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2016年5月，一位年輕人發現自己感染了愛滋病。兩周後，醫生告知他患有急性淋巴細胞白血病。
接踵而來的打擊足以讓任何人陷入深深的絕望。不過，醫生給了這名患者一線希望：他們將實施一次骨髓移植以治療白血病，以及附加的一項嘗試治療愛滋病的實驗性治療。
近日，相關的一篇研究論文發表在《新英格蘭醫學雜誌》上。這項研究使用了基因編輯工具CRISPR-Cas9，從供體的骨髓造血幹細胞中敲除了一種名為「CCR5」的基因，然後將基因編輯後的造血幹細胞移植到患者體內。
基因編輯的造血幹細胞移植流程圖
「在經過基因編輯後，這些造血幹細胞以及它們產生的血細胞將具有抵抗HIV感染的能力。」北京大學生命科學學院教授鄧宏魁告訴記者。
CCR5 基因編碼的蛋白是 HIV 病毒入侵人體的鑰匙。因此，攜帶CCR5突變拷貝的人對HIV具有高度免疫力。大約 1% 的高加索人遺傳了這樣的一對基因拷貝，但在亞洲人、非洲人、美洲土著人中，這種基因非常罕見。
此前有兩名男子分別於2006年和2016年接受了自然突變供者的骨髓移植，成為世界上第一批治癒愛滋病的人。根據接受造血幹細胞移植所在地的不同，他們也被稱為「柏林病人」和「倫敦病人」。
柏林病人：Timothy Ray Brown
中國的這位患者同意了試驗，造血幹細胞移植在2017年夏天進行。這是人類第一次將CRISPR-Cas9基因編輯技術用於HIV患者。
到2019年初，治療整整19個月後，「急性淋巴細胞白血病完全緩解，攜帶失活CCR5基因的供體細胞持續存在。」科學家在論文中說。
但這些尚不足以根除患者體內的HIV病毒。儘管基因編輯效率是17.8%，但由於與未編輯細胞同時輸注，體內的編輯細胞佔比徘徊在5%-8%。
「這項研究的主要目的是評估基因編輯的幹細胞移植治療愛滋病的安全性和可行性。」而科學家們沒有發現任何與基因編輯相關的不良事件，即使「需要對脫靶效應和其他安全性評估進行更長期的深入研究。」
鄧宏魁也表示，「未來將進一步提高基因編輯效率，優化移植程序，加快向臨床應用的過渡。」
根據6月份發表在「自然」雜誌上的一篇論文，CCR5基因突變與早期死亡風險增加21％有關，但目前尚不清楚原因。該研究團隊之前已將編輯過的CCR5人類細胞移植到小鼠體內，使其對HIV具有免疫力。美國科學家使用一種名為鋅指核酸酶基因編輯工具，進行了類似的人體實驗，取得了一些成功。
來源：pixabay
中國在基因編輯技術方面投入了大量資金，使生物技術成為2016年宣布的五年計劃的重點。政府已經為多項世界「第一」的研究提供了資金支持，包括2016年首次利用基因編輯工具CRISPR-Cas9開展的人體臨床試驗，2015年首次報導使用基因編輯技術修飾人類三原核胚胎。
2018年12月，中國科學家賀建奎宣布成功使用CRISPR-Cas9在出生前修改了兩個胚胎的DNA，從而創造了世界上第一批轉基因人類，引起國際輿論的譁然。
儘管如此，鄧宏魁仍然相信CRISPR-Cas9技術，他認為這將會給血液相關的疾病「帶來新的曙光」，如愛滋病、鐮狀貧血、血友病和β地中海貧血。
而且由於這項新技術，「愛滋病離功能性治癒的目標越來越近了。「
未來展望
應用了基因編輯技術的造血幹細胞成功移植，患者無病生存19個月，證明基因編輯技術在臨床上是可行的。
臍帶血是胎兒娩出、臍帶結紮並離斷後殘留在胎盤和臍帶中的血液。臍帶血中含有可以重建人體造血和免疫系統的造血幹細胞。那麼我們是否可以使用臍帶血中的造血幹細胞進行基因編輯，再進行移植使用？
這樣的話，原本存在基因問題的孩子的臍帶血，可以通過基因編輯將基因缺陷剔除，然後再進行移植。同時由於是自體臍帶血移植，不存在排異反應，治療效果也會更好。對患者來說無疑是一件值得期待的好事。
廣州市婦女兒童醫療中心血液腫瘤科博士，主任醫師江華教授的團隊在臍帶血治療遺傳代謝性疾病、免疫缺陷疾病方面做了很多嘗試，並取得非常好的治療效果。同時，利用現代的誘導多能幹細胞技術及基因編輯技術，臍帶血在治療神經系統損傷等方面也將發揮非常重要的作用。
他呼籲，臍帶血中的幹細胞很多，有遺傳代謝病的家庭也應該保存臍帶血。在未來，基於基因修復，和臍帶血幹細胞的擴增技術，無論是成人還是兒童患者，都可能通過臍帶血而受益。臍帶血未來的前景廣闊！我們應該用未來的眼光去思考，正視醫學的進步，使現代醫學技術真正造福於人類。
隨著造血幹細胞研究的進展，以及基因編輯技術和遞送效率的提高，我們有理由相信，新一代的基因編輯技術一定能夠發揮更大的作用。
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