北大教授攻克愛滋病?專家稱理論上癌症有可能通過基因編輯治療

2020-12-05 浙江在線

2019-10-30 07:48 |錢江晚報

近日，一篇題為《世界首例：北大教授以基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病》的文章在北京大學微信公眾號發布後，立即引起廣泛關注。

公開資料顯示，北京大學-清華大學生命科學聯合中心鄧宏魁研究組、解放軍總醫院第五醫學中心陳虎研究組及首都醫科大學附屬北京佑安醫院吳昊研究組合作，在《新英格蘭醫學雜誌》(註：世界上連續出版時間最久的醫學期刊，被稱作是世界頂級醫學期刊)發表了題為《利用CRISPR基因編輯的成體造血幹細胞在患有愛滋病合併急性淋巴細胞白血病患者中的長期重建》的研究論文。

外界認為，這篇研究論文的發表，意味著世界首例通過基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病患者的案例由中國科學家完成了。

浙江大學醫學院基因組醫學專業祁鳴教授對記者說，基因編輯和基因治療的探索，將為很多重大疾病提供新的治療路徑。

接受含突變基因幹細胞移植後，兩例病人「功能性治癒」

近些年，許多科學家致力於利用基因編輯技術探索疾病的基因治療途徑。人體基因編輯研究主要針對的病症包括鐮刀型紅細胞貧血症、地中海貧血症、亨廷頓舞蹈症、血友病等重大致命性疾病，且在醫學上尚無具有可行性的治療方案。

目前，基因編輯技術已屢獲突破——北京大學鄧宏魁教授及其團隊，一直致力於把基因編輯變成治療愛滋病的工具。

1996年，愛滋病領域研究取得裡程碑式進展：HIV入侵T細胞的主要共受體CCR5被發現，鄧宏魁是主要發現者之一；

2007年，一名同時患有白血病和愛滋病的「柏林病人」，在接受具有CCR5-Δ32突變的造血幹細胞移植後，血清中的HIV病毒得到有效清除，實現了愛滋病的「功能性治癒」；

2019年，另一個與此相似的「倫敦病人」也論證成功。

這項研究的主要理論基礎，是造血幹細胞捐獻者體內有一種發生突變的CCR5基因，這種基因突變可使人體對HIV產生免疫。不過，這種抗HIV版本的基因特別罕見。那麼，能不能人工創造「突變」，然後移植給患者呢？

區別於此前兩例病人直接移植，鄧宏魁及其研究團隊致力於使用CRISPR基因編輯技術，來打造抗HIV的造血幹細胞。但如何在造血幹細胞中進行高效基因編輯，一直是臨床應用的關鍵瓶頸。

經過基因編輯後的人造血幹細胞，在動物模型中獲得成功後，鄧宏魁等人又進行一系列的優化。通過原解放軍第307醫院倫理委員會審批後，研究團隊進入臨床研究。

愛滋病毒進入細胞需要一條基因「橋」，把橋燒掉就能阻斷入侵

造血幹細胞移植治療白血病技術日益成熟。然而，通過該方法同時治癒愛滋病，是一道全球尚在攻克的難題。

2017年至2019年9月，鄧宏魁等人合作成立的研究團隊展開臨床實驗：選取一名愛滋病合併白血病患者，找到合適健康供者後，體外利用CRISPR技術，將正常供者造血幹細胞中CCR5編輯敲除，然後將經過基因編輯供者來源的CD34+成體造血幹細胞，移植到患者體內。

浙江大學醫學院基因組醫學專業祁鳴教授解釋，「愛滋病毒進入細胞需要一條橋，這個橋就是CCR5。鄧宏魁研究團隊就是把這條橋『燒』掉，來阻斷病毒入侵。隨後將已編輯的造血幹細胞移植到患者體內，在治療白血病同時，患者的免疫系統也會對愛滋病毒產生抗體。」

移植後4周，患者白血病得到緩解。為期19個月的臨床觀察發現：患者白血病持續緩解，短暫停服抗HIV病毒藥物後，CCR5基因編輯的T細胞，也在一定程度上抵禦HIV感染。經基因編輯後的成體造血幹細胞，在人體內長期穩定存在，並未發現脫靶（操作的時候可能會對其他非目標基因進行誤編輯）及其他副作用。

關於該項研究的未來，鄧宏魁教授表示，要通過各種方法優化基因編輯造血幹細胞移植方案，以降低脫靶率，實現100%的敲除效率。

理論上基因編輯可以治療癌症，但精準、安全性尚待突破

目前，應用最廣泛、潛力最大的基因編輯技術，是CRISPR-cas9技術，也稱為第三代基因編輯技術。浙江大學神經科學研究中心教授康利軍說，理論上，所有先天性基因缺陷引起的遺傳病和基因突變引起的癌症，都可以用基因編輯的辦法治療，但目前仍存在技術上的問題。業內專家認為，CRISPR-cas9基因編輯技術還不完善，仍存在脫靶效應、免疫原性等問題。此外，脫靶效應一般難以發現，需進行全基因組測序來檢測；一旦發生非目標編輯基因突變，會損害生命健康。

「基因編輯和基因治療的探索，為很多重大疾病提供了新的治療路徑，但是臨床應用領域目前尚處於早期開發階段。」祁鳴說，基因編輯技術還需要在精準性、安全性上有更大突破。

鄧宏魁&賀建奎

同樣是基因編輯，同樣用於治療愛滋病，這不禁讓人聯想到去年11月，南方科技大學副教授賀建奎宣稱，世界首例胚胎幹細胞經過基因編輯的嬰兒降生。但他隨即遭到全球超過400名科學家公開譴責，被停止一切教學和科研活動，最終解除勞動合同。

看似所用技術相同，但兩者卻存在諸多差異。

祁鳴說，兩者研究對象和目的不同，賀建奎的實驗是為了預防患病；而鄧宏魁研究中，患者已患有白血病和愛滋病，並且其他手段難以見效，其目的是治療。

「從安全和倫理的角度來說，賀建奎是針對生殖細胞的基因編輯，而鄧宏魁是針對體細胞，前者會對後代帶來負面影響，甚至可能會對人類基因池帶來不可逆的改變，而體細胞基因編輯只及於受體本人，風險相對可控。」上海社會科學院法學所研究員劉長秋說。

基因編輯是否無往不利？這首先要過倫理關。

康利軍表示，通過成人體細胞基因編輯，尋求對遺傳病和癌症等疾病的治療能夠被普遍理解，但如果試圖編輯生殖細胞中某些智力相關的基因，生出「神童」；或者編輯某些肌肉發育等相關基因，生出「大力士」，就違背了倫理，「如何有效監管、如何界定並懲戒不良行為，是科學共同體和各國管理部門不得不面對的問題。」

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