科学家们在米兰的圣拉斐尔-特莱顿基因治疗研究所（SR-Tiget）发现，使用CRISPR-Cas9与AAV6载体结合进行基因编辑可以在血液干细胞中引发炎症和衰老样反应，从而损害这些细胞长期再生血液系统的能力。这项研究发表在《细胞报告医学》杂志上，概述了克服这一障碍的新策略，以提高基于基因编辑疗法对遗传性血液疾病的安全性和有效性。
该研究由SR-Tiget的Raffaella Di Micco博士领导，她同时也是纽约干细胞基金会Robertson研究员和帕维亚高级研究学院（IUSS）的副教授。研究合作者包括SR-Tiget主任Luigi Naldini教授以及多位欧洲研究伙伴。
揭示基因编辑中的隐藏挑战——衰老
基于同源定向修复（HDR）的基因编辑在造血干细胞和祖细胞（HSPCs）中具有治疗遗传性血液疾病的巨大潜力。尽管HDR基因编辑技术取得了显著进展，但将其转化为安全有效的临床疗法仍然是一个重大挑战。虽然这项技术在实验室环境中显示出强大的潜力，但在不损害其功能的情况下，在人体造血干细胞中实现可靠且持久的效果已被证明是困难的。Di Micco博士在SR-Tiget的研究团队发现，CRISPR-Cas9编辑，特别是使用AAV6载体传递修复模板时，会激活强烈的DNA损伤反应（DDR）和由p53和IL-1/NF-κB通路驱动的炎症信号。这导致炎症和衰老样状态，减少了移植后编辑细胞的再生能力。
我们发现，一部分经过基因编辑的造血干细胞表现出早衰迹象。这降低了它们在移植后再生血液细胞的能力，从而限制了基因疗法的长期成功和治疗效果。
——SR-Tiget的Raffaella Di Micco博士
我们惊讶地发现，即使在移植几个月后，衰老样特征仍然存在，"该研究的第一作者Anastasia Conti博士说，她是Di Micco实验室的项目负责人。"我们的发现表明，干细胞保留了对基因工程过程的记忆。这些不良影响不仅仅是短暂的压力反应——它们可能导致干细胞功能的持久损伤。
通过减轻衰老来提高基因编辑细胞的性能
为了对抗这种不良影响，研究人员测试了两种互补策略：暂时抑制p53和使用抗炎药物，特别是阿那白滞素——一种临床批准的IL-1受体拮抗剂。
"这两种方法都显著减少了编辑后的HSPCs中的衰老标志物，并提高了它们在临床前模型中再生健康、多样化血液系统的能力。重要的是，阿那白滞素还减少了潜在的基因毒性事件，如大段缺失和易位，表明其安全性优于单独抑制p53，"Conti博士说。
"我们的研究表明，在基因编辑过程中调节炎症和衰老相关反应可以保持编辑后的造血干细胞的适应性，并在长期内实现更稳定和多克隆的造血重建。这些发现有助于解释最近涉及HDR基因编辑的临床试验中观察到的挫折，并为提高结果提供了一条具体的路径。所提出的策略对于需要长期矫正和干细胞植入的疾病尤其有价值，例如免疫缺陷或骨髓衰竭综合征，"Di Micco博士总结道。
(全文结束)
