(US)能量并将其转化为¹O₂诱导SDT。

（2）与此同时，生成的ROS会随后触发对ROS响应的硫醚键的断裂，从而诱导CRISPR-Cas9系统的可控释放和基因组编辑的启动。实验结果表明，MTH1基因组的破坏可以显著增强SDT的治疗效果，并破坏肿瘤细胞的自我防御系统，从而导致细胞凋亡和肿瘤抑制。综上所述，这种协同破坏MTH1和大量产生¹O₂的治疗策略为利用基于纳米医学的基因组编辑技术提高SDT的疗效提供一个新的范例。

Yinying Pu. et al. Sono-Controllable and ROS-Sensitive CRISPR-Cas9 Genome Editing for Augmented/Synergistic Ultrasound Tumor Nanotherapy. Advanced Materials. 2021

DOI: 10.1002/adma.202104641

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202104641