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）的研究團隊發(fā)現(xiàn)，在利用CRISPR-Cas9技術結合AAV6病毒載體進行基因編輯時，血液干細胞可能會出現(xiàn)炎癥反應及類似衰老（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課題組負責人、帕維亞高等研究學院副教授、紐約干細胞基金會Robertson學者Dr. Raffaella Di Micco領導，并與SR-Tiget所長Luigi Naldini教授及多家歐洲科研機構合作完成。

基因編輯潛藏的新挑戰(zhàn)：干細胞的“早衰記憶”

基于同源重組修復（HDR）的基因編輯技術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、有效地應用于臨床仍面臨不少挑戰(zhàn)。特別是在體外實驗成功后，如何在患者體內實現(xiàn)穩(wěn)定且不損害干細胞功能的治療效果，一直是科研界關注的難題。

Di Micco團隊發(fā)現(xiàn)，CRISPR-Cas9基因編輯，尤其是在利用AAV6病毒載體引入修復模板時，會強烈激活DNA損傷反應（DNA damage response, DDR）及由p53和IL-1/NF-κB通路介導的炎癥信號。這一過程會誘導部分造血干細胞進入類似細胞衰老的狀態(tài)，導致其在移植后的再生能力下降。

“我們觀察到，一部分經(jīng)過編輯的造血干細胞出現(xiàn)了‘過早老化’的跡象?！盌i Micco博士表示，“這會削弱它們在移植后的造血能力，進而影響基因治療的長期效果。”

該研究第一作者、項目負責人Dr. Anastasia Conti補充道：“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，干細胞對基因工程過程可能存在一種‘記憶’，這種負面效應并非短暫壓力反應，而是會對干細胞功能產生持久影響。”

雙管齊下：緩解“早衰”反應以提升治療前景

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

結果顯示，兩種方法均可顯著降低編輯后干細胞中的衰老標志物，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)于單獨抑制p53。

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

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。研究團隊認為，這一策略對于需要長期造血干細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：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