近日，意大利米蘭圣拉斐爾基因治療電信研究所（San Raffaele Telethon Institute for Gene Therapy，簡稱SR-Tiget）的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在利用CRISPR-Cas9技術(shù)結(jié)合AAV6病毒載體進(jìn)行基因編輯時(shí)，血液干細(xì)胞可能會(huì)出現(xiàn)炎癥反應(yīng)及類似衰老（senescence-like）的狀態(tài)，從而影響其長期造血能力。這一研究成果已發(fā)表于《Cell Reports Medicine》。

該研究由SR-Tiget課題組負(fù)責(zé)人、帕維亞高等研究學(xué)院副教授、紐約干細(xì)胞基金會(huì)Robertson學(xué)者Dr. Raffaella Di Micco領(lǐng)導(dǎo)，并與SR-Tiget所長Luigi Naldini教授及多家歐洲科研機(jī)構(gòu)合作完成。

基因編輯潛藏的新挑戰(zhàn)：干細(xì)胞的“早衰記憶”

基于同源重組修復(fù)（HDR）的基因編輯技術(shù)在治療遺傳性血液病方面展現(xiàn)出巨大潛力。然而，將其安全、有效地應(yīng)用于臨床仍面臨不少挑戰(zhàn)。特別是在體外實(shí)驗(yàn)成功后，如何在患者體內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且不損害干細(xì)胞功能的治療效果，一直是科研界關(guān)注的難題。

Di Micco團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，CRISPR-Cas9基因編輯，尤其是在利用AAV6病毒載體引入修復(fù)模板時(shí)，會(huì)強(qiáng)烈激活DNA損傷反應(yīng)（DNA damage response, DDR）及由p53和IL-1/NF-κB通路介導(dǎo)的炎癥信號(hào)。這一過程會(huì)誘導(dǎo)部分造血干細(xì)胞進(jìn)入類似細(xì)胞衰老的狀態(tài)，導(dǎo)致其在移植后的再生能力下降。

“我們觀察到，一部分經(jīng)過編輯的造血干細(xì)胞出現(xiàn)了‘過早老化’的跡象?！盌i Micco博士表示，“這會(huì)削弱它們?cè)谝浦埠蟮脑煅芰ΓM(jìn)而影響基因治療的長期效果?！?/p>

該研究第一作者、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Dr. Anastasia Conti補(bǔ)充道：“令人意外的是，這種類似衰老的特征在移植后數(shù)月仍然可見。我們的研究表明，干細(xì)胞對(duì)基因工程過程可能存在一種‘記憶’，這種負(fù)面效應(yīng)并非短暫壓力反應(yīng)，而是會(huì)對(duì)干細(xì)胞功能產(chǎn)生持久影響?！?/p>

雙管齊下：緩解“早衰”反應(yīng)以提升治療前景

為緩解這一問題，研究人員嘗試了兩種策略：一是暫時(shí)抑制p53信號(hào)通路，二是使用抗炎藥物，特別是臨床已批準(zhǔn)的IL-1受體拮抗劑Anakinra。

結(jié)果顯示，兩種方法均可顯著降低編輯后干細(xì)胞中的衰老標(biāo)志物，并改善其重建健康血液系統(tǒng)的能力。值得注意的是，Anakinra還能減少如大片段缺失和染色體易位等潛在的基因毒性事件，安全性優(yōu)于單獨(dú)抑制p53。

“我們的研究顯示，在基因編輯過程中調(diào)控炎癥與衰老相關(guān)反應(yīng)，有助于保持干細(xì)胞活性，并實(shí)現(xiàn)長期、穩(wěn)定、多克隆的造血重建。”Di Micco博士總結(jié)道。

這一發(fā)現(xiàn)不僅有助于解釋近年來HDR基因編輯臨床試驗(yàn)中出現(xiàn)的一些問題，也為提高治療效果提供了可行的解決方案。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這一策略對(duì)于需要長期造血干細(xì)胞植入和基因校正的疾病，如免疫缺陷病或骨髓衰竭綜合征，具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：Senescence and inflammation are unintended adverse consequences of CRISPR-Cas9/AAV6 mediated gene editing in hematopoietic stem cells,?Cell Reports Medicine?(2025).?DOI: 10.1016/j.xcrm.2025.102157.?www.cell.com/cell-reports-medi … 2666-3791(25)00230-7

編輯：王洪

排版：李麗