在神經(jīng)發(fā)育障礙領(lǐng)域，SCN2A基因單拷貝缺失（haploinsufficiency）是導(dǎo)致自閉癥譜系障礙、智力殘疾和難治性癲癇的主要原因之一。傳統(tǒng)基因療法因病毒載體容量有限難以應(yīng)對(duì)長(zhǎng)基因序列的替代需求。2025年9月，Nature發(fā)表題為CRISPR activation for SCN2A-related neurodevelopmental disorders的研究論文，提出通過(guò)CRISPR激活技術(shù)（CRISPRa）上調(diào)內(nèi)源SCN2A的表達(dá)，逆轉(zhuǎn)神經(jīng)功能缺陷。

Fig1.基因復(fù)位：青少年階段干預(yù)仍能修復(fù)腦功能。研究團(tuán)隊(duì)首先通過(guò)基因工程設(shè)計(jì)，在Scn2a單拷貝缺失小鼠模型中驗(yàn)證基因復(fù)位概念。如圖1所示，在青少年期通過(guò)Cre酶恢復(fù)Scn2a功能基因拷貝后，小鼠前額葉皮層錐體神經(jīng)元的電生理缺陷得到顯著改善。具體地說(shuō)，動(dòng)作電位峰值dV/dt（反映鈉通道功能）恢復(fù)至正常水平，樹(shù)突鈣信號(hào)傳導(dǎo)和AMPA/NMDA受體比例異常均被糾正。這表明即使錯(cuò)過(guò)早期發(fā)育關(guān)鍵期，在青少年階段恢復(fù)SCN2A表達(dá)仍能重塑神經(jīng)元功能。

Fig2.CRISPRa精準(zhǔn)激活：體內(nèi)外驗(yàn)證治療潛力。研究人員進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了rAAV病毒遞送的CRISPRa系統(tǒng)，靶向Scn2a基因啟動(dòng)子區(qū)。通過(guò)顱內(nèi)注射，成功將Scn2a mRNA表達(dá)上調(diào)1.5倍（圖2）。在Scn2a+/-小鼠模型中，CRISPRa處理使神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢坏漠a(chǎn)生能力和突觸功能恢復(fù)正常。RNA測(cè)序分析顯示該技術(shù)具有高度特異性，未引起顯著脫靶效應(yīng)。

Fig3.系統(tǒng)性治療：從腦部到全身突破。為提升臨床轉(zhuǎn)化潛力，團(tuán)隊(duì)探索了靜脈給藥途徑。使用能穿透血腦屏障的PHP.eB血清型AAV病毒，通過(guò)尾靜脈注射實(shí)現(xiàn)CRISPRa組分在全腦的表達(dá)（圖3）。這種系統(tǒng)性治療不僅恢復(fù)了電生理指標(biāo)，還顯著降低化學(xué)誘導(dǎo)的癲癇發(fā)作敏感性。在野生型小鼠中過(guò)表達(dá)Scn2a并未引起過(guò)度興奮，表明該技術(shù)具有內(nèi)在安全性。

Fig4.人類(lèi)神經(jīng)元驗(yàn)證：臨床轉(zhuǎn)化前景明朗。研究最后在人類(lèi)干細(xì)胞衍生的神經(jīng)元中驗(yàn)證了CRISPRa的有效性。在SCN2A+/-人神經(jīng)元中，該技術(shù)成功恢復(fù)動(dòng)作電位發(fā)放頻率和波形特征（圖4）。尤為重要的是，CRISPRa處理還逆轉(zhuǎn)了神經(jīng)元軸突起始段的結(jié)構(gòu)異常，表明該技術(shù)能同時(shí)修復(fù)功能和結(jié)構(gòu)缺陷。

這項(xiàng)研究首次證實(shí)，通過(guò)CRISPRa技術(shù)調(diào)控內(nèi)源性基因表達(dá)可有效治療單拷貝缺失引起的神經(jīng)發(fā)育障礙。其創(chuàng)新性體現(xiàn)在：1、時(shí)間窗口突破：青少年期干預(yù)仍有效，打破神經(jīng)發(fā)育關(guān)鍵期限制；2、技術(shù)優(yōu)勢(shì)：規(guī)避傳統(tǒng)基因療法的載體容量限制和異位表達(dá)風(fēng)險(xiǎn)；3、治療策略：系統(tǒng)性給藥實(shí)現(xiàn)全腦覆蓋，臨床轉(zhuǎn)化可行性高；4、安全特性：內(nèi)源性調(diào)控機(jī)制防止過(guò)度表達(dá)，具備天然安全緩沖。

該研究為SCN2A相關(guān)疾病提供新治療思路，更開(kāi)創(chuàng)cis-調(diào)控療法（CRT）在神經(jīng)疾病中的應(yīng)用先例。隨著載體技術(shù)和遞送方法的優(yōu)化，這種策略有望拓展至其他單基因缺陷疾病，為精準(zhǔn)醫(yī)療開(kāi)啟新篇章。