2016年5月，一位年轻人发现自己感染了艾滋病。两周后，医生告知他患有急性淋巴细胞白血病。

     接踵而来的打击足以让任何人陷入深深的绝望。不过，医生给了这名患者一线希望：他们将实施一次骨髓移植以治疗白血病，以及附加的一项尝试治疗艾滋病的实验性治疗。

     这项研究使用了基因编辑工具CRISPR-Cas9，从供体的骨髓造血干细胞中敲除了一种名为“CCR5”的基因，然后将基因编辑后的造血干细胞移植到患者体内。

基因编辑的造血干细胞移植流程图

     “在经过基因编辑后，这些造血干细胞以及它们产生的血细胞将具有抵抗HIV感染的能力。”北京大学生命科学学院教授邓宏魁告诉记者。

     CCR5 基因编码的蛋白是 HIV 病毒入侵人体的钥匙。因此，携带CCR5突变拷贝的人对HIV具有高度免疫力。大约 1% 的高加索人遗传了这样的一对基因拷贝，但在亚洲人、非洲人、美洲土著人中，这种基因非常罕见。

     此前有两名男子分别于2006年和2016年接受了自然突变供者的骨髓移植，成为世界上第一批治愈艾滋病的人。根据接受造血干细胞移植所在地的不同，他们也被称为“柏林病人”和“伦敦病人”。

柏林病人：Timothy Ray Brown

     中国的这位患者同意了试验，造血干细胞移植在2017年夏天进行。这是人类第一次将CRISPR-Cas9基因编辑技术用于HIV患者。

     到2019年初，治疗整整19个月后，“急性淋巴细胞白血病完全缓解，携带失活CCR5基因的供体细胞持续存在。”科学家在论文中说。

     但这些尚不足以根除患者体内的HIV病毒。尽管基因编辑效率是17.8%，但由于与未编辑细胞同时输注，体内的编辑细胞占比徘徊在5%-8%。

     “这项研究的主要目的是评估基因编辑的干细胞移植治疗艾滋病的安全性和可行性。”而科学家们没有发现任何与基因编辑相关的不良事件，即使“需要对脱靶效应和其他安全性评估进行更长期的深入研究。”

     邓宏魁也表示，“未来将进一步提高基因编辑效率，优化移植程序，加快向临床应用的过渡。”

     根据6月份发表在“自然”杂志上的一篇论文，CCR5基因突变与早期死亡风险增加21％有关，但目前尚不清楚原因。该研究团队之前已将编辑过的CCR5人类细胞移植到小鼠体内，使其对HIV具有免疫力。美国科学家使用一种名为锌指核酸酶基因编辑工具，进行了类似的人体实验，取得了一些成功。
 

     中国在基因编辑技术方面投入了大量资金，使生物技术成为2016年宣布的五年计划的重点。政府已经为多项世界“第一”的研究提供了资金支持，包括2016年首次利用基因编辑工具CRISPR-Cas9开展的人体临床试验，2015年首次报道使用基因编辑技术修饰人类三原核胚胎。

     2018年12月，中国科学家贺建奎宣布成功使用CRISPR-Cas9在出生前修改了两个胚胎的DNA，从而创造了世界上第一批转基因人类，引起国际舆论的哗然。

     尽管如此，邓宏魁仍然相信CRISPR-Cas9技术，他认为这将会给血液相关的疾病“带来新的曙光”，如艾滋病、镰状贫血、血友病和β地中海贫血。

     而且由于这项新技术，“艾滋病离功能性治愈的目标越来越近了。”

未来展望
 

     应用了基因编辑技术的造血干细胞成功移植，患者无病生存19个月，证明基因编辑技术在临床上是可行的。

     脐带血是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液。脐带血中含有可以重建人体造血和免疫系统的造血干细胞。那么我们是否可以使用脐带血中的造血干细胞进行基因编辑，再进行移植使用？

     这样的话，原本存在基因问题的孩子的脐带血，可以通过基因编辑将基因缺陷剔除，然后再进行移植。同时由于是自体脐带血移植，不存在排异反应，治疗效果也会更好。对患者来说无疑是一件值得期待的好事。

     随着造血干细胞研究的进展，以及基因编辑技术和递送效率的提高，我们有理由相信，新一代的基因编辑技术一定能够发挥更大的作用。