乙肝病毒DNA 基因编辑靶向“剪切”乙肝病毒 消除乙肝不是梦

当前位置:首页 > 国内

乙肝病毒DNA 基因编辑靶向“剪切”乙肝病毒 消除乙肝不是梦

发布时间:2020-12-17 05:52:38

麻省理工学院的研究人员利用CRISPR/Cas9 系统,对受到感染的哺乳动物肝细胞进行基因组编辑,靶向切割了HBV病毒共价闭合环状DNADNA(cccDNA)的一些特异位点,从中删除了乙型肝炎病毒(HBV)DNA,攻克乙肝不是梦。

7月28日是一年“世界肝炎日”,肝炎是肝脏的炎症,最常见的原因是病毒感染。病毒性肝炎分为甲、乙、丙、丁和戊型,虽然病毒种类不同,但都足以对人构成严重危害,其中乙型和丙型肝炎可以导致肝硬化和肝癌的发生,给全球带来严重的疾病负担。

基因编辑靶向“剪切”乙肝病毒 消除乙肝不是梦

乙型肝炎病毒简称乙肝病毒,是一种DNA病毒,属于嗜肝DNA病毒科(hepadnavividae)。据世界卫生组织(WHO)报道,全球有20多亿人曾受到过乙型肝炎病毒(HBV)感染,大约3.5亿至4亿人罹患慢性乙肝病毒(HBV)感染,在亚洲和非洲发病率尤其高。我国的乙肝病毒感染率约60%-70%;乙肝表面抗原携带率约占总人口的7.18%,以此计算,全国约有9300万人携带乙肝病毒,其中慢性乙型肝炎患者约2000万例。

基因编辑技术助力剪切乙型肝炎病毒

根据6月2日发表在Scientific Reports上的研究结果,该研究小组靶向切割了乙肝病毒(HBV)共价闭合环状DNA(cccDNA)的一些特异位点。在一项新研究中,麻省理工学院的研究人员利用CRISPR/Cas9 系统,对受到感染的哺乳动物肝细胞进行基因组编辑,从中删除了乙肝病毒(HBV)DNA。

HBV共价闭合环状DNA是乙肝复发的“元凶”

乙肝患者面临着形成肝硬化或甚至肝癌的高风险。尽管现有的抗病毒药物可以控制乙型肝炎病毒,但却不能完全清除它。因此,一旦停止治疗患者肝脏中的HBV会重新活化。这是因为cccDNA “匿藏”在细胞核中。

HBV的基因组(rcDNA)进入到细胞核后,rcDNA在病毒蛋白和宿主细胞因子的帮助下修复成cccDNA。前基因组RNA(pgRNA)出核后,在胞质中形成εpgRNA,并与病毒的聚合酶P蛋白共价结合,诱发核衣壳化。

与多数其他的病毒DNA的机制不同,HBV cccDNA通过pgRNA的反转录进行复制,而cccDNA主要以微小染色体的形式存在于肝细胞内,且其半衰期很长(33~100天),细胞核内的最长寿命可达14年。只要还存在于肝细胞中,cccDNA乙肝病毒的复制就不会停止,并与病毒蛋白装配成新的完整HBV,以芽生的方式再感染健康的肝细胞,而这是导致乙肝复发的根本原因。

因此,尽管每个肝细胞内只有约5~50个cccDNA拷贝,但是只要这些cccDNA池稳定,就可以使得病毒的持续感染延续,因而清除肝细胞内的cccDNA是乙肝彻底治愈所必需的。

CRISPR/Cas技术——基因编辑的“神器”

CRISPR/Cas技术是源于细菌及古细菌中的一种后天免疫系统,它可利用靶位点特异性的RNA指导Cas蛋白对靶位点序列进行修饰。

其中的一个关键因子就是Cas酶,能用于切断靶标DNA,比如目的基因中的DNA片段,另外一个就是称为导向RNA(gRNA)的RNA分子,这种分子能通过互补结合靶标。

随着以CRISPR/Cas9为基础的基因编辑技术靶标特异性不断得到提高,其在血液病、肿瘤、传染病和其他遗传疾病等一系列与人类健康和疾病相关的基因治疗的应用领域展现出极大的应用前景。

CRISPR/Cas9——靶向切断慢性HBV感染

论文的主要作者之一Vyas Ramanan说:“我们为未来利用CRISPR/Cas9来靶向切断慢性HBV感染提供了强有力的理论依据。”Ramanan和同事们设计了24条单链向导RNAs(sgRNAs)来靶向从在线病毒序列信息资源库中鉴别出的一些HBV基因组位点。

基因编辑靶向“剪切”乙肝病毒 消除乙肝不是梦

经过初筛测试后,研究小组将三个最有效的sgRNAs和Cas9蛋白插入到慢病毒载体中,然后将它们转导到了整合HBV的人类肝细胞内。Ramanan说:“对包含整合基因组病毒DNA的稳定转染细胞系展开实验,我们看到HBV总DNA和cccDNA逐渐减少,在36天时cccDNA下降了92%。”研究小组还观察到病毒基因表达和复制均显著减少。“进一步地在从头感染模型中我们开展研究,在第9天我们看到这些病毒参数同样大幅度降低。”

现在,Ramanan计划在人类肝嵌合小鼠模型中测试这一方法,以评估和优化传递方法和给药方法,及更好地了解需要除去多少的cccDNA才能到达人类功能性的治愈。他表示,尽管还有很多的工作要做,但其认为这是一个有趣的开始。

延伸阅读:

79岁的退休工人郭宝忠,发现工厂的活动站里常有人抽烟,他几次劝阻却收效甚微。6月26日,郭宝忠在活动站发现有两人在室内吸烟,劝阻无果后拨打了12320热线,反映活动站长期有人违反控烟条例。此后,郭宝忠不仅被拒进入活动站,还多次接到打到家里来的谩骂电话,本来患有脑梗的郭老被气倒住院。得知此事后,7月17日,北京市控烟协会和12320热线负责人探望老人,并带去慰问金和水果。

基因编辑靶向“剪切”乙肝病毒 消除乙肝不是梦

郭宝忠老人举报吸烟被指责“没事儿找事儿”,可见吸烟者和旁观者都没有意识到吸烟及其带来的危害不仅仅是个人的事,而是已经上升为一个重要的公共问题。中国于2003年11月签署由世界卫生大会批准的《烟草控制框架公约》,2006年1月9日,公约在我国生效,虽然控烟已经进行了9个年头,但是仍然面临公众对烟草危害认知不足的挑战。

烟是一个神奇的东西,大家明知它有害,却蜂拥而上欲罢不能。吸烟有害健康,长期吸烟易导致癌症,肺气肿、慢性支气管炎,心脏病,消化性溃疡等生理疾病。此外,吸烟者呼出的烟雾,俗称二手烟,二手烟虽然比直接吸入气道的烟浓度要低一些,但也达到了致伤域值,会对人体健康造成严重损害。中国疾病预防控制中心去年发布的《2014中国青少年烟草调查报告》显示,中国现有吸烟人数超过3亿,约有7.4亿非吸烟者遭受二手烟困扰。每年死于吸烟相关疾病的人数达到136.6万,约10万人死于吸收二手烟导致的相关疾病。

公众对吸烟造成的危害认知不足,无法为控烟提供动力。中国于2012年发布的《中国吸烟危害健康报告》显示,四分之三以上的中国人不能全面了解吸烟对健康的危害,三分之二以上的国人不了解二手烟危害,大多数人通常只是将吸烟当做一种“自愿选择的不良习惯”。

民众不知道吸烟会对健康和生命构成严重威胁,在一定程度阻碍了控烟的进程。在饭局上,中国人还有相互敬烟的传统,逢年过节时,甚至会把烟草当作礼品赠送给亲戚好友。公众对吸烟或吸二手烟带来的危害的认知还十分空白,亟待填充。

新修订的《广告法》从今年9月1日起正式实施,其中第22条规定,禁止在大众传播媒介或者公共场所、公共交通工具、户外发布烟草广告。烟草广告发布渠道受限,无疑会给控烟带来好处,另一方面,公众接触的烟草广告虽少了,但是并不能提高他们对烟草危害的认知。所以,政府在限制烟草广告的同时,应该拓宽普及烟草危害相关知识的渠道。

基因编辑靶向“剪切”乙肝病毒 消除乙肝不是梦

控烟是一项公共政策,应该充分调动社会力量,才能在整个社会形成好的控烟氛围。有20多年控烟经验的泰国可以给我们一些启示,泰国的做法被称为“三角移山”,即由政府部门负责出台政策,专业学术机构负责知识普及以及在政策框架内提出有针对性的建议,社会力量包括各社区和民间团体充分参与,通过各方合作来共同推进这一措施。

“吸烟有害健康”,不应该只是占据烟草制品的包装三分之一的警示语,而应该是深入老百姓心中的常识。知难行易,“知”的普及,需要政府和社会各界的广泛参与,跨越“知”的障碍,才能行控烟之实。

延伸阅读:

欢迎分享转载 →乙肝病毒DNA 基因编辑靶向“剪切”乙肝病毒 消除乙肝不是梦

Copyright © 2002-2020 鲁旭娱乐网 版权所有 备案号:粤ICP备14025430号-1

收藏本站 - 网站地图 - 关于我们 - 网站公告 - 广告服务