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科学家培育出抗HIV感染的白细胞

科学家培育出抗HIV感染的白细胞

在战胜艾滋病的漫漫长路上,人类又迈出了一小步。美国加州大学旧金山分校的科学家日前借助基因编辑技术,用诱导多能干细胞( iPS 细胞)成功培育出能够对抗艾滋病毒感染的白细胞。除白细胞外,这种 iPS 细胞还可以被培育成其他类型的血液细胞。研究人员称,该策略有望成为功能性治愈艾滋病的新方法。相关论文发表在美国《国家科学院学报》(PNAS)上。

此前的研究发现,艾滋病病毒往往会通过锁定患者体内 CCR5 蛋白的方式,对一种名为 CD+4 T 的细胞展开攻击,破坏人类免疫系统,但这种感染过程在一小部分欧洲人身上的进展却极为缓慢。原因是其体内与 CCR5 相关的基因发生了突变,产生了一种名为 CCR5Δ32 的副本。具备这种突变基因的人对艾滋病病毒具有天然的抵抗力。获得这一发现后,科学家们自然会想到,用干细胞移植的方法,将这种突变基因转入艾滋病患者体内,达到治愈艾滋病的目的。

一个众所周知的例子是世界上第一位、也是迄今唯一一位被治愈的艾滋病患者——蒂莫西·雷·布朗。这位 48 岁的美国人,1995 年被检测出感染艾滋病病毒,2006 年又被诊断出患急性骨髓性白血病。但之后在两次骨髓干细胞移植手术后,他奇迹般地康复,体内的艾滋病病毒也杳无踪迹。但遗憾的是,布朗的幸运是无法复制的,拥有这种突变基因的人,仅占欧洲人的 1%。除了巨额的医疗费用和极大的移植风险外,要找到合适的对艾滋病病毒“免疫”的骨髓配型,完全是一次小概率事件。

新研究的目标就是要在无需 CCR5Δ32 基因捐献者的情况下,实现同样的效果。美国加州大学旧金山分校华裔遗传学家简悦威(Jingwei Yu,音译)和他的团队借助第三代基因编辑技术 CRISPR-Cas9 系统,在 iPS 细胞中插入  CCR5Δ32 基因片段,而后将其培育成白细胞。与传统基因编辑技术相比,新技术效率更高,在插入位置上也更为精确。目前简悦威的小组已经证明,CRISPR-Cas9 系统能够有效地进行基因编辑工作。实验结果证实,他们培育出的具有  CCR5Δ32 基因片段的白细胞的确能够免受艾滋病病毒的感染。

目前该研究还停留在实验阶段,简悦威的小组还未将这些经过基因编辑的 iPS 细胞培育成 CD+4 T 这样特殊类型的白细胞。在细胞类型转换和移植上,还有很多因素需要考虑,距临床应用还有很长的一段路要走。但可以肯定的是,该成果为艾滋病的治疗带来了一种新可能。

原文检索:

Lin Ye, Jiaming Wang, Ashley I. Beyer, Fernando Teque, Thomas J. Cradick, Zhongxia Qi,Judy C. Chang, Gang Bao, Marcus O. Muench, Jingwei Yu, Jay A. Levy, and Yuet Wai Kan. Seamless modification of wild-type induced pluripotent stem cells to the natural CCR5 {delta}32 mutation confers resistance to HIV infection. PNAS, June 9, 2014; doi:10.1073/pnas.1407473111

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