Nature重磅！CRISPR 激活技术逆转自闭症！

在神经发育障碍领域，SCN2A基因单拷贝缺失（haploinsufficiency）是导致自闭症谱系障碍、智力残疾和难治性癫痫的主要原因之一。传统基因疗法因病毒载体容量有限难以应对长基因序列的替代需求。2025年9月，Nature发表题为CRISPR activation for SCN2A-related neurodevelopmental disorders的研究论文，提出通过CRISPR激活技术（CRISPRa）上调内源SCN2A的表达，逆转神经功能缺陷。

Fig1.基因复位：青少年阶段干预仍能修复脑功能。研究团队首先通过基因工程设计，在Scn2a单拷贝缺失小鼠模型中验证基因复位概念。如图1所示，在青少年期通过Cre酶恢复Scn2a功能基因拷贝后，小鼠前额叶皮层锥体神经元的电生理缺陷得到显著改善。具体地说，动作电位峰值dV/dt（反映钠通道功能）恢复至正常水平，树突钙信号传导和AMPA/NMDA受体比例异常均被纠正。这表明即使错过早期发育关键期，在青少年阶段恢复SCN2A表达仍能重塑神经元功能。

Fig2.CRISPRa精准激活：体内外验证治疗潜力。研究人员进一步开发了rAAV病毒递送的CRISPRa系统，靶向Scn2a基因启动子区。通过颅内注射，成功将Scn2a mRNA表达上调1.5倍（图2）。在Scn2a+/-小鼠模型中，CRISPRa处理使神经元动作电位的产生能力和突触功能恢复正常。RNA测序分析显示该技术具有高度特异性，未引起显著脱靶效应。

Fig3.系统性治疗：从脑部到全身突破。为提升临床转化潜力，团队探索了静脉给药途径。使用能穿透血脑屏障的PHP.eB血清型AAV病毒，通过尾静脉注射实现CRISPRa组分在全脑的表达（图3）。这种系统性治疗不仅恢复了电生理指标，还显著降低化学诱导的癫痫发作敏感性。在野生型小鼠中过表达Scn2a并未引起过度兴奋，表明该技术具有内在安全性。

Fig4.人类神经元验证：临床转化前景明朗。研究最后在人类干细胞衍生的神经元中验证了CRISPRa的有效性。在SCN2A+/-人神经元中，该技术成功恢复动作电位发放频率和波形特征（图4）。尤为重要的是，CRISPRa处理还逆转了神经元轴突起始段的结构异常，表明该技术能同时修复功能和结构缺陷。

这项研究首次证实，通过CRISPRa技术调控内源性基因表达可有效治疗单拷贝缺失引起的神经发育障碍。其创新性体现在：1、时间窗口突破：青少年期干预仍有效，打破神经发育关键期限制；2、技术优势：规避传统基因疗法的载体容量限制和异位表达风险；3、治疗策略：系统性给药实现全脑覆盖，临床转化可行性高；4、安全特性：内源性调控机制防止过度表达，具备天然安全缓冲。

该研究为SCN2A相关疾病提供新治疗思路，更开创cis-调控疗法（CRT）在神经疾病中的应用先例。随着载体技术和递送方法的优化，这种策略有望拓展至其他单基因缺陷疾病，为精准医疗开启新篇章。