摘要：2025 年 6 月 3 日，意大利 圣拉斐尔科学研究所 （IRCCS） 的研究人员在 Cell 子刊 Cell Reports Medicine 上发表了题为 ： Senescence and inflammation are unintended adve

利用 同源定向修复 （HDR） 技术对造血干细胞/祖细胞 （HSPC） 进行基因编，为遗传性疾病的长期基因校正带来了希望。

然而，由 CRISPR-Cas9/AAV6 介导的细胞反应会损害经过 HDR 编辑的 HSPC 的长期再增殖潜能，对临床转化的安全性和有效性产生不利影响。

2025 年 6 月 3 日，意大利 圣拉斐尔科学研究所 （IRCCS） 的研究人员在 Cell 子刊 Cell Reports Medicine 上发表了题为 ： Senescence and inflammation are unintended adverse consequences of CRISPR-Cas9/AAV6-mediated gene editing in hematopoietic stem cells 的研究论文。

该研究表明， CRISPR-Cas9/AAV6 介导的对 造血干细胞 的基因编辑，会带来 衰老 和 炎症 等意外不良后果，从而影响基因治疗效果和安全性。该研究进一步发现 ，使用 IL-1 信号拮抗剂 阿那白滞素 （Anakinra） 治疗， 可以增强 HDR 编辑细胞的多克隆产量，同时最大限度地降低编辑相关的遗传毒性风险。

总的来说，这项研究提出了克服基于 HDR 编辑的 HSPC 基因疗法关键障碍的策略，为提高其在临床应用中的疗效和安全性提供了框架。

在 造血干细胞/祖细胞 （HSPC） 中进行 基因编辑 ，代表了一种针对免疫、血液和代谢遗传疾病的变革性基因治疗方法。诸如 CRISPR-Cas9 系统之类的基因编辑平台，可 通过 DNA 双链断裂 （DSB） 进行基因敲除，或与 DNA 模板递送相结合进行定点基因敲入。这些 DNA 模板，通常使用 腺相关病毒载体 6 型 （AAV6） 进行递送。

高效的同源定向修复 （HDR） 基因编辑的一个主要限制因素是更原始的造血干细胞 （HSC） 处于静止状态。体外培养条件的优化、促进细胞周期进程以利于 HDR 以及选择最合适的 DNA 模板递送载体，这些措施仅在一定程度上提高了长期再增殖 HDR 编辑的人类 HSPC 的产量。

优化体外培养条件、促进细胞周期进程以有利于 HDR，以及选择最合适的 DNA 模板递送载体，这些措施仅在一定程度上提高了长期再增殖的 HDR 编辑的人类HSPC 的产量。此外，由核酸酶诱导的 DNA 双链断裂 （DSB） 激活的 p53 介导的 DNA 损伤反应 （DDR） 会迅速且不利地影响 HSPC 的适应性，并且 HDR 编辑的 HSPC 对其表现出更高的敏感性。AAV6 或慢病毒载体的暴露也会引发 p53 反应，放大 DNA 双链断裂效应，并降低异种移植中的克隆多样性。与临床前研究结果一致，一项使用 AAV6 进行 HDR 基因编辑的临床试验就因为严重造血恢复延迟而被叫停。

在基因编辑期间短暂抑制 p53 能有效减轻基因编辑诱导的 DNA 损伤反应 （DDR） 所带来的不良影响。然而，p53 完全失活会增加遗传毒性风险，这凸显了对该方法进行进一步安全性评估的必要性。尽管在 DDR 中存活下来的 HSPC 仍有可能植入，但它们是否仍保留着基因工程操作的长期记忆，这一点尚不清楚。

此外，持续的 DDR 信号与细胞衰老有关，细胞衰老是一种细胞周期停滞的状态，在这种状态下，细胞会发生深刻的代谢和炎症重编程。衰老细胞通过炎症分子可能会导致髓系偏移、慢性炎症以及寡克隆造血。

在这项最新研究中，研究团队发现，CRISPR-Cas9/AAV6 介导的人类造血干细胞/祖细胞 （HSPC） 的大范围基因编辑会诱导类似衰老的表型和炎症程序，从而损害 HDR 编辑的细胞的功能。该研究测试了在基因编辑期间预防衰老的策略，使工程化的 HSPC 能够实现长期的多克隆重建，并评估了这些策略对基因组完整性的影响。应用这些策略有可能提高基于 HDR 的临床应用的效率和安全性。

具体来说，该研究揭示了在基因工程造血干细胞/祖细胞 （HSPC） 中，由 p53 和 IL-1/NF-κB 激活引发的一种持久的衰老样反应，这种反应限制了长期移植实验中的移植物大小和克隆多样性。

研究团队证明，短暂抑制 p53 或阻断炎症通路，可减轻衰老相关反应，从而提高编辑后的 HSPC 的再增殖能力。重要的是，该研究确定了使用阿那白滞素 （一种 IL-1 信号传导拮抗剂） 进行治疗是一种很有前景的策略，能够增强 HDR 编辑细胞的多克隆输出，同时将编辑过程带来的基因毒性风险降至最低。

该研究的核心发现：

CRISPR-Cas9/AAV6 基因编辑引发衰老和炎症程序；

经过 HDR 编辑的造血干细胞/祖细胞显示出最高的衰老标志物积累量；

减缓衰老可增强多克隆长期造血重建；

阿那白滞素治疗，可降低基因编辑相关的遗传毒性风险。

总的来说，这项研究提出了克服 CRISPR-Cas9/AAV6 介导的 HDR 编辑造血干细胞/祖细胞 （HSPC） 基因治疗中关键障碍的策略，为提高其在临床应用中的有效性和安全性提供了框架。

来源：晚晚的星河日记一点号