Nature Biotechnology｜工程化ADAR2实现DNA层面A-G碱基编辑

2017年，哈佛大学David Liu实验室对大肠杆菌tRNA腺苷脱氨酶TadA进行定向进化，建立起可在DNA层面实现A·T到G·C转换的腺嘌呤碱基编辑器（ABE），相关工作当年11月发表于Nature^[8]。此后ABE持续迭代：经噬菌体辅助进化获得的ABE8e将活性（kapp）提高590倍，但伴随Cas9依赖与非依赖的DNA脱靶及转录组范围RNA脱靶编辑的轻度增加^[2]；精度改良同步推进，如TadA7.10的D108Q突变使胞嘧啶脱氨活性降低十倍^[3]，ABE9（N108Q加L145T）把编辑窗口收窄至1–2个核苷酸并消除胞嘧啶编辑，在同聚腺苷位点上精度较ABE8e最高提升342.5倍^[4]，NG-ABE9e在部分位点也报道了7倍以上的旁观者编辑降低^[9]。但旁观者编辑与脱靶始终是这类工具公认的安全隐忧^[1]，且现有ABE存在序列语境偏好^[5]。

具体到旁观者问题，消息指出传统ABE中的TadA对单链DNA催化活性极高，当编辑窗口内存在多个相邻腺嘌呤时极易引发旁观者编辑，带来安全隐患。为此，这项发表于Nature Biotechnology的新研究跳出TadA框架，将携带高活性突变E488Q的人源ADAR2脱氨酶结构域与多种Cas9突变体融合，以评估其DNA编辑活性——即让本以RNA为底物的ADAR“跨界”编辑DNA。据该论文（Im等，2026年），这一编辑器被命名为snuABE，由切刻酶nCas9-H840A与ADAR脱氨酶结构域融合构建，可实现单核苷酸分辨率的A到G碱基编辑^[10]。

这一策略的推进之处在于改变了解决旁观者编辑的路径：此前主要依靠对TadA自身的突变筛选与结构导向工程^[3][4]，本研究则引入底物特性不同的酶家族来实现高精度A-G编辑。脱氨酶底物可塑性的工程化利用此前已有先例——高活性的TadA-8e曾被改造为高效的胞嘧啶碱基编辑器^[6][7]，而这次是把人源RNA脱氨酶引向基因组DNA，为该领域提供了TadA之外的新酶源选择。

当然，目前披露的信息仍有限：消息仅给出融合策略与评估方向，hADAR2dd在不同序列语境下的编辑效率、编辑窗口宽度，以及作为RNA脱氨酶在转录组层面的脱靶风险，均需完整数据回答；与ABE9等既有高精度编辑器^[4]的直接性能对比，也有待后续验证。