1天连发4篇Science，阐述CRISPR技术在临床上诊断的应用，张锋居然贡献了2篇（详细解读，值得收藏）

2018年4月27日，4篇CRISPR技术在临床诊断相关应用的文章同时在Science杂志上发表，这也是CRISPR技术在临床上应用的前奏，具有里程碑式的意义。这4篇Science文章分别是：张锋等研究组发表了题为“ Multiplexed and portable nucleic acid detection platform with Cas13, Cas12a, and Csm6 ”的研究论文，该文章揭示SHERLOCKv2可通过侧流检测登革病毒或寨卡病毒ssRNA以及患者液体活检样本中的突变，突出其作为核酸的多路复用，便携式，快速和定量检测平台的潜力；张锋等研究组发表了题为“ Field-deployable viral diagnostics using CRISPR-Cas13 ”的研究论文，该论文开发了HUDSON（加热未提取的诊断样品以消除核酸酶），该方案与SHERLOCK配对直接从体液中进行病毒检测，可在<2小时内直接从患者样品中进行DENV检测； Doudna等研究组发表了题为“ CRISPR-Cas12a target binding unleashes indiscriminate single-stranded DNase activity ”的研究论文，该文章首次创建了一种名为DNA Endonuclease Targeted CRISPR Trans Reporter（DETECTR）的方法，该方法实现了DNA检测的超高的灵敏度。 DETECTR能够快速，专一地检测患者样本中的人乳头瘤病毒，从而为分子诊断提供了一个简单的平台； Chertow发表了题为“ Next-generation diagnostics with CRISPR ”的研究展望，该论文谈到 新兴的诊断工具必须与标准诊断进行比较以确保灵敏度和特异性，并且需要进行现场测试以确保患者护理环境的性能 ，因为环境条件和最终用户应用可能会影响性能。如果负担得起的话，经证实的检测方法有望在资源有限的环境中改善护理，其中未分化的发热性疾病是常态，诊断，靶向护理和感染控制方面的差距或延迟会导致传染病死亡率和传播。

核酸的快速检测对于临床诊断和生物技术应用是不可或缺的。张锋等研究组最近开发了一个名为SHERLOCK（特定高灵敏度酶解报告系统）的平台，将等温预扩增与Cas13组合起来检测单个RNA或DNA分子。

用Cas13酶联合治疗和诊断

通过对CRISPR酶学和应用开发的描述，张锋等研究组在此报告将SHERLOCKv2整合到四个方面：1）使用正交CRISPR酶的4通道单反应复合; 2）定量测量输入降至2 aM; 3）通过将Cas13与辅助性CRISPR相关酶Csm6组合，使信号灵敏度提高3.5倍; 和4）横向流动读出。 SHERLOCKv2可通过侧流检测登革病毒或寨卡病毒ssRNA以及患者液体活检样本中的突变，突出其作为核酸的多路复用，便携式，快速和定量检测平台的潜力。

原文链接：

http://science.sciencemag.org/content/360/6387/439/tab-pdf

缓解全球传染病需要诊断工具，这些工具是敏感的，特定的，并且可快速部署。 在这项研究中，张锋等研究组证明了基于Cas13的SHERLOCK（特异性高灵敏度酶解报告基因解锁）平台可以检测患者样本中的寨卡病毒（ZIKV）和登革病毒（DENV），浓度低至每微升1拷贝。

来自患者样品和临床分离物的ZIKV和DENV检测

张锋等研究组开发了HUDSON（加热未提取的诊断样品以消除核酸酶），该方案与SHERLOCK配对直接从体液中进行病毒检测，可在<2小时内直接从患者样品中进行DENV检测。 张锋等研究组进一步证明SHERLOCK可以区分四种DENV血清型以及2015-2016流感大流行的ZIKV地区特定菌株。 最后，张锋等研究组报告了快速（<1周）的无仪器检测方法的设计和测试，以检测临床相关的病毒单核苷酸多态性。

原文链接：

http://science.sciencemag.org/content/360/6387/444

CRISPR-Cas12a（Cpf1）蛋白是RNA引导的酶，其结合并切割DNA作为细菌适应性免疫系统的组分。 像CRISPR-Cas9一样，Cas12a基于其产生靶向双链DNA（dsDNA）断裂的能力而被用于基因组编辑。

Cas12a靶标识别激活非特异性ssDNA切割

Doudna等研究组发现目标激活的非特异性ssDNase切割也是其他V型CRISPR-Cas12酶的特性。 通过将Cas12a ssDNase激活与等温扩增相结合，Doudna等研究组创建了一种名为DNA Endonuclease Targeted CRISPR Trans Reporter（DETECTR）的方法，该方法实现了DNA检测的超高的灵敏度。 DETECTR能够快速，专一地检测患者样本中的人乳头瘤病毒，从而为分子诊断提供了一个简单的平台。

原文链接：

http://science.sciencemag.org/content/360/6387/436