来源：Yale J Biol Med | 编译：DNA Lab Space
导语
CPS1缺乏症是尿素循环障碍中最严重的一种，患者反复发生高氨血症，常致昏迷甚至死亡。目前治疗手段包括低蛋白饮食、降血氨药物和肝移植，但均有明显局限。本研究将CRISPR/Cas9介导的CPS1基因靶向整合到患者来源iPSC中，再定向分化为肝细胞样细胞。结果发现，尽管外源基因实现稳定整合和表达，细胞仍然不能完成正常的尿素合成与氨清除，说明单基因“加法”并不足以重建氮稳态。
研究背景
氨是氨基酸分解代谢的主要毒性产物，必须在肝脏中通过尿素循环转化为无毒尿素排出体外。CPS1是尿素循环的限速酶，位于线粒体基质内，催化氨与碳酸氢盐生成氨甲酰磷酸。该基因发生致病性突变后，尿素循环功能严重受损，患者出生后即可出现高氨血症、呕吐、昏睡和脑损伤。即使经过积极的内科治疗，仍有许多患者最终需要肝移植。
基因治疗为CPS1缺乏症提供了另一种可能。传统病毒载体介导的基因表达往往无法长期稳定维持，且随机整合存在插入突变风险。CRISPR/Cas9技术可以在基因组的“安全港”位点实现精确的基因添加，使治疗基因随细胞基因组稳定遗传。iPSC技术则允许在体外获得患者特异性的肝细胞样细胞，用于评估基因修复策略的功能效果。然而，尿素循环涉及多个酶和转运体的协同作用，单基因添加是否能恢复完整代谢通路，仍是一个关键问题。本研究正是围绕这一疑问，在CPS1缺陷iPSC模型中进行了系统验证。
研究方法
研究者首先从CPS1缺乏症患者体细胞重编程获得iPSC，
