Genome modification of CXCR4 by Staphylococcus aureus Cas9 renders cells resistance to HIV-1 infection.
Genome modification of CXCR4 by Staphylococcus aureus Cas9 renders cells resistance to HIV-1 infection.
复制标题
金黄色葡萄球菌 Cas9 对 CXCR4 进行基因组修饰，使细胞对 HIV-1 感染具有抵抗力
DOI：
10.1186/s12977-017-0375-0
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发表时间：
2017-11-15
期刊：
影响因子：
3.3
通讯作者：
Guo D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Q;Chen S;Xiao Q;Liu Z;Liu S;Hou P;Zhou L;Hou W;Ho W;Li C;Wu L;Guo D
CRISPR/Cas9系统已被广泛用于哺乳动物细胞中的基因组编辑。CXCR 4是人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）进入的辅助受体，CXCR 4功能的丧失可以保护细胞免受CXCR 4（X4）嗜性HIV-1感染，使CXCR 4成为HIV-1基因治疗的重要靶点。然而，CRISPR/SpCas 9系统的大尺寸对其有效递送到原代CD 4 + T细胞中提出了障碍。最近，一种小的金黄色葡萄球菌Cas9（SaCas 9）被开发出来，作为基因组编辑工具可以解决这个问题。因此，如果将其用于靶向CXCR 4，则为HIV-1的基因治疗提供了有希望的策略。在这里，我们采用了来自金黄色葡萄球菌的短版本Cas9（SaCas 9）用于靶向CXCR 4。我们证明，在人CD 4 + T细胞系中转导表达SaCas 9的慢病毒和CXCR 4的选定单指导RNA有效诱导了CXCR 4基因的编辑，使这些细胞系对X4嗜性HIV-1感染具有抗性。此外，我们使用腺相关病毒递送的CRISPR/SaCas 9有效地转导原代人CD 4 + T细胞并破坏CXCR 4表达。我们还发现，CXCR 4编辑的原代CD 4 + T细胞增殖正常，并对HIV-1感染有抵抗力。我们的研究为CRISPR/SaCas 9靶向CXCR 4基因组编辑在HIV-1基因治疗中的可能应用提供了基础。本文的在线版本（10.1186/s12977-017-0375-0）包含补充材料，可供授权用户使用。
The CRISPR/Cas9 system has been widely used for genome editing in mammalian cells. CXCR4 is a co-receptor for human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) entry, and loss of CXCR4 function can protect cells from CXCR4 (X4)-tropic HIV-1 infection, making CXCR4 an important target for HIV-1 gene therapy. However, the large size of the CRISPR/SpCas9 system presents an obstacle to its efficient delivery into primary CD4+ T cells. Recently, a small Staphylococcus aureus Cas9 (SaCas9) has been developed as a genome editing tool can address this question. Therefore, it provides a promising strategy for HIV-1 gene therapy if it is used to target CXCR4. Here, we employed a short version of Cas9 from Staphylococcus aureus (SaCas9) for targeting CXCR4. We demonstrated that transduction of lenti-virus expressing SaCas9 and selected single-guided RNAs of CXCR4 in human CD4+ T cell lines efficiently induced the editing of the CXCR4 gene, making these cell lines resistant to X4-tropic HIV-1 infection. Moreover, we efficiently transduced primary human CD4+ T cells using adeno-associated virus-delivered CRISPR/SaCas9 and disrupted CXCR4 expression. We also showed that CXCR4-edited primary CD4+ T cells proliferated normally and were resistant to HIV-1 infection. Our study provides a basis for possible application of CXCR4-targeted genome editing by CRISPR/SaCas9 in HIV-1 gene therapy. The online version of this article (10.1186/s12977-017-0375-0) contains supplementary material, which is available to authorized users.
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