遺伝子調節：CRISPR活性化による刺激応答性免疫エンハンサーの発見
Nature 549, 7670 doi: 10.1038/nature23875
一般的なヒト疾患に関連する遺伝的バリアントの大部分は、エンハンサーにマッピングされる。エンハンサーは細胞タイプ特異的な転写プログラムや細胞外からの合図への応答を形作る非コードエレメントである。機能的エンハンサーやその生物学的状況を系統的にマッピングすることは、非コード遺伝的塩基配列の変化が疾患の要因となる機構の理解に必要である。機能的エンハンサーはゲノム塩基配列の破壊によってマッピングできるが、この手法は調べられている特定の細胞状況において必要とされるエンハンサーのサブセットにしか使えない。我々は、強力な転写活性化因子がエンハンサーに誘導されれば、たとえそのエンハンサーが解析中の細胞でそのとき活性化していなくても、標的遺伝子の発現を引き起こすのに十分であるという仮説を立てた。今回我々は、刺激への曝露には依存せずに、標的遺伝子の刺激応答性エンハンサーを見つけることができる発見プラットフォームについて報告する。タイリングCRISPR活性化（CRISPRa）法を用いて、重要な2つの自己免疫リスク座位であるCD69とIL2RAの周囲の大きなゲノム領域（100キロ塩基以上）全体の部位に、転写活性化因子を合成的に誘導した。いくつかのCRISPRa応答性エレメントが明らかになり、それらは、1つの自己免疫リスクバリアントを含むIL2RAエンハンサーなど、刺激応答性エンハンサーのクロマチンの特徴を持っていた。遺伝子改変マウスモデルを用いると、疾患関連Il2raエンハンサーの塩基配列を撹乱した場合に、Il2raの発現は完全には抑制されないが、特定の細胞外シグナルに応答して遺伝子活性化のタイミングが遅延することが分かった。エンハンサーの欠失により、ナイーブT細胞の極性化が制御性T細胞状態から遠ざかり、炎症性ヘルパーT（TH17）細胞状態へと傾いた。この統合手法により、機能的エンハンサーが明らかにされ、ヒトの免疫機能不全に関連する非コード配列の変化が状況特異的な遺伝子プログラムを変える仕組みが示された。
