北京大學生命科學學院教授鄧宏魁的研究團隊，把基因編輯變成可以治療愛滋病的工具，日前在美國《新英格蘭醫學雜誌》發表《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，公布世界首個透過基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病患者的案例。
這項研究是由北京大學-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共同合作。
愛滋病毒 破壞免疫系統
研究人員指出，自1980年代發現愛滋病毒HIV之後，愛滋病已成為嚴重的公共衛生和社會問題。愛滋是病毒型傳染病，HIV透過破壞免疫T淋巴細胞中的CD4淋巴球，抑制細胞內蛋白質的合成、自體免疫機轉、細胞凋亡，毒殺破壞感染病毒的細胞等，導致免疫系統出現問題，削弱機體抗感染和癌症的防禦功能，伺機性感染和腫瘤便接踵而至，導致患者大多死於嚴重感染和癌症。
HIV病毒之所以可以「認出」T細胞並加以破壞，是因為T細胞表面「特異性受體」的存在，讓HIV病毒得以識別並摧毀T細胞。
1996年，研究人員發現HIV病毒入侵T細胞的主要共受體CCR5，當HIV表面的某種蛋白與CD4陽性T細胞表面的受體結合，在CCR5幫助下，對免疫系統展開破壞。這項新發現讓愛滋病研究領域取得里程碑式進展，而鄧宏魁就是CCR5的主要發現者之一。
幹細胞移植 抵禦HIV感染
隨後的研究發現，CCR5-Δ32純合突變的CD4陽性T細胞具有抵禦HIV感染的能力；經過基因突變的免疫細胞，CCR5受體就會發生變化，愛滋病病毒表面的某種蛋白與CD4陽性T細胞表面的受體結合就無法照常進行了。
2007年與2019年，德國與英國的科學家分別讓2名患有白血病合併愛滋病的患者，接受CCR5-Δ32突變的造血幹細胞移植，可同時治癒白血病及愛滋病。
但這種基因異變率僅1%，十分稀有，鄧宏魁的大陸研究團隊思考，「如果以人工創造T細胞的CCR5-Δ32純合突變的基因突變，再移植給患者的可行性」。
研究人員發現敲掉成體造血幹細胞的CCR5基因，再利用造血幹細胞移植技術，把經過基因編輯的造血幹細胞移植給患者，讓它們在患者體內增殖、分化，形成能夠抵禦HIV病毒感染的免疫細胞。
全球目前最理想治療法
2017年至2019年9月，研究團隊展開臨床實驗。經過19個月觀察，發現患者短暫停止服用抗HIV病毒藥物，CD4細胞中的CCR5基因編輯效率有明顯上升，證明CCR5基因編輯的T細胞表現出一定程度抵禦HIV感染的能力。重要的是，基因編輯效果在血液細胞中始終穩定存在，未發現基因編輯造成的脫靶及其他副作用。
更令研究團隊興奮的是經過編輯的成體造血幹細胞，不會遺傳給後代，可說是目前全球最理想的治療策略。研究人員表示，未來的研究領域將著重於基因編輯效率和臨床應用安全。
小靈通：幹細胞
幹細胞（Stem Cells）是1960年代由加拿大多倫多大學的細胞生物學家恩尼斯特‧莫科洛克與生物物理學家詹姆士‧堤爾發現，為人體最初未分化的原始細胞，具有再生各種組織器官潛在功能的一類細胞，可以自我分裂增殖、分化成多種不同特定功能細胞。幹細胞存在所有多細胞組織裡，包括人類的胚胎、胎盤、臍帶、臍帶血、骨髓、周邊血液，可自我更新，提供更多幹細胞。對哺乳動物來說，幹細胞分為取自囊胚裡的內細胞團的胚胎幹細胞，以及來自各式各樣的組織的成體幹細胞等2類。胚胎幹細胞可在胚胎發展階段分化為所有的特化細胞，並維持新生組織的正常轉移，例如血液、皮膚或腸組織。而在成體組織裡，間葉幹細胞與前體細胞擔任身體的修復系統，補充成體組織，幫身體各組織及器官不斷更新及修復。
（記者／廖慧娟）