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中國成人Av免费在线播放學家完成首例基因編輯幹細胞治療艾滋病和白血病患者

發布時間:2019-09-14     訪問量:462
研究結果顯示,基因編輯後的造血幹細胞移植治療使患者的急性淋巴白血病得到完全緩解,攜帶CCR5突變的供體細胞能夠在受體體內長期存活已達19個月,初步探索了該方法的可行性和安全性。

造血幹細胞移植治療白血病技術已日益成熟,然而,通過該方法同時治愈艾滋病目前還是一道全球尚在攻克的難題。

艾滋病被發現的40年時間裏,10年前的“柏林病人”和今年3月被報道的“倫敦病人”分別實現了“功能性治愈”和“持續緩解、需繼續觀察”。他們的主治醫師均采用了一套類似的“一石二鳥”的方:HIV-1患者在CCR5Δ32/Δ32造血幹細胞移植後病情處于長期緩解,既讓他們白血病不再複發,又徹底治愈了艾滋病。

9月11日,北京大学-清华大学生命成人Av免费在线播放学联合中心邓宏魁研究组、解放军总医院第五医学中心陈虎研究组及首都医成人Av免费在线播放大学附属北京佑安医院吴昊研究组合作在顶级医学杂志《新英格兰医学杂志》(The New England Journal of Medicine)发表了题为《利用CRISPR基因编辑的成体造血干细胞在患有艾滋病合并急性淋巴细胞白血病患者中的长期重建》(CRISPR-Edited Stem Cells in a Patient with HIV and Acute Lymphocytic Leukemia)的研究论文,建立了基于CRISPR在人成体造血干细胞上进行CCR5基因编辑的技术体系,实现了经基因编辑后的成体造血干细胞在人体内长期稳定的造血系统重建。

區別于此前兩例病人直接移植“天然”CCR5Δ32/Δ32造血幹細胞,鄧宏魁等人合作成立的研究團隊在全球範圍內報道了首例利用第三代基因編輯技術CRISPR-Cas9在HSPCs(造血幹細胞和祖細胞)中編輯CCR5基因並成功移植到一名同時患有HIV和急性淋巴細胞白血病的27歲男性患者案例。

基因編輯的造血幹細胞移植流程圖。

研究結果顯示,基因編輯後的造血幹細胞移植治療使患者的急性淋巴白血病得到完全緩解,攜帶CCR5突變的供體細胞能夠在受體體內長期存活已達19個月,初步探索了該方法的可行性和安全性。

北京大學官網報道對此研究表示,在成體造血幹細胞上的基因編輯並不會對其他組織器官及生殖系統産生影響。該工作初步證明了基因編輯的成體造血幹細胞移植的可行性和在人體內的安全性,將會促進和推動基因編輯技術在臨床應用領域的發展。

HIV病毒之所以能夠摧毀人體的免疫力,因爲它能感染免疫系統中十分重要的CD4+T淋巴細胞。絕大多數HIV入侵免疫細胞的過程中,需要借助CD4+T淋巴細胞表面的兩種“路標”蛋白來引路,一種是CD4,另一種就是CCR5。也有少數HIV入侵需要的第二種蛋白是CXCR4而非CCR5。

而目前有大概1%的白人天生對艾滋病免疫。此前的研究在他們身上發現,編碼CCR5蛋白的基因出現了功能突變,對多數HIV來說也就失去了“路標”作用。

值得一提的是,HIV入侵T細胞的主要共受體CCR5于1996年被發現,這認爲是艾滋病領域的裏程碑式進展,鄧宏魁即是主要發現者之一。

在此番這項最新研究中,27歲的男性患者于2016年5月被相繼診斷出患有艾滋病和急性淋巴細胞白血病。經過1年的艾滋病抗逆轉錄病毒治療後,鄧宏魁、陳虎等人帶領的研究團隊將CCR5敲除後的供者來源的CD34+成體造血幹細胞回輸到患有白血病合並艾滋病的患者體內,進行了長達兩年的移植重建及基因編輯效果的評價。

研究結果顯示,在供者來源的CD34+細胞上實現了17.8%的CCR5基因敲除效率;移植後4周,患者白血病處于完全緩解狀態,供者型骨髓細胞嵌合率達100%;經過長達19個月的隨訪發現,患者白血病處于持續完全緩解狀態,供者型細胞完全嵌合,骨髓細胞中能夠持續檢測到CCR5基因編輯。

另外,爲初步探索治療的有效性,研究團隊對該患者短暫停止服用抗HIV病毒藥物。在短暫停藥期間,CCR5基因編輯的T細胞表現出一定程度抵禦HIV感染的能力;19個月的觀察中也並未發現基因編輯造成的脫靶及其他副作用。

研究團隊表示,這些結果表明,基于CRISPR的成體造血幹細胞基因編輯技術能夠在患者體內實現長期穩定的基因編輯效果,經過編輯後的成體造血幹細胞能夠長期重建人的造血系統。

不過,值得注意的是,就目前的論文數據而言,研究團隊僅稱“在短暫停藥期間,CCR5基因編輯的T細胞表現出一定程度抵禦HIV感染的能力”。

清華大學醫學院教授、艾滋病綜合研究中心主任張琳琦點評表示,對于艾滋病的治療效果與未經過基因治療患者相比差別不大,主要反應在短暫的停藥期間,病毒反彈和CD4+T細胞下降等方面。這種現象的發生,很有可能是移植的成體造血幹細胞本身是CCR5基因野生型和敲除的混合體,其中帶有野生型CCR5基因的CD4+T細胞,爲病毒的複制和反彈提供了場所。

張琳琦認爲,這突顯提高基因編輯效率的重要性。此外,如何在成體造血幹細胞基因編輯和移植之前,清除患者體內的艾滋病病毒,防止嵌合免疫重建細胞感染,阻止病毒複制和反彈,同樣是提高治療效果的關鍵。

實際上,如何在造血幹細胞中進行高效基因編輯一直是實現臨床應用的關鍵瓶頸。

2017年,邓宏魁研究组已建立了利用CRISPR/Cas9进行人造血干细胞基因编辑的技术体系。经过基因编辑后的人造血干细胞在动物模型中长期稳定地重建人的造血系统,其产生的外周血细胞具有抵御HIV感染的能力,该研究成果发表在《Molecular Therapy》杂志。

爲了實現該技術在此番臨床上的應用,鄧宏魁等人在上述基礎上又進行了一系列的優化。

研究團隊認爲,在今後的研究中,將進一步提高基因編輯效率及優化移植方案,有望加速基因編輯造血幹細胞移植技術向臨床疾病治療轉化進程。

另外,令人遺憾的是,作爲全國造血幹細胞移植領域的領軍人物,也就是本次論文的通訊作者之一、全軍造血幹細胞移植中心主任、血液病專業委員會副主任、國家成人Av免费在线播放技進步一等獎獲得者、中國成人Av免费在线播放學院院士候選人、解放軍總醫院第五醫學中心(原307醫院)教授陳虎,已于2019年7月24日因病逝世,享年57歲。而攻克艾滋病正是陳虎的一大未完成的遺願。