《自然》子刊：人类首次成功用基因编辑技术灭掉HIV

HIV真的可以被消除吗？或许这项研究能给你答案。

7月2日，一项发表在杂志《自然·通讯》（Nature Communications）上的研究称，首次成功消灭了活体人源化小鼠体内的HIV，距离找到可能治愈艾滋病的方法又进了一步。

来看看研究者们用了什么“神奇”的方法。

CRISPR-Cas9疗法+改进的抗逆转录病毒疗法（LASER ART）

目前，艾滋病的治疗方法就是抗逆转录病毒疗法（ART）。这种疗法可以抑制病毒复制并且阻止病毒感染者进一步演变成艾滋病。根据世界卫生组织2017年数据，在全球3690万HIV感染者中，有2170万人正在接受抗逆转录病毒治疗。但是，该疗法并没有消除体内的病毒，如果感染者停止治疗，病毒还会继续复制，其水平可以在几周时间内上升。

这项研究的主导者——来自美国坦普尔大学（Temple University）和内布拉斯加大学医学中心（University of Nebraska Medical Center）的研究团队称，他们能够在人源化小鼠身上摧毁HIV。他们使用的人源化小鼠注射了人类骨髓，以模仿人体免疫系统，当然还有HIV感染的人体免疫细胞。

最重要的是他们使用了两种不同的方法来对抗病毒：CRISPR-Cas9疗法和LASER（long-acting slow-effecting release）ART疗法。

CRISPR-Cas9疗法是一种基因编辑工具，被誉为突破性技术，可以治疗或可能治愈一些遗传性疾病，改变生物体DNA，因此研究人员可以增加、去除或改变某些基因物质。

而LASER ART是ART疗法的一种“超级”版，能够使病毒在较低水平上长时间复制，然后将抗逆转录病毒药物储存在纳米晶体中，在病毒所在位置缓慢释放药物。

在这项研究中，研究人员设置了三个独立的试验，并分别给感染HIV的小鼠三种疗法：“超级”版ART疗法（即LASER ART），CRISPR-Cas9疗法以及两者的组合版。

两者组合版的操作过程是，先使用四周的ART疗法，之后研究人员将Cas9蛋白包装在一种完全独立的病毒——腺相关病毒（adeno-associated virus, AAV）内，从而将CRISPR分配到小鼠体内。AAV不会致病，其作用就像一个载体，增加了CRISPR的循环，帮助CRISPR发现并切除所有HIV DNA。

在所有小鼠结束ART治疗八周后，研究人员在其血液、脾脏、肾脏、肠道、肺脏、骨髓和大脑中搜寻了HIV基因物质。他们发现，超30%接受了ART疗法和CRISPR-Cas9疗法的小鼠体内任何组织中都没有检测到HIV。而相反，其他单独接受两种疗法的小鼠体内仍然可以检测到HIV。

该研究共同作者，坦普尔大学神经科学系主任，神经病毒学研究中心（Center for Neurovirology）和综合神经艾滋病中心（Comprehensive NeuroAIDS Center）主任Kamel Khalili表示，在共测试的21只小鼠中有9只没有再出现HIV。

结果虽来自小鼠，研究作者认为这是突破性成果

“在小鼠身上起作用的疗法可能不适用于人类。” 该研究的共同作者、内布拉斯加大学医学中心药理学和实验神经科学系主任，神经退行性疾病中心（Center for Neurodegenerative Diseases）主任Howard Gendelman说，“任何小鼠研究或科研工作的局限性都与物种、药物管理等有关，而人类试验比这难很多。”

Gendelman指出人类体积比小鼠的体积大得多，因此如果在人类身上进行测试，毫无疑问需要摧毁的HIV DNA会更多。即便如此，Gendelman仍然认可这项研究的重要性，因为其表明可以在活体动物体内消灭HIV。

“我们认为这项研究是一项重大突破，因为在艾滋病流行40年后，我们首次证明艾滋病是一种可治愈的疾病。”Khalili说。

研究者们表示，这些发现很有希望，他们现在正在灵长类动物身上测试CRISPR-LASER ART疗法组合，但是在对人类进行测试之前，还有许多工作需要做。

Khalili称，仍需采取措施提高该方法的效率和安全性，但他们目前在灵长类动物身上所获的数据“充满希望”。

他们的目标是尽早在2020年获得美国FDA的批准，到2020年中期对人类进行Ⅰ期临床试验。

然而未参与该研究的科学家对此有疑虑。

匹兹堡大学的逆转录病毒学家Zandrea Ambrose指出，CRISPR有缺点，一是可能意外地切断错误的基因；二是，虽然普遍认为CRISPR相对于其他基因编辑脱靶效应较少，但仍然存在风险。如果CRISPR发生危险突变，任何细胞都可能遭到破坏，甚至引起其他意想不到的疾病。

Ambrose说，基因组中有数十亿个基因，要避免所有可能的脱靶效应需要做大量的工作。这项研究很有希望，但是CRISPR研究领域的科学家们需要更好地应对这些潜在风险。在临床试验开始之前，研究人员需要确保这些风险不会在人类身上发生。

除了可能的脱靶效应外，Ambrose担心包含在AAV病毒中的CRISPR在其工作完成后会长时间保留在体内。如果是这样的话，“没有办法关闭CRISPR编辑，会增加脱靶的几率”。

而Khalili认为，只有在切割时，CRISPR才会在DNA上留下“脚印”，因此CRISPR只能切割DNA，并且CRISPR每天都在不断改进。

他还认为，虽然可能一次性全面“杀掉”HIV还需要数年时间，这一研究具有里程碑意义，给了那些HIV感染者希望。

参考资料：

1. CNBC: Researchers say they’re closer to finding cure for HIV after using CRISPR technology to eliminate disease in live mice for the first time

2. Nature Communications: Sequential LASER ART and CRISPR Treatments Eliminate HIV-1 in a Subset of Infected Humanized Mice

3. PBS NEWS HOUR：CRISPR gene-editing‘eliminates’ HIV in some mice. What does it mean for humans?