Nature：新型CRISPR剪刀Cas12a2，实现精准真核细胞杀伤

题图 | Pixabay

撰文 | 宋文法

治疗疾病的挑战之一是，如何在不破坏健康组织的情况下，精准清除特定细胞，例如癌细胞、病原体、污染物等，这也是生命科学、医学等领域的核心需求之一。

Cas12a2是近年发现的一类V型CRISPR核酸酶，与传统的CRISPR-Cas9或Cas13系统不同，Cas12a2在识别目标RNA后并不会仅仅切割DNA或RNA，而是引发全面的DNA断裂，最终导致细胞死亡。在细菌中，CRISPR系统可有效清除目标细胞，但在真核细胞中效果有限。

2026年5月6日，美国犹他大学刘洋等人在"Nature"期刊上发表了题为" RNA-triggered cell killing with CRISPR–Cas12a2 "的研究论文。

研究显示，通过识别特定RNA，CRISPR-Cas12a2系统实现了RNA触发式的真核细胞精准杀伤，包括精准清除HPV阳性癌细胞、基因编辑失败的细胞、携带KRAS突变的癌细胞，为癌症治疗、病毒清除、基因编辑细胞富集等领域带来革命性工具。

图源：论文截图

在这项研究中，研究团队在酵母和人类细胞中验证了CRISPR-Cas12a2系统的高效性，并在多种实际场景中展现了其应用潜力。

结果发现，Cas12a2可在真核细胞中实现RNA触发式的细胞精准杀伤，在酵母和人类细胞中，Cas12a2仅在识别目标RNA转录本后激活，激活后释放非特异性双链DNA切割酶，在细胞核内引发大量双链DNA断裂，导致不可逆细胞死亡，彻底清除目标细胞。

Cas12a2系统精准清除酵母和人类细胞（图源：论文截图）

接下来，研究团队展示了Cas12a2在三个关键领域的应用潜力：

在高危型HPV中，研究人员设计了靶向病毒E6/E7转录本的引导RNA，可特异性清除HPV阳性宫颈癌细胞，而对未感染细胞无损伤；在HPV16阳性头颈鳞癌小鼠模型中，通过脂质纳米颗粒（LNP）递送Cas12a2显著抑制了肿瘤生长，实现体内有效治疗。

此外，在基因编辑实验中，Cas12a2能有效清除未被编辑的细胞，从而将成功编辑的细胞比例提高3倍以上。

不仅如此，Cas12a2还能区分携带有KRAS G12C突变的癌细胞与正常细胞，仅杀伤携带突变的癌细胞，不损伤正常细胞，并对已产生耐药性的癌细胞同样有效。

清除突变致癌细胞（图源：论文截图）

重要的是，Cas12a2脱靶风险极低，向导RNA与目标RNA存在2个以上错配即完全失活；且仅在目标细胞中引发DNA损伤，其他细胞不受影响；可通过多种方式递送。

研究指出，Cas12a2系统拓展了CRISPR技术的应用范围，实现了从基因编辑到了程序性细胞清除的跨越，未来有望用于抗病毒、抗癌治疗中，为疾病治疗带来革命性工具。

总而言之，CRISPR-Cas12a2系统在真核细胞中实现了基于RNA触发的细胞精准杀伤，这将推动CRISPR技术进入一个全新的阶段。

参考文献：

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10466-y

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