Nature 新论文:编辑过的 CCR5 基因可能缩短寿命

2020-06-08
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Nature 新论文:编辑过的 CCR5 基因可能缩短寿命

贺建奎基因编辑婴儿事件已过去半年多,但相关的 CCR5 基因研究还在逐渐披露。

《自然医学》(Nature)于 6 月 3 日刊登的研究论文发现,携带两个 CCR5 基因失效拷贝(即两个 CCR5 基因变异)的个体,与至少有一个 CCR5 基因拷贝的个体(一个 CCR5 基因变异)相比,有 21% 可能会在 76 岁前去世。

造成这种差异的原因尚未查明。

加州大学柏克莱分校的人口遗传学家拉斯马斯‧尼尔森(Rasmus Nielsen)和博士后研究员魏馨竹(Xinzhu Wei)进行一项研究。他们利用英国生物银行(UK Biobank)的资料,统计了近 41 万个样本。

英国生物银行曾对 40~69 岁间的 50 万名志愿参与者样本基因测序,建成迄今世界最大的大规模人类资讯资源库。

基因编辑婴儿风波

2018 年 11 月,贺建奎发表基因编辑婴儿的研究成果。他使用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术编辑胚胎 CCR5 基因,一对化名露露和娜娜的基因编辑婴儿诞生,露露只有一个 CCR5 基因变异,娜娜两个 CCR5 基因都变异。

CCR5 是爱滋病毒进入细胞的两个受体之一,因此理论上,藉助基因编辑技术改造或移除 CCR5 基因,就能对爱滋病免疫。之前的研究提供支持,约 11% 英国人口有 CCR5 突变基因,他们对爱滋病毒天生免疫。在斯堪地纳维亚半岛部分地区,CCR5 基因突变的比例更高。

Nature 新论文:编辑过的 CCR5 基因可能缩短寿命

 贺建奎。

这件事在当时引起了轩然大波。一方面,胚胎干细胞是基因编辑领域的敏感区域,修改可能影响到婴儿所有细胞,包括生殖细胞。2015 年,中山大学黄军团队就尝试基因编辑胚胎,虽然并未移植到人体,且在 14 天内销毁,但依然引起巨大的争议。

另一方面,编辑 CCR5 基因预防爱滋病的必要性有很大争议。目前已有成熟的医学手段防止胎儿遗传父母的爱滋病毒,基因编辑不仅没必要,且隐藏着未彻底研究明白的风险。

CCR5 基因和寿命的关係

贺建奎宣布研究结果时,拉斯马斯·尼尔森和魏馨竹正在开发一种计算工具,计划利用英国生物银行的资料,搜寻基因突变与寿命间的联繫。

他们正好也选择 CCR5 基因,因为所有哺乳动物基因组都有 CCR5,在动物生物学有重要作用。

比对过样本的基因资讯和寿命纪录后,他们发现带有两个 CCR5 基因失效拷贝的人有更高死亡率。前者寿命平均缩短 1.9 年。仅带一个 CCR5 基因失效拷贝的人,死亡率并不比正常人高。

Nature 新论文:编辑过的 CCR5 基因可能缩短寿命

 CCR5 基因。

但这项研究还有不足。马里兰州贝塞斯达市美国国家过敏和传染病研究所的分子免疫学家菲利普‧墨菲指出,研究样本均在 41 岁以上,并排除任何先前死亡的人,或没有报名参加英国生物银行的病人。他同时表示,研究人员 「在现有资讯的基础上已经做得很不错了」。

「我认为很难证明基因完全有益,这是值得考虑的事情」 ,魏馨竹说,「即使我们解决了技术难题和道德问题,但如果我们不知道会否产生有害影响,我们真的可以编辑基因吗?」

之前的研究表明,除了缩短寿命的风险,CCR5 基因突变还会带来其他危害。比如,可能使人们更容易受到感染,如西尼罗河病毒或流感。来自西班牙医生的一份报告显示,CCR5 基因突变的人更容易死于感染。

神祕的 CCR5 基因

有趣的是,CCR5 基因突变同样可增强能力。

2019 年 2 月,加州大学洛杉矶分校神经生物学家阿尔西诺‧席尔瓦(Alcino J. Silva)的新研究表明,带一个 CCR5 基因失效拷贝的小鼠变得更聪明。

报告还称,天然缺乏 CCR5 的个体中风后恢复更快。且至少携带一个 CCR5 基因失效拷贝的个体似乎学业表现更好。

这项研究的部分结果曾在 2016 年展示,贺建奎公布结果时甚至引发一种猜测:胚胎基因实验不是为了预防爱滋病,而是为了增强人类。

但在香港基因编辑科学家峰会,贺建奎否认这说法:「我看过那篇论文,还需要更多独立验证。我反对使用基因组编辑增强。」

儘管发现 CCR5 基因突变的好处,但席尔瓦依然不赞同贸然编辑基因:「移除基因就好像移除剎车。」「这辆车的速度会快得多,但受伤风险也会更高。」 席尔瓦说,「正如修补大脑发育可能导致疾病。进化已经很努力了,给我们刚好需要的基因。」

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