2018年11月,南方科技大学副教授贺建奎宣布,有两名经过基因编辑的婴儿已经出生。根据贺建奎的说法,他们为这对双胞胎引入了突变,以模拟突变CCR5-∆32的效果,保护她们免受人类免疫缺陷病毒(HIV)的感染。当时,这个研究让许多人感到震惊。它不仅存在诸多伦理问题,而且很可能会让这两名女婴遭受尚不可知的健康风险。不过,引入这个突变到底会有什么影响,相关的研究仍很不足。
就在昨天,著名医学杂志《自然·医学》(Nature Medicine)上发表了一篇论文,认为CCR5-∆32可能是有害的,基因编辑婴儿的寿命或许会变短。
CCR5是一个与免疫有关的基因;CCR5-∆32则是发生在这个基因上的一个突变,这是一个在自然界里已经存在的突变,它意味着缺少了32个碱基对。在欧洲人当中,携带这个突变,可以防止HIV病毒通过CCR5受体感染免疫细胞、或在感染之后延缓病程的进展。
不过,这种保护作用并非总能起效;而在中国人群当中,纯合突变至今也还没被检测到。关于CCR5-∆32的争议并不少。2015年的一项研究认为,携带这个突变的人,抵抗流感的能力可能比较弱。这一次,来自加州大学伯克利分校的生物学家魏馨竹(Xinzhu Wei)和拉斯姆斯·尼尔森(Rasmus Nielsen)则直接关注了这个突变与人体寿命的关系。
研究者从英国生物银行(UK Biobank)上获得了约40万名英裔志愿者的数据。其中,纯合突变∆32/∆32有4349人,杂合突变∆32/+有83038人,不携带突变+/+则有308317人。研究者分析了这些个体的基因型、年龄及死亡信息,并计算了从41~76岁之间,每一个年龄的生存率。结果发现,∆32/∆32个体的全因死亡率增加了21%。
从具体的数据来看,+/+和∆32/+的生存率比较接近,分别是0.8638和0.8654;而纯合突变∆32/∆32的生存率则只有0.8351。这些信息只是来自于一个数据库,可能会有偏差。但当研究者对数据进行校准之后,仍然发现,∆32/∆32的个体活到76岁的概率,比其他两种基因型低大约20%。
另外,根据哈代-温伯格平衡定律(Hardy-Weinberg equilibrium, HWE),一个群体在理想情况下,经过多个世代,基因频率和基因型频率会保持恒定,并处于稳定的平衡状态。由于志愿者中缺乏∆32/∆32个体,HWE的显著偏差也可以得出相似的结论:∆32/∆32纯合突变与更高的死亡率有关。
这项研究并非十全十美。
英国埃克塞特大学的流行病学家大卫·梅尔泽(David Melzer),他同样使用英国生物银行的数据来研究人体的寿命。在他看来,研究者会得出这个结论并不奇怪,因为他们所使用的基因标记本身就与一些自身免疫疾病有关;关于CCR5突变与寿命的关系,这里所呈现的证据还不够强大。美国的免疫学家菲利普·墨菲(Philip Murphy)则认为,研究者只关注了41岁以后的人群,这样的样本是有局限性的。
不过他说,基于现有可用的信息,这项研究已经非常出色了。而对于基因编辑婴儿事件,这项研究也提供了一些新的角度。例如,杂合突变∆32/+也可以为对抗HIV感染提供一些保护,而且不会提高个体的死亡率,看起来∆32/+似乎才是最合适的选择。另一方面,在现在的英国人群中,HIV感染率大概只有0.16%,这样看来,这个突变的好处似乎也并不多,它真的值得我们付出“更低的生存率”这样的代价吗?
正如研究者魏馨竹所说,以我们目前对基因的了解,很难判断一个基因突变是不是绝对有益。贺建奎的基因编辑并没有成功,编辑结果并不是CCR5-∆32基因。但即使解决了技术问题,即使能制造出完美的CCR5-∆32基因,这个新研究也再次提醒我们,基因往往有着多种功能、多种影响。当患者并没有急迫的“不编辑就会死”的需求时,当我们还不知道一个基因的真正影响时,真的应该去编辑它吗?