蛋白剂量水平将直接影响细胞命运决定和疾病发生。同一基因，如FOXG1，由于突变类型不同，会导致蛋白剂量差异，从而诱发多样化的症状。由于传统的敲除、敲降策略都难以精确调控蛋白表达水平，FOXG1综合征等类似蛋白剂量差异诱发疾病的研究进展缓慢。

人类多能干细胞（hPSCs）分化可模拟人类早期发育和相关疾病。为了在hPSCs及其分化细胞中精确调控蛋白剂量，通过利用CRISPR/Cas9在hPSCs中引入小分子药物（ASV）敏感的降解决定子（degron），并耦联目标蛋白基因，中国科学院动物研究所/干细胞与再生医学创新研究院研究团队建立了一个可诱导的、可逆的蛋白剂量精确调控系统，从而可通过ASV浓度精确调控目标蛋白剂量。研究团队首次利用该系统精确调控哺乳类的多种内源基因，并结合hESC神经分化系统诱导出了小头畸形和GABA中间神经元发育障碍等表型，有效模拟了FOXG1综合征。更重要的是，团队发现了FOXG1的两个剂量临界值，低于60％会导致脑腹侧形成障碍和GABA中间神经元发育延迟，30％以下则无法形成腹侧端脑及GABA中间神经元。上述发现为深入了解FOXG1综合征患者表型多样性，建立新的治疗策略奠定了重要基础。

该研究于2月25日在线发表于国际学术刊物《自然-通讯》（Nature Communications）。该研究由动物所/干细胞与再生医学创新研究院完成。博士生朱文亮、张博雅以及硕士生李梦琦为论文的共同第一作者，研究员胡宝洋、李伟与周琪为论文的共同通讯作者。上述研究得到中科院重点部署项目、国家自然科学基金以及北京市科技重大专项等的支持。