世界首例基因編輯人體幹細胞治療 HIV 和白血病患者，具有怎樣的意義？

中國科學家報道世界首例基因編輯人體幹細胞治療 HIV 和白血病患者，具有怎樣的意義？

圖片：allinonemovie / CC0

中國科學家報道宿世界首例基因編纂人體幹細胞治療 HIV 和白血病患者，具有如何的意義？

Nature天然科研，思惟常新者以天然為其靠得住之依據

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天然科研中國科學家初次測驗考試用治療傳染

中國科學家對人類幹細胞進行基因編纂，使其自然可以或許抵禦 HIV 並將其移植到一名罹患血液係統腫瘤的 HIV 傳染者身上。經基因編纂的細胞在患者體內持續存活了一年多且未引起較著副感化，但細胞數目較少，不足以降低血液中 HIV 的病毒載量。

“這是在利用基因編纂手藝治療人類疾病道路上邁出的主要一步，”加州大學伯克利分校的生物學家 Fyodor Urnov 說，“因為這項研究，我們知道了這些經編纂的細胞可以在患者體內存活，並且是長時候存活。”

該研究[1]於 9 月 11 日頒發在《新英格蘭醫學雜誌》上。論文本家兒要作者、海說神聊京大學生物學家鄧宏魁傳授暗示，這項研究的靈感來自於十多年前一則骨髓移植似乎治愈了 HIV 傳染的病例報道。

突變帶來的但願

2007 年，Timothy Ray Brown，最初被稱為“柏林病人”，因為白血病接管了骨髓移植。但骨髓供體很是特別，他攜帶了出格版本的 CCR5 基因，對 HIV 具有免疫力。

凡是環境下，CCR5 基因編碼的是白細胞上的一種受體，HIV 病毒本家兒要經由過程該受體進入細胞。若是個別攜帶兩個 CCR5 突變拷貝，這種受體味發生彎曲並阻止某些 HIV 病毒株進入細胞。但這種抗 HIV 基因出格罕有：僅在 1%的歐洲血統生齒中有發現，在其他種族群體中幾乎不存在。

大夫們但願經由過程骨髓移植，用對 HIV 有抵當力的免疫細胞代替 Brown 原有的免疫細胞——他們也確實當作功了。已經快曩昔 13 年了，Brown 的血液中未再檢測到 HIV 病毒存在的跡象，白血病則處於持續緩解期。本年 3 月，研究人員報道第二名患者在英國接管了近似的手術，並被治愈[2]（點擊查看該報道：幹細胞療法再度當作功斷根病毒但說被治愈為時尚早）。

鄧傳授但願經由過程CRISPR 基因編纂手藝對來自正常供體的血液幹細胞進行基因編纂，使其具備 HIV 抵當性，進而讓這種潛在的治愈方式更具可推廣性。他和他的同事們在一名 27 歲的中國男性身上對這種方式進行了測試，該男人攜帶 HIV 且罹患白血病，需進行骨髓移植手術。他們從供體內提取骨髓幹細胞，並操縱CRISPR-Cas9 手藝將其轉化為 CCR5 突變體。

開初，研究人員無法經由過程 CRISPR 敲除幹細胞中的 CCR5。“我那時想，哇，這些細胞還真頑固。”鄧傳授說。最終，研究團隊當作功對 17.8%的供體幹細胞進行了基因編纂。

平安第一

為最大限度地提高骨髓移植治療患者白血病的概率，研究人員將經基因編纂的幹細胞與原始幹細胞進行了夾雜。研究團隊在移植後對該患者進行了持續監測，以領會經基因編纂的細胞可否存活和複製，是否能治愈 HIV 傳染，以及最主要的——治療是否平安。

“這是第一次試驗，是以我們最存眷的是治療是否平安。”鄧傳授說。

在人體內利用 CRISPR 基因編纂手藝仍然存在爭議，部門否決的聲音本家兒如果擔憂其可能發生副感化。有研究表白，在嚐試室中 CRISPR 有時可能會造當作預料外的基因突變[3]——若是在人體內發生，厥後果可能是災難性的。

骨髓移植術後 19 個月，患者體內仍能檢測到經 CRISPR 編纂的幹細胞，盡管它們僅占患者總幹細胞的 5-8%。換句話說，略跨越一半的基因編纂幹細胞在移植後滅亡了。此外，盡管該男人的白血病持續緩解，但他體內仍可檢測 HIV。

“5%不足以降低病毒載量，對於這一成果我毫不料外，”Urnov 說，“但至少我們知道經 CRISPR 編纂的細胞可以持續存在，以及 5%這個數字還不敷。”

而鄧傳授最在意的仍是經基因編纂的細胞並未對這名男人造當作任何不良影響。不僅如斯，研究人員對這些細胞進行基因組測序時，也未發現任何預料之外的基因突變證據。

更進一步

“這項發現對整個範疇來說確實是個好動靜，”美國賓夕法尼亞大學的免疫學家 Carl June 說，“我們此刻知道，我們原則上可以利用 CRISPR 手藝編纂人類幹細胞，編纂後的細胞可以在患者體內持續存活且不會造當作不良影響。”

June 暗示，鄧傳授的研究為摸索利用 CRISPR 基因編纂手藝治療其他血液疾病，如鐮狀細胞貧血，打開了新的大門。他著重強調此次研究遵循了嚴酷的倫理規範，包羅取得了受試對象的知情讚成。

基因編纂手藝的前進意味著，研究人員此刻可以以高於 17.8%的當作功率對幹細胞進行編纂；但這也陪伴著風險，因為CRISPR 每次切割基因組時都有可能發生錯誤。基因編纂效率提高意味著切割次數增添，那麼發生錯誤的幾率也便更大。

“這項研究並未取得周全勝利，但它會鞭策範疇標的目的前成長。”Urnov 說。若是研究中發現這種操作不平安，那麼監管機構可能會禁止將來開展近似的研究。但此刻，研究人員可以用這項研究作為依據，證實這類研究不僅是平安的，甚至還可能帶來豐碩的當作果。

Nature|doi: 10.1038/d41586-019-02719-w

發表於 2019-09-25 21:42
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