CRISPR突破性成果：首次在活體動物中除掉HIV

　　艾滋病在世界范圍內廣泛傳播，嚴重威脅著人類健康和社會發展，一直受到人們的高度重視。近十年來HIV的治療和預防已經取得了巨大的進步，HIV攜帶者的壽命大大延長，新HIV感染者已經從2002年的三百三十萬減少到了2012年的兩百三十萬。但人們仍未找到治愈這種疾病的有效途徑，也沒有開發出相應的疫苗。

　　HIV-1是引起艾滋病的主要病原體。Temple大學的研究人員首次使用CRISPR-Cas9基因編輯技術，成功從活體動物基因組中切除了HIV-1 DNA。這一突破性研究發表在Gene Therapy雜志上，是通過基因編輯治療HIV的關鍵一步。

　　細菌一直在與病毒或入侵核酸進行斗爭，為此它們演化出了多種防御機制，CRISPR-Cas9適應性免疫系統就是其中之一。規律成簇的間隔短回文重復CRISPR與內切酶Cas9的組合，可以在引導RNA的指引下，靶標并切割入侵者的遺傳物質。2012年研究者們利用這一特點，將CRISPR系統發展成了強大的基因組編輯工具。該系統使用簡單而且擴展性強，很快便成為了生物學領域的香餑餑。

　　“我們在這項研究中展示，CRISPR-Cas9基因編輯系統能夠有效進入兩種小型動物模型的多種器官，從宿主細胞基因組中切除大片段病毒DNA，”領導這項研究的Kamel Khalili教授解釋道。

　　目前的HIV療法主要是使用一組抗逆轉錄病毒藥物。雖然抗逆轉錄病毒藥物能有效抑制HIV復制，但卻無法將HIV-1清除出受到感染的細胞。如果抗逆轉錄病毒治療中斷，HIV就會重新復制讓患者發展成艾滋病。因為這種病毒的DNA能夠藏身在記憶性CD4+ T細胞組成的“蓄水池”中，不受治療藥物的影響。

　　Dr. Khalili及其同事此前已經用CRISPR/Cas9基因編輯系統，在體外培養的細胞中清除了HIV-1。現在他們希望通過這種技術清除轉基因大鼠和小鼠體內的HIV-1。研究人員用重組腺相關病毒(rAAV)載體將CRISPR/Cas-9送入大鼠和小鼠血液，在兩周后收集這些動物的組織進行DNA分析。他們發現，基因編輯技術在各種組織中成功切除了HIV-1 DNA片段，包括大腦、心臟、腎臟、肝臟、肺部、脾臟和血細胞。病毒RNA分析顯示，這一策略大大減少了循環淋巴細胞和淋巴結的HIV-1 RNA水平，說明切除病毒基因組顯著影響了HIV-1的基因表達。

　　基因編輯有著巨大的醫療潛力，可以用來校正致病突變和治療人類疾病。基因編輯大多是通過核酸酶向基因組引入DNA雙鏈斷裂，然后通過非同源末端連接（NHEJ）進行修復，不過這種修復有時并不準確。西雅圖兒童研究所和華盛頓大學的科學家們找到了一條更有效的DNA改寫途徑，可以幫助人們治療HIV和其他人類疾病。

　　HIV被動免疫療法是一種還未用于臨床的新策略，是指定期使用廣譜中和性HIV抗體（bNAb）來控制患者體內潛伏的HIV病毒。美國NIH國立過敏與傳染病研究所的科學家們在美國國家科學院院刊PNAS雜志上發表文章，進一步強調了HIV被動免疫療法的重要性。他們的研究表明，在停止抗病毒治療之后，被動免疫療法可以繼續抑制HIV病毒。

　　抗體是免疫系統生成Y形分子，能夠有效靶標病原體。天然抗體的雙臂結合同樣的蛋白，而雙特異性抗體的雙臂靶向不同的目標。為了更好的打擊潛伏HIV，研究人員設計了同時靶標白細胞表面受體（CD3）和HIV蛋白的雙特異性抗體。這種抗體不僅能夠逆轉HIV的潛伏性，還承擔著清除被感染細胞的任務。相關論文分別發表在Nature Communications和The Journal of Clinical Investigation雜志上。