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他用基因編輯治艾滋病白血病 成《自然》年度十大人物



12月18日凌晨,世界頂尖學術期刊《自然》(Nature)發布2019年度影響世界的十大科學人物。其中,來自中國北京大學-清華大學生命科學聯合中心的鄧宏魁入選該榜單。

(原標題:《自然》年度十大人物鄧宏魁:基因編輯幹細胞治艾滋病白血病)

澎湃新聞記者 賀梨萍

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今年的9月11日,鄧宏魁研究組聯合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頂級醫學雜誌《新英格蘭醫學雜誌》(The New England Journal of Medicine)發表了題為《利用CRISPR基因編輯的成體造血幹細胞在患有艾滋病合併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,建立了基於CRISPR在人成體造血幹細胞上進行CCR5基因編輯的技術體系,實現了經基因編輯後的成體造血幹細胞在人體內長期穩定的造血系統重建。

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澎湃新聞記者(www.thepaper.cn)當時詳細報導了鄧宏魁等人的研究成果。鄧宏魁等人合作成立的研究團隊在全球範圍內報導了首例利用第三代基因編輯技術CRISPR-Cas9在HSPCs(造血幹細胞和祖細胞)中編輯CCR5基因並成功移植到一名同時患有HIV和急性淋巴細胞白血病的27歲男性患者案例。

研究結果顯示,基因編輯後的造血幹細胞移植治療使患者的急性淋巴白血病得到完全緩解,攜帶CCR5突變的供體細胞能夠在受體體內長期存活已達19個月,初步探索了該方法的可行性和安全性。

北京大學官網報導對此研究表示,在成體造血幹細胞上的基因編輯並不會對其他組織器官及生殖系統產生影響。該工作初步證明了基因編輯的成體造血幹細胞移植的可行性和在人體內的安全性,將會促進和推動基因編輯技術在臨床應用領域的發展。

值得注意的是,在鄧宏魁等人之前,全球範圍內也有科學家及臨床醫生對同時患有白血病和艾滋病的患者啟動了類似的方法。

10年前的“柏林病人”和2019年3月被報導的“倫敦病人”分別實現了“功能性治愈”和“持續緩解、需繼續觀察”。他們的主治醫師均採用了一套類似的“一石二鳥”的方:HIV-1患者在CCR5Δ32/Δ32造血幹細胞移植後病情處於長期緩解,既讓他們白血病不再复發,又徹底治癒了艾滋病。

他們的區別在於,“柏林病人”和“倫敦病人”均為直接移植“天然”CCR5Δ32/Δ32造血幹細胞,鄧宏魁等人則利用第三代基因編輯技術“改造”了造血幹細胞,隨後進行移植。

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鄧宏魁等人最初的試驗設計也是受“柏林病人”啟發。 HIV病毒之所以能夠摧毀人體的免疫力,因為它能感染免疫系統中十分重要的CD4+T淋巴細胞。絕大多數HIV入侵免疫細胞的過程中,需要藉助CD4+T淋巴細胞表面的兩種“路標”蛋白來引路,一種是CD4,另一種就是CCR5。也有少數HIV入侵需要的第二種蛋白是CXCR4而非CCR5。

而目前有大概1%的白人天生對艾滋病免疫。此前的研究在他們身上發現,編碼CCR5蛋白的基因出現了功能突變,對多數HIV來說也就失去了“路標”作用。值得一提的是,HIV入侵T細胞的主要共受體CCR5於1996年被發現,這認為是艾滋病領域的里程碑式進展,鄧宏魁即是主要發現者之一。

然而,CCR5Δ32/Δ32造血幹細胞捐贈來源天然受限,且在中國幾乎沒有。此次榜單發布的相關特寫文章中提到,基於這些因素,鄧宏魁決定用編輯過的基因來替代。他表示, “我們希望完全模仿柏林病人。”

值得一提的是,就臨床結果,研究團隊此前在論文發表時僅稱“在短暫停藥期間,CCR5基因編輯的T細胞表現出一定程度抵禦HIV感染的能力”。鄧宏魁等人還在為進一步提高基因編輯效率等作出努力,他想開發一種方法將細胞重編程成更容易編輯的多能幹細胞,然後將它們誘導成可移植的造血幹細胞。 “那就完美了。”鄧宏魁說。

《自然》發布的新聞稿中這樣描述這位幹細胞生物學家:第一個發表利用CRISPR基因編輯技術對成人細胞進行編輯的臨床試驗結果的人。在特寫文章中,鄧宏魁被稱為“CRISPR轉化者”(CRISPR translator)。

除來自中國的鄧宏魁之外,列入該榜單的還包括來自巴西、瑞典、加拿大等國的科學家及相關人士。

例如:巴西物理學家Ricardo Galv?o,其團隊發表的論文揭露了亞馬遜森林砍伐的急劇上升,Galv?o因挑戰巴西政府成為了“民族英雄”;生態學家Sandra Díaz,其共同領導了一個由145名專家組成的小組,對地球生物多樣性進行了迄今為止最權威的評估,並報告稱有100萬個物種正走向滅絕;瑞典青少年Greta Thunberg,其聚焦各國在減緩全球變暖方面的行動不力,這將威脅到地球以及未來幾代人;天體物理學家Victoria Kaspi,她在加拿大用獨特的CHIME望遠鏡收集了迄今為止關於快速射電爆發(FRB)的最佳數據;神經學家Nenad Sestan,其實驗室通過復活幾小時前死亡的豬的大腦,挑戰了對生死界限的思考;微生物學家Jean-Jacques Muyembe Tamfum,他在剛果民主共和國領導努力抗擊正在蔓延的埃博拉疫情,該疫情已經造成2200多人死亡;古生物學家Yohannes Haile-Selassie,他發現了一具保存好的距今380萬年的南猿頭骨,撼動了人類家譜;物理學家John Martinis,其團隊的量子計算機可以比最好的傳統計算機更快地進行計算,跨過了人們期待已久的里程碑。

“這份榜單通過突出關鍵人物,探索了今年科學領域最重要的一些時刻。”《自然》雜誌特寫主編Rich Monastersky說道,“這十個人的故事範圍很廣,從量子計算機首次超越傳統機器的證明,到應對氣候變化、森林砍伐和非洲埃博拉疫情的努力。”