家族性噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（Familial hemophagocytic lymphohistiocytosis，简称FHL）是一种遗传性免疫系统疾病，通常发生在不满18个月的婴幼儿身上。这类疾病可由多种导致细胞毒性T细胞与自然杀伤细胞功能丧失的突变引起，患儿会出现足以致命的过度免疫应答。目前，FHL可以通过造血干细胞移植进行治疗，但其致死率仍然很高，仍需要更有效的治疗方法。
现在，基因编辑为FHL的治疗开辟了一条全新道路。在一项发表于《科学-免疫学》的研究中，德国Max-Delbrück中心Klaus Rajewsky教授领导的团队使用CRISPR-Cas9基因编辑工具，成功修复了一种导致FHL的遗传缺陷，从而使免疫应答正常化。在小鼠实验中，该疗法帮助小鼠从疾病中康复。
FHL可以由多种突变引起，而穿孔素1缺陷(Prf1)就是其中一种亚型的罪魁祸首。穿孔素是机体清除异常细胞的重要蛋白，当突变导致其功能完全丧失或严重受损，这时再面对Epstein-Barr病毒(简称EB病毒)等病毒的感染，有缺陷的细胞毒性T细胞将无法消灭受感染的细胞。相反，机体免疫应答失控，导致细胞因子风暴以及影响整个机体的过度炎症反应。
在这项研究中，作者首先通过编辑编码穿孔素1的基因，在小鼠中模拟了FHL患者常见的遗传缺陷。在模拟了EB病毒的感染后，研究团队观察到小鼠受影响的B细胞不受控制地增殖，表现出FHL症状。
▲在EB病毒的诱导下，
接下来，研究团队从小鼠的血液中收集了干细胞样记忆T细胞，这种长寿的T细胞正是细胞毒素T细胞成熟的场所。研究团队开发了基于腺相关病毒的CRISPR-Cas9系统，结合非同源末端连接(NHEJ)抑制，修复记忆T细胞中有缺陷的穿孔素基因。将经过编辑的细胞注射回小鼠体内之后，作者观察到小鼠的免疫应答平静了下来，症状也消失了。
至此，作者在小鼠实验中证实，修复T细胞可以预防或治疗由EB病毒驱动的B细胞过度增殖所引起的FHL疾病。随后，作者进一步检验了该手段应用于人类患儿的可行性。
研究团队采集了两位患FHL婴儿的血液样本，其中一名患儿含有前文中的穿孔素基因缺陷，另一位患儿则是由Munc13-4/UNC13D缺陷所导致的另一种FHL亚型。体外实验显示，CRISPR-Cas9系统可用于修复这两种不同FHL亚型患儿的T细胞。因此，自体T细胞的基因修复有望成为治疗人类FHL的一种潜在有前景的新途径。
“我们的基因修复技术比以前的方法更精确，并且T细胞在经过基因编辑后几乎没有变化，”论文第一作者Xun Li博士在新闻稿中谈到，“令人着迷的是，即使是少量的血液也能有效地繁殖和修复记忆T细胞。”
参考资料：
1. Gene editing precisely repairs immune cells. Retrieved on Feb 2. 2024 from https://medicalxpress.com/news/2024-02-gene-precisely-immune-cells.html
2. Xun Li et al, Precise CRISPR-Cas9 gene repair in autologous memory T cells to treat familial hemophagocytic lymphohistiocytosis, Science Immunology (2024). DOI: 10.1126/sciimmunol.adi0042
3. https://mp.weixin.qq.com/s/_nxJi0FEtb10WvwbKs7slw