蜱蟲（Tick）是一種傳播人獸共患病的重要媒介。作為嚴格的吸血性節肢動物，蜱幾乎可以叮咬陸地上所有的動物，且吸血時間長、吸血量大、生活史復雜。這些特點使蜱攜帶了最廣泛的病原體種類，包括病毒、細菌、真菌、寄生蟲；傳播40余種疾病，如萊姆病、森林腦炎、克里米亞-剛果出血熱、發熱伴減少綜合征、立克次體病、無形體病、巴貝西蟲病等，可導致死亡或慢性后遺癥，嚴重影響生活質量。

萊姆病，是伯氏疏螺旋體感染所致的自然疫源性疾病，通常是由黑腿蜱（I. scapularis）作為媒介傳播。僅僅在美國，每年就有超過4萬例萊姆病病例報告，而實際感染人數可能要高出十倍。萊姆病會損害神經系統，導致嚴重后果，其中一期萊姆病可以通過抗生素治療，但如果發展到二期、三期，抗生素將無濟于事，對神經系統造成的損傷將無法挽回。

盡管蜱蟲能夠傳播多種致病病原體，但對蜱蟲的研究明顯落后于蚊子等其他節肢動物，這在很大程度上是因為目前缺少用于蜱蟲研究的可用的遺傳和分子工具，例如至今仍沒有在蜱蟲中進行 CRISPR 基因編輯的報道。

近日，美國內華達大學的研究團隊在 iScience 期刊發表了題為：Cas9-mediated gene editing in the black-legged tick， Ixodes scapularis， by embryo injection and ReMOT Control 的研究論文。

研究團隊開發了一種新的胚胎注射方案，首次成功在黑腿蜱（I. scapularis）中進行了CRISPR-Cas9基因編輯。

這為蜱蟲基因組研究提供了強大的工具，有助于我們了解這種獨特的動物如何在環境中生存，它們如何與病原體相互作用，以及如何防止蜱蟲將疾病傳播給人類和牲畜。

CRISPR-Cas9 基因編輯技術的出現，徹底改變了對許多生物體的功能遺傳學研究。該技術已成功應用于動植物、人類，以及蚊子和其他節肢動物疾病載體。但尚未在蜱蟲中報道成功的基因編輯，因為科學家們認為這在技術上太難實現。蜱蟲卵很特殊，卵內高壓，還具有堅硬的絨毛膜，此外，蜱蟲還會通過吉氏器（Gene’s organ）來分泌臘層包裹在卵外，是卵相互粘結在一起，這導致極難對其進行胚胎注射。

在這篇論文中，研究團隊使用了兩種方法對蜱蟲進行基因編輯，一種是直接進行胚胎注射 CRISPR-Cas9 基因編輯系統，注射后卵的存活率大約只有10%。

另一種方法名為 ReMOT，研究團隊首先對磁性蜱蟲進行顯微手術，切除吉氏器（Gene’s organ），從而使得蜱蟲產的卵不再被蠟層包裹，苯扎氯銨和氯化鈉處理這些卵，以去除絨毛膜并降低卵內壓力。然后就可以更容易的向其注射 CRISPR-Cas9 基因編輯系統，注射后卵的存活率可高達100%。

通過這種方法對蜱蟲急性基因編輯還存在另一個的挑戰，就是我們對蜱蟲的胚胎發育知之甚少，因此還需要進行相應的研究，以確定何時進行胚胎注射能夠最大程度提高基因編輯效率。

總的來說，該研究通過直接胚胎注射和 ReMOT 這兩種方式，首次成功對蜱蟲進行了 CRISPR-Cas9 基因編輯。而且，ReMOT 是一種可在節肢動物中推廣的勞動強度低的 CRISPR 基因編輯方法。這項研究將大大加速蜱蟲和蜱蟲相關分子生物學的研究，也為蜱蟲傳播疾病的研究提供了新的工具。

而在2021年11月17日，耶魯大學醫學院的研究人員在 Science 子刊 Science Translational Medicine 發表了題為：mRNA vaccination induces tick resistance and prevents transmission of the Lyme disease agent 的封面論文。

該研究開發了針對蜱蟲的脂質納米顆粒（LNP）遞送的mRNA疫苗，該mRNA疫苗編碼黑腿蜱唾液中的19種蛋白（19ISP），促使皮膚對蜱蟲叮咬產生快速反應，限制了蜱蟲吸食血液和感染宿主的時間，還會讓宿主能夠快速發現蜱蟲叮咬，從而預防黑腿蜱傳播的萊姆病。

當一只蚊子叮咬你時，會立刻感覺到痛癢，從而提醒你趕走蚊子，但蜱蟲叮咬時往往感覺不到，那是因為蜱蟲分泌了麻醉物質。

耶魯大學醫學院的 Erol Fikrig 團隊與 mRNA 疫苗奠基人、賓夕法尼亞大學的 Drew Weissman 團隊合作，對傳播萊姆病的黑腿蜱進行了研究，黑腿蜱的唾液中含有多種類型的蛋白質，研究團隊將注意力放在了其中19種蛋白（19ISP）上。用產生這些蛋白質的 mRNA 片段作為疫苗的基礎。

與未接種 mRNA 疫苗的豚鼠相比，接種該疫苗的豚鼠被蜱蟲叮咬的部位迅速發紅，如果此時去除蜱蟲，這些已接種的豚鼠都不會感染萊姆病，而有近50%的未接種豚鼠會感染。

當一個蜱蟲叮咬而不被去除時，接種該疫苗的豚鼠都不會感染萊姆病，而60%的未接種豚鼠會感染。當有三個蜱蟲叮咬而不被去除時，該疫苗對豚鼠的保護作用會減弱，但接種該疫苗的豚鼠身上附著的蜱蟲無法積極進食，且脫落的更快。

研究團隊表示，這種 mRNA 疫苗不僅會讓免疫系統識別蜱蟲，從而防止感染萊姆病。而且，該疫苗會讓蜱蟲叮咬的部位迅速發紅發癢，讓蜱蟲叮咬變得向蚊子叮咬一樣被迅速發現，從而進一步幫助在傳播病原體前將其去除。（生物谷 Bioon.com）

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