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镰状细胞病（sickle cell disease，SCD）是一组由血红蛋白β亚单位基因（HBB）的异常变异引起的单基因遗传性血液疾病，异常的血细胞在血管中黏附堵塞，导致血液流动受阻，引起一系列血栓、贫血、器官受损等严重症状。据统计，全球每年约有300,000例患者正受此困扰。

迄今为止，SCD治疗选择非常有限，干细胞移植被认为是治愈SCD的有望办法，然而移植手术需要捐献者匹配且存在排斥风险。近日，美国FDA批准了两种针对镰状细胞病的新型基因疗法，即Vertex和CRISPR联合的Casgevy和蓝鸟生物的Lyfgenia。Casgevy是获批上市的CRISPR基因编辑的基因疗法, 且1月16日FDA已批准用于治疗依赖输血型β地中海贫血（TDT）患者。 

人血红蛋白由2对珠蛋白组成。珠蛋白有四种，141个氨基酸残基的α珠蛋白和含146个氨基酸残基的非α珠蛋白（β、γ及δ型）。胎儿血红蛋白（HbF）由一对α珠蛋白和一对γ珠蛋白组成(α2γ2)，在出生后6个月内降至1%，此后变为HbA，由一对α珠蛋白和一对β珠蛋白组成(α2β2)。

Casgevy利用CRISPR编辑技术对BCL11A基因敲除，使得造血干细胞中的γ珠蛋白表达上调，β珠蛋白的表达下降，从而产生胎儿血红蛋白（HbF）。胎儿血红蛋白是一种健康，可以正常携带氧气的血红蛋白。胎儿血红蛋白水平升高可防止红细胞镰状病变。

在使用CRISPR基因编辑技术操作后，通常会使用单细胞克隆来获取含有特定基因编辑的细胞群体。这样可以确保所有细胞都具有相同的基因改变，从而减少实验中的变异性。单细胞分离仪Pala可实现基因编辑后的细胞分离并分选至孔板中，筛选出成功敲除目标基因的克隆。