9月11日,北京大學-清華大學生命科學聯(lián)合中心的鄧宏魁研究組、首都醫(yī)科大學附屬北京佑安醫(yī)院吳昊研究組以及解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學中心陳虎課題組(但陳虎教授于2019年7月24日因病逝世,令人惋惜)在頂級醫(yī)學期刊《新英格蘭醫(yī)學雜志》(The New England Journal of Medicine)上發(fā)表的新研究,表明中國科研人員首次完成基因編輯干細胞有望治療艾滋病和白血病患者。
《利用CRISPR基因編輯的成體造血干細胞在患有艾滋病合并急性淋巴細胞白血病患者中的長期重建》(CRISPR-Edited Stem Cells in a Patient with HIV and Acute Lymphocytic Leukemia)的研究論文。北京大學鄧宏魁教授、解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學中心陳虎教授及北京佑安醫(yī)院吳昊教授為該論文的共同通訊作者。徐磊博士、王軍博士、博士生劉宇林及謝良福為該論文的共同第一作者。北京大學李程教授、博士生王龍騰為該研究做出了重要貢獻。
作者于文章摘要中表明:在人類基因治療的背景下,CRISPR(定期間隔短回文重復序列)基因組編輯的安全性在很大程度上是未知的。CCR5是治療人類免疫缺陷病毒1型(HIV-1)感染的合理但不是絕對保護的靶標,因為CCR5缺失的血細胞對HIV-1進入具有很大的抗性。將CRISPR編輯的CCR5消融的造血干細胞和祖細胞(HSPCs)移植到患有HIV-1感染和急性淋巴細胞白血病的患者中。急性淋巴細胞白血病在完全緩解時具有完全供體嵌合狀態(tài),并且攜帶消融的CCR5的供體細胞持續(xù)超過19個月而沒有基因編輯相關的不良事件。在抗逆轉錄病毒治療中斷期間,具有CCR5消融的CD4+細胞的百分比小幅增加。雖然已經實現(xiàn)了CRISPR編輯的HSPC的成功移植和長期植入,但淋巴細胞中CCR5破壞的百分比僅為約5%,這表明還需要進一步進行研究。
雖說是探索性階段的實驗,但這個消息已經十分振奮人心了,也讓更多的患者及患者家庭看到了希望?;仡櫞饲瓣P于艾滋病治愈的一些歷程:
2007年,一名同時患有白血病和艾滋病的“柏林病人”在接受具有CCR5- 32突變的造血干細胞移植后,血清中的HIV病毒得到有效清除,實現(xiàn)了艾滋病的“功能性治愈”。因此,通過基因編輯敲除成體造血干細胞上CCR5基因,再將編輯后的細胞移植到艾滋病患者體內有可能成為“功能性治愈”艾滋病的新策略。
據了解2017年,鄧宏魁研究組建立了利用CRISPR/Cas9進行人造血干細胞基因編輯的技術體系。經過基因編輯后的人造血干細胞在動物模型中長期穩(wěn)定地重建人的造血系統(tǒng),其產生的外周血細胞具有抵御HIV感染的能力,該研究成果發(fā)表在《Molecular Therapy》(美國基因與細胞治療協(xié)會旗下期刊)上。為了實現(xiàn)該技術在臨床上的應用,在此基礎上進行了一系列的優(yōu)化。
后記:
基于CRISPR的成體造血干細胞基因編輯技術能夠在患者體內實現(xiàn)長期穩(wěn)定的基因編輯效果,經過編輯后的成體造血干細胞能夠長期重建人的造血系統(tǒng)。本研究針對基因編輯安全性和有效性進行了一系列的優(yōu)化,首次在人體內探索了基因編輯的造血干細胞移植的可行性和安全性,對于推動基因編輯技術治療多種疾病的臨床研究具有重要參考價值和臨床意義。
鄧宏魁教授 北京大學生命科學學院
吳昊教授 首都醫(yī)科大學附屬北京佑安醫(yī)院主任醫(yī)師
陳虎教授(1962年2月17日-2019年7月24日)原解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學中心全軍造血干細胞研究所所長、教授、博士生導師,軍事醫(yī)學研究院原附屬醫(yī)院造血干細胞移植科主任醫(yī)師。