罕见病一般是指发病率低,患病人群较少的疾病,其中一类罕见病统称为溶酶体贮积症,葡萄糖脑苷脂病是一种家族性糖脂代谢疾病,也属于该类罕见病。该疾病的发病机制尚未完全明确,其有效的治疗方法主要为酶替代疗法。为了提高β-葡萄糖脑苷脂酶在酶替代疗法中的作用效力,其终端甘露糖残基须暴露在糖链外端,以使其能够与溶酶体内的甘露糖受体结合,从而作用于葡萄糖脑苷脂酶底物进行消化,达到治疗此病的目的。而β-1,2-N-乙酰葡萄糖胺转移酶Ⅰ(GNT1)是哺乳动物细胞糖蛋白N端糖链加工的关键酶之一,能催化糖链由甘露糖型向杂合型转变。敲除GNT1基因可以提高甘露糖糖型含量,使其暴露在糖链终端。本研究利用新型的基因编辑工具规律成簇短回文重复CRISPRCas9 RNA引导核酸内切酶,对表达葡萄糖脑苷脂酶的CHO细胞进行了基因改造。通过设计针对目的基因GNT1的单引导RNA,引导CRISPR-Cas9核酸内切酶对GNT1基因进行了敲除,成功构建了GNT1基因敲除的单克隆细胞株。最终检测得出该细胞株表达产物β-葡萄糖脑苷脂酶中甘露糖糖型含量从0.5%上升至94.1%,目的产物酶活提高约24%。高甘露糖糖型含量能显著提高β-葡萄糖脑苷脂酶酶活效力,使其能够与溶酶体内的甘露糖受体高效结合,从而达到提高酶替代疗法药效的效果。