编辑丨王多鱼 排版丨水成文 基因编辑技术，如CRISPR/Cas9和新一代的碱基编辑技术，通过永久性地改变DNA序列来修正致病基因， 是功能强大的治疗工具。这些前沿技术在修正基因时，或依赖于DNA断裂后的细胞修复，或直接对单个 DNA碱基进行转换。尽管这些技术的精准性在不断迭代提升，但如何确保在复杂的人体环境中完全避免任 何非预期的、永久性的序列改变，仍是该领域在迈向更广泛临床应用时需要持续关注和完善的重要方向。 正是在这一背景下，一种旨在补充现有技术、为基因治疗提供更多选择的策略——表观遗传编辑，获得了 越来越多的关注。它如同基因表达的"调控开关"，无需改动DNA序列，而是通过在特定的基因组位点添加 或移除表观遗传化学修饰，来精准地调控目标基因的"开启"或"关闭"。这种只改变基因修饰而不改变基因 序列的方式，为基因治疗的安全性提供了新的思路。 近期，锌指蛋白和dCas9的表观遗传编辑疗法已经展现出了巨大潜力，已有研究在小鼠和非人灵长类体内 成功抑制了PCSK9的表达，从而有效降低了血液中的胆固醇水平。 PCSK9是调控血液中"坏胆固醇" （LDL-C） 的关键蛋白，抑制它已成为预防和治疗心血管疾病的重要策略 ...

基因编辑技术发展 - CRISPR-Cas9的发现开启了基因编辑新时代，基于CRISPR的技术已成功应用于人体临床试验治疗遗传疾病和癌症[2] - 科学家不断挖掘新工具以解决Cas9蛋白体积过大（约1400个氨基酸）难以通过AAV病毒载体递送的难题[2] NovaIscB系统的创新 - 通过对CRISPR-Cas9祖先IscB进化改造，创造出仅614个氨基酸的NovaIscB系统，体积仅为Cas9一半[2] - NovaIscB编辑效率提升百倍，插入/缺失编辑活性达40%，效率相比野生型OgeuIscB提升约100倍[3][15] - 系统可与甲基转移酶融合创建可编程表观遗传编辑系统OMEGAoff，紧凑到可装入单个AAV载体[2][3] IscB的潜力与挑战 - IscB作为Cas9祖先，体积仅300-550个氨基酸，是Cas9的30%，更适合小型化基因编辑工具开发[7] - 原始IscB存在三大短板：有效向导RNA仅13bp导致低特异性、编辑效率不足野生型Cas9的1%、无法适配复杂表观遗传编辑工具[8] 技术优化四步法 1 从144种IscB天然变体中筛选出OrufIscB，编辑效率比前代提升5-10倍[10] 2 将Cas9的REC结构域移植到IscB，引导RNA延长至20bp，脱靶率降低3倍[11] 3 通过深度突变扫描筛选关键位点E137K/E409R/I533K，编辑活性再提升2倍[12] 4 精简向导RNA结构从225nt缩短至166nt，人类细胞中表达量提升4倍[13] OMEGAoff系统应用 - 单次AAV注射OMEGAoff可持久抑制PCSK9基因表达，小鼠血清胆固醇水平显著降低，效果持续6个月[16] - 实验显示未观察到血清总胆红素和丙氨酸氨基转移酶水平的显著变化，安全性良好[16] 方法论突破 - 研究提出的进化与结构引导蛋白质工程方法为优化蛋白质功能提供新框架，应用远超基因组编辑范畴[4][19] - 通过研究1000多种变体创建NovaIscB和OMEGAoff系统，丰富了基因编辑工具箱[19]