杨辉：解决临床应用障碍，让体内RNA编辑和治疗更具竞争力-

8月10日，中科院神经所杨辉研究员团队在《自然·生物技术》期刊发表论文，开发出了高保真Cas13突变体（hfCas13d），既能高效降解靶标RNA，又显著降低了旁系切割活性，为CRISPR-Cas13系统的安全应用打开了新的大门。

杨辉本科毕业于上海交通大学生命科学学院，之后在中科院生化细胞所的李劲松实验室读博。2012年，杨辉获得吴瑞奖学金（华人生命科学领域在读博士的最高奖），前往麻省理工学院Whitehead研究所Rudolf Jaenisch实验室从事博士后研究工作。

博士后期间，杨辉与同实验室的王皓毅（现为中科院动物所研究员）一起成功构建了世界上第一只CRISPR-Cas9基因编辑小鼠，并发表了两篇Cell论文。2014年，杨辉回国并加入中科院神经所，当时28岁的他成为中科院神经所最年轻的研究员。

2018年，杨辉创立了基因编辑疗法公司辉大基因，致力人类罕见遗传疾病新型治疗技术及药物研发。目前辉大基因已完成数亿元C轮融资，同时在推进包括眼科、中枢神经系统、耳科在内的多领域研发管线。

极具潜力的RNA编辑系统

杨辉表示，基因治疗管线都会面临3个通用问题：递送、效率和脱靶。团队之前的工作发现了目前报道的最小Cas13，即Cas13X，很好地解决了AAV病毒载体递送基因编辑工具的问题，以及Cas13系统的脱靶问题。下一个目标就是提高Cas13系统在大动物上的编辑效率，争取在更低剂量下达到治疗效果，为今后的临床试验拓宽治疗窗口。目前辉大已在多种疾病小动物模型上达到了很高的编辑效率和治疗效果，包括基因敲降（Cas13X/Y系统，>90%）和单碱基编辑（miniCas13X-ADAR系统，>80%），希望在不久的将来就能开展临床试验，力争做到全球第一个将Cas13系统应用到疾病治疗的企业。

Cas13是一种极具潜力的RNA编辑系统，相比DNA编辑工具，基于Cas13的靶向RNA基因编辑系统更安全，具有可逆性。此外，它对lncRNA的敲降（比如天使综合症的ATS-UBE3A）、剂量敏感性基因（比如MECP2基因，多了少了都不好）的调控、单碱基的修复（没有PAM的限制，单个AAV可包装）具有独特优势。相对于其他RNA编辑工具（比如Cas7-11s、Csm、内源ADAR、MS2-MCP等），Cas13系统在递送、效率、脱靶、适用范围等方面都具有一定优势。

杨辉直言，Cas9以及Cas9依赖的基因编辑工具，专利保护得很好，其他企业已经没有机会了。而Cas13相对发现较晚，专利覆盖范围没有那么广。同时，之前发现的Cas13家族（Cas13a、b、c、d）蛋白都很大，有很大的改进空间。此外，RNA编辑工具相比于DNA编辑工具来说，具有可逆性，更加可控。相比其他在RNA层面的调控技术（RNAi、ASO）来说，Cas13系统介导的RNA编辑工具更加特异和精准，还可以进行单碱基修复，具有更加广泛的应用空间。

更高效的递送系统

除了开发基因编辑工具外，辉大基因同时也在开发递送载体。杨辉透露，辉大在眼科和耳科方面已经开发出一些感染效率更高的AAV载体，这些保证了辉大在这两个领域的领先性。而在肌肉和神经系统方面，辉大正在非人灵长类中尝试筛选更高效的AAV载体，希望在未来的一年内，给大家带来好消息。此外，辉大还开发出了全新的VLP系统（类病毒颗粒），在效率和安全性方面高于目前报道的所有VLP系统，希望很快就能面世。

在这篇论文中，杨辉研究员的署名单位还包括HuiEdit Therapeutics（辉二生物，辉大子品牌）。杨辉表示，辉二生物主要聚焦DNA编辑工具的开发，以及结合LNP递送技术，治疗以肝脏为靶器官的相关疾病，比如ATTR、HBV等。在DNA编辑工具领域，虽然Cas9已经没有什么机会了，但是Cas12系统还是有一定的专利空间，比如以Cas12i为基础的Arbor公司（张锋等人创立），以及以Cas14为基础的Mammoth公司（Jennifer Doudna等人创立）。目前辉二已经开发出比Arbor公司更高效的Cas12Max（～1000个氨基酸），以及更小的Cas12mini（～400个氨基酸），成功打破了国外CRISPR DNA编辑工具的垄断。未来希望Cas12Max和Cas12mini能更多地授权给国内外的细胞治疗企业以及农业公司，同时自己也会深耕LNP和AAV介导的体内基因治疗。

2021年6月，Jennifer Doudna 创立的Intellia公司在《新英格兰医学》期刊公布世界首个体内CRISPR基因编辑疗法的临床试验结果，这一进展引起巨大轰动，也证实了LNP递送CRISPR系统在体内进行基因编辑的可行性。杨辉透露，团队使用LNP递送CRISPR-Cas12Max在动物模型上的治疗效果比Intellia报道的还要好很多。但目前国内LNP和mRNA的GMP成熟生产还需要一定时间，希望早日能将这个管线推向临床，未来也会以此为基础，开发出更多有价值的临床管线。