人腦的發育過程錯綜復雜，這使得我們很難準確理解它在神經發育障礙（NDD）中是如何受到影響的。盡管我們在利用新的單細胞和空間轉錄組學技術描繪神經發育軌跡，以及通過全外顯子組測序和全基因組關聯研究揭示某些遺傳變異與NDD風險之間的關聯方面取得了進展，但對于NDD相關基因如何影響神經發育的具體機制，我們仍缺乏系統性的理解。體外模型如源自人類誘導多能干細胞（hiPSC）的腦類器官，提供了一個易于操作的平臺，能夠模擬人類特有的神經發育過程，但是這些研究仍然受到一些限制。

在最新一期《自然》雜志上發表的兩項研究中，作者進一步擴展了研究工具，以便更深入地了解與自閉癥譜系障礙（ASD）和其他NDD相關的基因的功能。他們巧妙地將體外hiPSC衍生的腦類器官和組裝體模型與基于CRISPR的基因篩選技術相結合。這種方法不僅提高了研究的通量，還加強了實驗的內部控制，能夠更系統地研究敲除與ASD和其他NDD相關基因對神經發育的影響。

Li等人深入研究了與轉錄調控緊密相關的36個高危自閉癥譜系障礙基因，探究它們對祖細胞分化的潛在影響。為了更精確地描繪每個基因的復雜表型特征，結合了誘導型CRISPR系統的基因敲除技術與端腦大腦類器官中的單細胞轉錄組讀數。這種創新性的技術，被形象地稱為CHOOSE（CRISPR——人類類器官——單細胞RNA測序），使他們能夠重建基因調控網絡，并深入探索這些基因在疾病中如何導致功能障礙。

在研究中，作者首先運用CHOOSE技術來評估哪些與ASD相關的基因對特定細胞類型的增殖和存活至關重要。他們發現那些產生大量皮質興奮性神經元、中間神經元祖細胞以及2/3層皮質神經元的中間祖細胞對這些基因的擾動最為敏感，這一發現暗示著ASD相關的病理可能在祖細胞的早期階段就已經悄然出現。

Ming等人致力于探究中間神經元如何從腹側前腦遷移至背側前腦，以在神經發育過程中實現回路的整合。我們知道，中間神經元的異常發育與一系列神經發育障礙（NDD）密切相關，尤其是自閉癥譜系障礙（ASD）。然而，目前我們對于這些影響中間神經元發育和遷移的NDD遺傳風險因素及其潛在的運作機制，仍然缺乏全面深入的理解。

為了解決這一挑戰，Meng 等人在基于 hiPSC 的類器官和組裝體模型中進行了 CRISPR 篩選。他們首先對腹側前腦-人大腦皮層下類器官（hSO）內的細胞進行了中間神經元發育的篩選。這些 hSO 是由 iPSC 生成的，這些 iPSC 在內側神經節隆起譜系中間神經元活性增強子的調控下表達熒光報告基因，使得能夠追蹤中間神經元的分化過程。

通過引入一個包含 354 個 ASD 基因和 71 個與其他 NDD 相關基因的敲除單引導 RNA (sgRNA) 文庫到 iPSC 中，生成了 hSO，并采用了熒光激活細胞分選 (FACS) 技術，根據中間神經元報告基因的激活情況來分離細胞。比較了報告基因陽性和陰性細胞群體之間的 sgRNA 頻率，他們發現基因敲除對中間神經元形成的速率有顯著影響。特別地，敲除 PPP2R1A、PPM1D 和 FOXG1 等 5 個與細胞周期相關的基因，會減少 hSO 內向中間神經元的分化。

這些具有高復發風險的癌癥患者均接受了最多10次的ELI-002 2P疫苗注射，有21例（84%）展現出了積極的T細胞應答反應，有6例患者還觀察到腫瘤生物標志物出現了明顯的下降，無復發生存期中位數達到了16.33個月。進一步的分析顯示，T細胞反應不僅能預示腫瘤生物標志物和ctDNA清除率的降低，而且與復發或死亡風險的顯著下降（86%）有著緊密的關聯。

在后續的實驗步驟中，研究者利用相同的sgRNA文庫對腹側前腦的hSO進行轉導，并將其與人類皮質類器官（hCO）進行融合，從而構建出一個人類前腦組合體。這種組合體的構建模擬了大腦發育的自然過程，允許hSO中的中間神經元遷移至hCO。在實驗中，分別從hSO和hCO中分離出中間神經元，并對它們進行了詳盡的分析，成功地識別出了哪些遺傳擾動能夠促使hCO中的細胞數量增加，進而推動更多的中間神經元遷移。

LNPK的缺失對中間神經元的遷移產生了顯著影響，然而，令人驚訝的是，它并未影響到中間神經元的生成過程。眾所周知，LNPK在維持內質網（ER）的管狀結構中扮演著至關重要的角色，并且與一些嚴重的神經發育障礙（NDD）密切相關。這一新發現的LNPK與中間神經元遷移之間的關聯，促使研究者們進一步探索中間神經元遷移過程中的ER動態。

作者觀察到，當中間神經元開始遷移時，中心體和高爾基體會首先遷移到前導分支，隨后細胞核也會發生易位。值得注意的是，在細胞核易位之前，內質網已經沿著遷移細胞的前導分支發生了移位。而當LNPK被敲除后，表現出這種ER移位行為的細胞比例明顯下降，這也解釋了為什么LNPK敲除會導致神經元間的遷移缺陷。未來的研究將致力于進一步揭示這一現象的潛在機制。