专访胡文辉教授：搭乘CRISPR快车，导弹式靶向剔除潜伏HIV

作者：杨超月

人类与艾滋病已经斗争了超30年，从最初的绝症到现在的有效治疗，艾滋病正朝着慢性疾病的方向慢慢转变。但是，科学家们一直未曾放弃“治愈艾滋病”的梦想，他们正在努力研发能够治愈或者预防艾滋病的“良方”。

3月30日，Cell子刊《Molecular Therapy》在线发表了一篇题为“In Vivo Excision of HIV-1 Provirus by saCas9 and Multiplex Single-Guide RNAs in Animal Models”的文章，揭示了科学家们首次利用“魔剪”技术CRISPR有效剔除人源化小鼠多个器官中潜伏的人类艾滋病病毒。

“利用基因编辑治疗艾滋病”的研究思路从何而来？该技术如何应对HIV变异问题？它对于艾滋病治疗将会产生怎样的意义？带着这些疑问，生物探索有幸采访到这篇文章的最后通讯作者、美国天普大学医学院的华人科学家——胡文辉教授。他表示：“这种‘导弹式靶向剔除潜伏病毒’的尝试给以战胜艾滋病为终点的科学研究带来新的方向，它有望为彻底治愈艾滋病带来希望。”

实现“永久性治愈”？根源在于潜伏的HIV

“清除潜伏的HIV”——这是胡文辉教授自2008年在天普大学成立独立实验室以来一直试图克服的难关。他表示：“艾滋病难以治愈的根源正是潜伏于人体内细胞中的艾滋病病毒。”

根据世界卫生组织的统计数据，全球约有6000万人感染艾滋病毒，其中2000万人已死亡。近4000万感染者，75%集中在15个国家，而中国位列其中。人类免疫缺陷病毒（HIV）入侵人体，主要通过攻击T淋巴细胞瓦解免疫系统，致使患者免疫功能减弱，增加感染各种疾病或者发生恶性肿瘤的概率，进而威胁生命。

庆幸的是，随着核苷类逆转录酶抑制剂、蛋白酶抑制剂、抗逆转录病毒药物的相继问世，艾滋病不再是无药可治的绝症。“但是，转变成慢性病的艾滋病依然面临多种问题，包括药物副作用、神经损害、心血管损伤等等。”胡文辉教授强调，“在鸡尾酒疗法时代，仍有一半以上的艾滋病患者伴随有不同程度的神经认知功能障碍，而且轻型神经艾滋病（Neuro AIDS）患者数量正逐年增加。 ”

HIV作为逆转录病毒，变异性特别强。同时，它们通过将遗传物质永久性插入宿主细胞DNA中，形成病毒库。一般情况下，这些潜伏的病毒处于休眠状态，一旦脱离药物抑制，它们便会重新猖獗。所以，治愈艾滋病必须跨过“潜伏病毒”这一难关。

近年来，科学家们提出了多种针对潜伏病毒的方法，包括“先激活后绝杀”（Shock and kill）、敲除病毒（Knockout）、永久性潜伏（Permanent silencing）等等，他们希望通过实现从有效治疗到彻底治愈的转变，真正造福于患者。现在，胡文辉教授与同校同事Kamel Khalili教授、美国匹兹堡大学杨文彬教授课题组合作，第一次在动物模型上成功证实，利用基因编辑技术多靶点、高效剔除潜伏病毒的可行性。

多篇文章，揭示“导弹式靶向剔除潜伏病毒”之旅

当被问及“利用基因编辑治疗艾滋病”这一研究思路的由来，胡文辉教授表示：“利用基因编辑技术敲除HIV是解决潜伏病毒的一个重要思路。在我们试图应用传统基因打靶技术、ZFN和TALEN基因编辑技术尚未成功之际，张峰团队开发出可编辑人类基因组的CRISPR/Cas9系统，这给我们提供了一个很好的技术选择。”借助于引导RNA（gRNA）和Cas9核酸酶的完美配合，这一“魔剪”技术能够精准实现目标基因位点的切割、编辑工作。

2014年，胡文辉教授课题组和Kamel Khalili教授课题组合作，以实验室培养的潜伏有HIV病毒的人类细胞系为材料，首次成功利用CRISPR实现潜伏病毒的永久性清除，验证了最初的构想。这一利用基因编辑技术将艾滋病病毒从人类基因组中剔除的文章在《PNAS》期刊一经发表，就引起了业界的广泛关注。

随后2年多，他们从体外试验转向动物试验，不断优化这一有望彻底治愈艾滋病的治疗方案，并先后在《Scientific Report》、《AIDS》、《Gene Therapy》期刊发表研究成果。

专访胡文辉教授：搭乘CRISPR快车，导弹式靶向剔除潜伏HIV

这一篇最新发表在《Molecular Therapy》期刊的文章再一次揭示了有关靶向根治艾滋病的动物试验的可行性和有效性。