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RNA引导的成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)/Cas12b系统代表用于基因组编辑的第三个CRISPR-Cas系统家族。然而，只有少数核酸酶在人类细胞中表现出活性，其体内治疗潜力仍不确定。
2024年7月30日，复旦大学王永明及王红艳共同通讯在Advanced Science 在线发表题为“Characterization of NiCas12b for In Vivo Genome Editing”的研究论文，该研究中，进行了绿色荧光蛋白(GFP)活化试验以筛选一组15种Cas12b直系同源物，其中四种在哺乳动物细胞中表现出编辑活性。
特别值得注意的是来自Nitrospirasp.的NiCas12b，它识别“TTN”原间隔区相邻基序(PAM)并促进各种细胞系中的有效基因组编辑。重要的是，NiCas12b还表现出高度特异性，使其适用于治疗应用。作为概念验证，利用腺相关病毒(AAV)将NiCas12b引入小鼠肝脏，靶向胆固醇调节基因前蛋白转化酶枯草溶菌素/kexin9型(Pcsk9)。注射4周后，插入/缺失(indel)效率显著超过16.0%，导致血清胆固醇水平显著降低。NiCas12b为基础研究和临床应用提供了一种新选择。
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成簇的规律间隔短回文重复序列-Cas（CRISPR-Cas）系统源自微生物适应性免疫系统，已广泛应用于基础研究和基因治疗中的基因组编辑。该系统根据功能和进化模块性分为两类，包括6种类型和30多个亚型。其中，第2类CRISPR-Cas系统包括II型（编码Cas9）和V型（编码Cas12），由于其依赖单一效应蛋白进行DNA切割，因此主要用于基因组编辑。第一个Cas9系统SpCas9于2013年开发用于哺乳动物基因组编辑，自此成为最受欢迎的基因组编辑工具。SpCas9已成功应用于多种生物，包括细菌、酵母、植物、小鼠和人类。V-A型Cas12a是第二个CRISPR-Cas系统，于2015年开发。随后，来自各种细菌的大量CRISPR-Cas系统被设计用于基因组编辑。这些CRISPR-Cas核酸酶表现出不同的特性，例如原间隔区相邻基序(PAM)要求、靶序列偏好和特异性。然而，值得注意的是，由于缺乏合适的PAM或因为序列不是当前CRISPR-Cas工具的偏好，仍有许多基因组位点无法有效编辑。因此，迫切需要扩展CRISPR-Cas工具箱以拓宽基因组编辑的可能性范围。Cas12b对哺乳动物基因组编辑的活性测试（图源自Advanced Science ）V-B型Cas12b代表了用于基因组编辑的第三个CRISPR-Cas系统家族。该系统由三个关键组件组成：Cas12b核酸酶、CRISPRRNA(crRNA)和反式激活crRNA(tracrRNA)。crRNA和tracrRNA可以融合在一起形成单个向导RNA(sgRNA)。到目前为止，三种Cas12b核酸酶(AaCas12b、BhCas12bv4和BvCas12b)已在哺乳动物细胞中表现出活性，尽管它们的体内治疗潜力尚未得到研究。在这项研究中，作者筛选了总共15种Cas12b直系同源物，并确定NiCas12b是一种高效且高度特异性的基因组编辑酶。重要的是，作者的研究表明NiCas12b可以在体内破坏小鼠前蛋白转化酶枯草溶菌素/kexin9型(Pcsk9)基因，显示出治疗应用的巨大前景。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202400469![]()
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