J Assist Reprod Genet:广州医科大学范勇博士团队运用人类胚胎基因编
2016年4月6日，国际期刊《Journal of Assisted Reproduction and genetics》上在线发表广州医科大学附三院产科重大疾病重点实验室范勇博士研究团队的最新研究成果，研究人员通过先进的基因编辑技术对人类胚胎进行基因编辑，使得部分胚胎获得了艾滋病病毒的免疫能力。这也是国际上继去年中山大学黄军教授在国内杂志Protein and Cells上发表的第二篇关于人类胚胎基因编辑研究报道。
范勇博士介绍，他们研究的目的是对CRISPR/Cas9技术在早期人类胚胎的精准基因编辑方面的应用的可行性进行评估和制定原则，从而为了遗传性疾病治疗提供理论依据。该研究经过附三院伦理委员会批准，获得胚胎捐赠者的知情同意，按照我国人类胚胎干细胞的研究规范，所有实验胚胎都在第三天被销毁。
据悉，范勇博士团队通过CRISPR/Cas9技术对废弃的人类3PN受精卵进行编辑，从而使免疫细胞的细胞膜蛋白CCR5 (这是hiv病毒入侵T细胞的主要受体之一)基因进行精确修饰，并希望以此达到免疫艾滋病的效果。范勇博士解释，CCR5△32基因的出现不是CCR5基因突变的结果，而是在自然界中伴随着原始高加索人种的出现而出现的，该种基因所表现出来的性状因适应自然环境而保留了下来。带有纯合的CCR5△32基因的个体能够有效的抵抗艾滋病，带有杂合的CCR5△32基因的个体感染艾滋病的概率较普通人低，而且具有CCR5△32基因不会对个体的正常生理功能产生影响。2007年，一名叫布朗的美国男子，他曾感染艾滋病病毒并同时患有白血病，在德国柏林被移植携有 CCR5 突变基因的骨髓后，其艾滋病病毒检测一直呈阴性，布朗因此成为医学界公认的艾滋病“治愈”第一人。
范勇博士特别强调，该研究只是基础研究，使用的不是正常发育的胚胎，而是无法继续发育的废弃胚胎。使用的废弃的人类3PN胚胎由于包含了额外的多余一套染色体，从而不会再发育而成为废弃胚胎细胞，而且胚胎均按照规定在实验三天后被销毁，不存在人们担心的通过对早期胚胎进行改造并制造转基因婴儿的问题。范勇团队在论文中明确表态：“我们相信，在伦理问题和科学问题都妥善解决以前，任何试图通过对早期胚胎进行改造并制造转基因婴儿的行为都要严格禁止。”
在这个研究中，基因分析显示，在26个编辑胚胎中有4个被成功编辑。并非所有胚胎染色体都产生了CCR5Δ32变异，部分仍包含未发生改变的CCR5蛋白。这个研究从概念上证明了基因编辑技术对于HIV免疫的可能性。研究的目的也是为了在早期人类胚胎的精准基因编辑方面的应用的可行性进行评估和制定原则，从而为了遗传性疾病治疗提供理论依据。
据介绍，基因编辑技术在遗传病的治疗方面也具有广阔的应用前景。2014年美国研究人员利用基因编辑技术从 12 名艾滋病病毒感染者体内提取未被感染的 T 细胞，并对该细胞的 CCR5 基因进行改造，让艾滋病病毒无法通过其合成的 CCR5 蛋白质受体进入这些细胞内，成功让一名暂停服用抗逆转录病毒药物者体内的艾滋病病毒消失。目前他所在的实验室正在利用基因编辑技术对我国南方高发的遗传病β地中海贫血造血干细胞治疗进行研究，也已经取得较好的实验结果。
范勇团队论文受到国际顶级期刊和媒体的高度关注，如Nature、science、MIT Technology Review等。哈佛大学干细胞生物学家George Daley认为范勇博士的最大贡献在于成功利用CRISPR/Cas9技术精准地引入了基因改造，在胚胎层面如何抵抗HIV的概念验证。
原文链接：
Introducing precise genetic modifications into human 3PN embryos by CRISPR/Cas-mediated genome editing
原文摘要：
PurposeAs a powerful technology for genome engineering, the CRISPR/Cas system has been successfully applied to modify the genomes of various species. The purpose of this study was to evaluate the technology and establish principles for the introduction of precise genetic modifications in early human embryos.Methods3PN zygotes were injected with Cas9 messenger RNA (mRNA) (100 ng/μl) and guide RNA (gRNA) (50 ng/μl). For oligo-injections, donor oligo-1 (99 bp) or oligo-2 (99 bp) (100 ng/μl) or dsDonor (1 kb) was mixed with Cas9 mRNA (100 ng/μl) and gRNA (50 ng/μl) and injected into the embryos.ResultsBy co-injecting Cas9 mRNA, gRNAs, and donor DNA, we successfully introduced the naturally occurring CCR5Δ32 allele into early human 3PN embryos. In the embryos containing the engineeredCCR5Δ32 allele, however, the other alleles at the same locus could not be fully controlled because they either remained wild type or contained indel mutations.ConclusionsThis work has implications for the development of therapeutic treatments of genetic disorders, and it demonstrates that significant technical issues remain to be addressed. We advocate preventing any application of genome editing on the human germline until after a rigorous and thorough evaluation and discussion are undertaken by the global research and ethics communities.
doi:10.1007/s10815-016-0710-8
作者：范勇
