人胚胎基因编辑：魔盒已开，何处是归途？

　　CRISPR/Cas9作为简易高效的基因编辑手段，正在被广泛用于生命科学领域研究。但在辅助生殖领域，这一技术却因贺建奎的滥用而陷入争议。

　　5月24日，在复旦大学附属妇产科医院上海集爱遗传与不育诊疗中心主办的2019生殖医学新进展学习班暨集爱第六届中美生殖医学高层论坛现场，中山大学附属第一医院周灿权教授带来主题报告《人类胚胎基因编辑技术的研究》，探讨基因编辑技术在人类胚胎基因应用的历史、现状和未来发展。以下内容根据周灿权教授现场演讲整理。

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　　基因编辑技术的发展历史

　　基因编辑技术依赖于“中心法则”，是在基因组水平上对不同目标基因进行“编辑”的遗传操作技术，可对特定DNA片段进行敲除、插入、替换等。因测序技术的迭代，编辑技术得以飞速发展，从而有助于我们深入了解基因及RNA功能、制备精准疾病模型、进一步研发快速灵敏的诊断技术。而且，随着技术的不断发展，有望以基因治疗的方法从根本上治愈越来越多的遗传疾病。

　　1987年Nakata首先发现的29个碱基的重复DNA回文序列（后来被命名为规律间隔成簇短回文重复序列clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR）是CRISPR/Cas9的分子基础。同时，CRISPR技术也从最开始的spCas9发展到现在的saCas9、cpf1、APOBEC1等，基因编辑工具正在向更高效率、更高准确率以及更高的HDR修复效率发展。应用领域也逐渐从小鼠、斑马鱼、稻谷的基因编辑向人类胚胎基因编辑发展。

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　　人类胚胎基因编辑的成果和未来

　　截至目前，利用CRISPR/Cas9实现了以下几个基因在人胚胎中的编辑。

　　在治疗方面，已经出现对遗传疾病位点进行单基因编辑的真实案例：Liang等人利用来自患者皮肤成纤维细胞与去核的卵母细胞融合，形成了重构胚胎。并在卵子激活之前，注射BE3的mRNA和修复的sgRNA。从而利用碱基编辑系统修复了地中海贫血症的致病突变HBB−28(A＞G）。结果表明修复效率达到了23%，在16.7%(8/48)的卵裂球细胞中实现双等位基因的100%正确修复。此研究是首次在人胚胎层面利用碱基编辑技术修复一种特定的遗传突变。

　　随着医学的发展，越来越多基因与特定疾病之间的因果关系被研究人员发现。基因编辑有望从根本上解决基因性疾病。据报道，在1万多种遗传疾病中约有6%可通过常规方法得到有效治疗；约2/3的人类遗传性疾病是由单碱基的突变引起的，其中大约900种是可以利用CBE（胞嘧啶脱氨酶单碱基编辑技术）系统修复，超过15000种可以通过ABE（腺嘌呤单碱基编辑技术）系统修复来治愈和缓解。

　　因此除了遗传病的治疗，在基因编辑领域还有另外三大热点备受关注，它们分别是：基因编辑与免疫疗法结合治疗癌症；艾滋病治疗以及异种器官移植；与此同时，也有三大问题亟待解决：怎样确保新技术安全、怎样正确看待相关伦理问题和怎样监管和引导技术积极发展。

　　在技术从实验室走向临床的过程中，要增加技术的安全性：减少脱靶和大片段缺失概率；要提高基因编辑的效率，增加有效性；也要不断改进方法和体系，降低嵌合体发生概率。

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　　不可避免的伦理思考

　　有人说，对人胚胎进行基因编辑就好像打开了一个潘多拉宝盒，将带来一系列不可避免的问题和争议。除技术和科学领域的争议之外，胚胎基因编辑也不可避免的引发了一系列伦理争议：基因编辑会否引发“设计新生儿”的热潮？是否可能造成不可逆的遗传变异？会不会造成社会不公和固化社会阶级……

　　在激烈的争议之后，2015年5月18日，美国国家科学院(NAS)和国家医学院(NAM)宣布开展人类基因编辑行动计划(Human Gene-Editing Intiative)，成立人类基因编辑研究委员会并为人类基因编辑制定指导准则；2015年12月国际人类基因编辑峰会就人类胚胎基因编辑发布联合声明：现阶段可在适当的法律法规、伦理准则的监管下开展相关基础研究和临床前研究，也可开展针对体细胞的临床研究与临床治疗。

　　鉴于目前基因编辑的安全性和有效性问题尚未解决，且未达到临床应用标准，现阶段应禁止对人类胚胎和生殖细胞进行基因编辑；2017年2月美国科学院和美国医学院再次公布了一份题为《人类基因编辑：科学、伦理以及监管》的报告，对人类生殖细胞的基因编辑列出底线：在严格监管下对人类的生殖细胞可进行基因操作以治疗人类的镰状细胞贫血、囊性纤维化等重大遗传疾病；对于非医疗需要的基因改造如身高、长相甚至智力等特征严格禁止。

　　小结时间

　　胚胎的基因编辑技术可能有一定的应用前景

　　了解并接受科学技术的两面性，小心行事

　　坚信生物技术的积极作用要远远超过消极作用

　　完善技术，用更先进的科学技术解决原技术存在的问题

　　完善的技术及其管理体系可以最大限度地避免风险发生

　　综上，我们应该认识到：科学创新并不是没有基础的突发性飞跃，而是缓慢积累的循序渐进；伦理争议与讨论是保证科学创新技术向正确发展方向的保障，也是推动相关法律法规的制定的强大动力。

　　本文首发：医学界妇产科频道

　　本文作者：锦鲤

　　文章审校：上海集爱

　　责任编辑：郑华桔