生物与医学2016nature.com
通过 CRISPR/Cas9 基因编辑消除 HIV-1 基因组
Elimination of HIV-1 Genomes by CRISPR/Cas9 Gene Editing
进阶 · 约 30 分钟读完前置知识：分子生物学基础、CRISPR/Cas9 原理、HIV 病毒学基础
导读
这篇论文研究用 CRISPR/Cas9 基因编辑清除被 HIV-1 感染的细胞中的病毒基因组：作者通过慢病毒载体递送 Cas9/gRNA，在人 T 细胞中抑制 HIV-1 感染，并展示了来自人类供体的感染细胞可以被处理。核心结论是这套编辑系统能在体外培养的 T 细胞中削减病毒基因组，属于向“治愈”方向的概念验证。
HN 关注点：这项研究是否真的能走向体内治疗、清除 HIV 病毒储藏库，以及 CRISPR 在活人体内递送与免疫防御等现实障碍。
HN 评论精选
这几条评论里：质疑 1 补充 1 亲历 1
质疑质疑论文只在细胞系/培养基中验证，追问体内编辑效率与免疫系统障碍。
读方法部分可以看出，用于基因编辑的 HIV-1 感染 T 细胞来自细胞系，并在培养基中培养。想请教做 CRISPR/Cas9 的人：体外和体内的基因编辑有效率分别是多少？当 CRISPR/Cas9 分子机器试图在成年人体内（比如淋巴结）的 T 细胞上修改靶位点时，会不会遇到人体免疫系统的天然防御机制？这与在细菌或人类胚胎生殖系中改 DNA 的情况不同。
noname123查看英文原文
Reading the methods section, it looks the T-cells infected with HIV-1 that are used for targeted for gene editing came from a cell line and incubated in a cultured medium. For people who are involved in dealing with CRISPR/Cas9, what is the effective rate of gene editing done in vitro vs. in vivo? Would the molecular machinery of CRISPR/Cas9 encounter any natural defense mechanism of the human immune system when attempting to mutate target sites on T-cells in say, lymph nodes of adult humans (contrasting to changing DNA in the germ-lines of bacteria or even human embryo's)?
亲历HIV 研究者认为真正的亮点是慢病毒递送在供体来源感染细胞上的效果，可能清除病毒储藏库，但成本高昂。
我曾在 HIV 研究领域工作过一段时间。这篇论文的标题、引言、方法都没让我提起兴趣，直到他们讨论修正来自人类供体的感染细胞那部分。这个领域有个老笑话：“任何人都能在体外治愈 HIV”，所以讨论 T 细胞培养的部分我基本没看。『慢病毒介导的 Cas9/gRNA 递送抑制人 T 细胞中的 HIV-1 感染』——这才应该是论文真正的标题。研究者能用慢病毒载体（去掉致病部分的 HIV）对已感染的 CD4 T 细胞做基因改造，这确实是件大事，是朝治愈迈出的一步。直接给患者注入这种 CRISPR 武装的慢病毒载体是一种新疗法思路，有可能胜过目前的抗逆转录病毒治疗，因为它能减少或清除 HIV 的“病毒储藏库”——即抗逆转录病毒治疗压制下 HIV 仍能潜伏存活的地方。可以想象一种疗法：把 CRISPR 载体注射到患者淋巴结等部位，目标是彻底治愈 HIV。不过未来十年内这都不会便宜。
cryoshon查看英文原文
I was in HIV research for a time. I was unimpressed by this paper's title, introduction, methods, etc, until the part where they discussed correcting infected cells derived from human donors. As a general note, a running joke in the field is that "anyone can cure HIV in vitro", so I practically tuned out the sections where they discussed the work in T-cell cultures. >Lentivirus (LV) mediated Cas9/gRNA delivery suppresses HIV-1 infection in human T-cells. That should be the actual headline of this paper. Yes, it's a big deal that researchers were able to use a lentiviral vector (HIV without the disease causing bits) to genetically alter infected CD4 T-cells. This is a shot at a cure. Simple infection of a person with the CRISPR-fortified lentiviral vector is a new therapy idea which has the potential to trump the current antiretroviral therapies because it can reduce or remove the HIV "viral reservoir"-- the places in the body where HIV can hang out and survive even when being suppressed by antiretroviral therapy. I can imagine a therapy in which the CRISPR-vector is injected into patient lymph nodes and other similar sites with the intent of curing HIV for good. Won't be cheap for another decade, though.
补充提出 CCR5-delta32 改造骨髓干细胞/IPS 细胞的替代思路，以规避病毒序列多样性的难题。
用 CRISPR/Cas9 把 HIV 抗性突变（CCR5-delta32，替换正常 CCR5 基因）插入骨髓干细胞，检测造出的细胞为 HIV 阴性（或用本文方法切掉 HIV）后再回输给患者，看起来可能有效。如果可获得的 HIV 阴性骨髓细胞足够，这或许能成为造血系统的“治愈”。或者使用来自通常不被 HIV 感染的组织的、具造血潜能的 HIV 阴性诱导多能干细胞（IPS）。这类细胞原则上比原生细胞有生存优势，实际相当于做一次骨髓移植，也许还能配合一些药物引导。虽然像天方夜谭，但用 HIV 阴性细胞或许能避开不同患者体内 HIV 序列差异大、gDNA 无效的问题。
medymed查看英文原文
Seems like it could be effective to use CRISPR/Cas9 to insert the HIV resistance gene mutation (CCR5-delta32, to replace the normal CCR5 gene) into bone marrow stem cells and then inject those into the person after testing the created cells to be HIV negative (or cutting the HIV out by means in this paper). If HIV negative bone marrow cells available were sufficient to do this it could be a 'cure' for the hematopoietic system. Or use HIV-negative induced pluripotent stem (IPS) cell with hematopoietic potential derived from a tissue not normally infected by HIV. Such cells in principle would have a survival advantage over native cells and would effectively perform a bone marrow transplant, maybe helped along by some medicinal guidance. Pies in the sky, but using HIV-negative cells may avoid the problem of removing divergent sequences of HIV in different people and ineffective gDNAs.
历次讨论
- 2016Hacker News 讨论帖255 分 · 79 评
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