斯坦福大學醫(yī)學院的研究團隊利用CRISPR技術(shù)，在人體干細胞中修復了造成鐮狀細胞貧血病的基因，這些干細胞可以正常移植到小鼠體內(nèi)并蓬勃發(fā)育。關(guān)于這項臨床前試驗成功的研究文章于11月7日在線發(fā)表在Nature上。

　　鐮刀形細胞貧血癥是一種隱性基因遺傳?。夯疾≌叩难杭t細胞表現(xiàn)為鐮刀狀，其攜帶氧的功能只有正常紅細胞的一半。迄今為止還沒有能真正治愈的藥物。目前唯一批準用于治療鐮狀細胞疾病的藥物是hydroxyurea（羥基脲），該藥物只能用來緩解癥狀，并不能治愈該疾病。

　　斯坦福大學醫(yī)學院的研究團隊利用CRISPR基因編輯技術(shù)，在人體干細胞中修復了造成鐮狀細胞貧血病的基因，這是在研發(fā)針對該疾病的基因治療道路上走出的關(guān)鍵一步。這項最新研究證明了修復后的細胞能生成正常功能的血紅蛋白分子，可以在正常紅細胞中攜帶氧氣，這些干細胞也可以正常移植回小鼠體內(nèi)。

　　這項研究表明針對血源性遺傳疾病，可以進行基因治療修復，這是一種概念證明。這一研究成果于11月7日在線發(fā)表在Nature上。文章通訊作者是斯坦福大學醫(yī)學院教授、CRISPRTherapeutics公司創(chuàng)始人MatthewPorteus博士。

　　1基因治療之路

　　隨著醫(yī)學的飛躍發(fā)展，目前治愈鐮刀狀細胞疾病的新希望已經(jīng)浮出水面，一種理想的療法（基因療法）成為大家積極嘗試的研究手段。2011年哈佛大學醫(yī)學院等機構(gòu)研究人員運用基因沉默的方式，把患鐮狀細胞貧血病的成年實驗鼠體內(nèi)的BCL11a基因剔除。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其鐮狀細胞貧血病癥狀得到明顯改善。Bluebird公司運用基因療法，單個病人的臨床積極數(shù)據(jù)引起轟動。治療時需要從病人的骨髓中抽取造血干細胞，并在體外進行修改，再將其移植到病人體內(nèi)。也是迄今為止唯一能治愈該疾病的方法（詳細）。

　　自從CRISPR技術(shù)產(chǎn)生后，我國廣醫(yī)三院孫筱放教授帶領(lǐng)的團隊，也通過CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)，成功糾正β-地貧iPSCs中的β珠蛋白基因（HBB）突變，為沒有骨髓移植匹配捐贈者的患者提供了一種新的自體移植治療選擇。人們認為真正運用于臨床還有很長一段路要走。

　　然而沒想到這么快，2016年下半年就有臨床前試驗證實：CRISPR可以治療鐮刀形細胞貧血癥。這項研究不僅為鐮刀型細胞貧血癥等血液疾病帶來了福音，也為CRISPR在臨床上的應用提出了新希望，進一步推動CRISPR真正走向臨床。

　　2CRISPR帶來新希望

　　這項研究從患者體內(nèi)采集干細胞，然后進行修復，研究顯示這些干細胞能生成正常的血紅細胞。以往的研究主要都是通過舊的基因編輯技術(shù)，但這項新發(fā)現(xiàn)采用了CRISPR技術(shù)。研究人員之前花了6年時間，希望能通過當時的技術(shù)來靶向β-球蛋白，而CRISPR實驗只進行了一個星期，效果要好得多。

　　CRISPR是指成簇的間隔短回文重復，細菌通過CRISPR與內(nèi)切酶Cas組成的防御系統(tǒng)對抗外來侵略者。CRISPR-Cas能根據(jù)向?qū)NA的指引切割入侵者的遺傳物質(zhì)。2012年研究者們利用這一特點，將CRISPR系統(tǒng)發(fā)展成了強大的基因組編輯工具。

　　利用這種技術(shù)，研究人員可以在希望的位置進行剪切，比如這項研究就是在鐮狀細胞突變處。一旦突變DNA序列被刪除，那么就可以利用其它工具粘上一個正常的序列拷貝。

　　研究小組首先從患者體內(nèi)取出造血干細胞，利用CRISPR糾正基因突變，然后濃縮干細胞，這樣90%的造血干細胞都會攜帶糾正過的細胞基因。最后研究人員將這種濃縮后，糾正過了的造血干細胞注入到幼鼠體內(nèi)。這些干細胞能從血液系統(tǒng)正常進入骨髓，開枝散葉制造血液細胞。16周后，研究小組檢查小鼠骨髓，發(fā)現(xiàn)糾正后的干細胞蓬勃發(fā)育。

　　無需用這些細胞完全替換患者體內(nèi)所有的鐮狀細胞，只要鐮狀細胞的比例低于30%，那么患者就不會出現(xiàn)癥狀了。而且糾正過的細胞相對于鐮狀細胞具有優(yōu)勢，因為后者一般來說平均10天后就會死亡，而糾正后的細胞能生活大約120天。

　　3安全問題

　　雖然基因治療的研究近年來取得了很大的進步，但尚未廣泛推廣。CRISPR基因編輯也沒有在人體臨床實驗中進行驗證。這就存在一個問題，它們安全嗎？會不會出現(xiàn)未知的免疫反應，或者改變非靶標DNA序列，也就是說脫靶呢？

　　對此通訊作者Porteus認為目前我們還沒有一個測試能夠運行來證明它的安全性，他認為一系列不同的實驗也許能提供一些安全性的資料。到目前為止，此研究中沒有發(fā)現(xiàn)糾正的造血干細胞與正常的健康造血干細胞的區(qū)別。