CCR5基因与其它传染病风险增加有关，并会影响小鼠的学习能力。
几周前，中国科学家贺建奎宣布了一则举世震惊的消息：首例基因编辑双胞胎女婴降生。人们对这一试验依然充满了疑问，最令研究人员担心的问题之一就是基因改变对女孩健康的潜在影响。
贺建奎对其声称的首例基因编辑婴儿试验现身说法。来源：S. C. Leung/SOPA Images via Zuma
贺建奎在中国深圳的南方科技大学从事基因编辑研究。在YouTube视频中，他称自己敲除了胚胎中能让细胞感染艾滋病病毒（HIV）的基因，并将胚胎植入一名妇女体内，使其受孕。他之所以选择CCR5基因，一是因为对该基因的研究较为充分，二是CCR5变异可抵抗艾滋病病毒感染——艾滋病在当今中国仍被视作一种耻辱。
对CCR5基因的研究始于上世纪90年代中期，但科学家对其在HIV之外的作用的认识才刚刚开始。例如，CCR5功能缺失会增加某些传染病引起严重或致命反应的风险，同时也能增强小鼠的学习能力。
靶标基因
CCR5蛋白会在某些免疫细胞表面表达，HIV病毒会利用它侵入细胞。1996年，科学家发现了名为CCR5-Δ32的变异，携带这一变异的个体可以显著抵抗HIV感染。
上个月，贺建奎在香港举行的第二届人类基因组编辑国际峰会上表示，这种10%的欧洲人体内天然存在的变异正是他想为双胞胎编辑的变异。然而，科学家通过分析贺建奎演讲的幻灯片发现，贺建奎有可能在双胞胎身上制造了三种不同的变异。
宾夕法尼亚大学遗传学家Kiran Musunuru表示，照理说这些突变应该能使CCR5失效。从贺建奎演讲时的幻灯片来看，其中一名女婴的两个CCR5拷贝都被敲除了，另一名女婴或至少有一个拷贝未失效。
尽管CCR5-Δ32 变异能使该基因失效，并让携带者抵抗主要的HIV毒株。但过去20多年来，几十项研究相继表明CCR5能够保护一些严重传染病和慢性病患者的肺部、肝脏和大脑。
同时，CCR5基因公认对西尼罗病毒具有防护作用，西尼罗病毒主要通过蚊子传播，常见于欧洲、非洲和美洲。大多数感染者没有症状，但20%左右的人会出现可能危及生命的并发症，如脑膜炎和脑炎。马里兰州贝塞斯达国家过敏和传染病研究所免疫学家Philip Murphy通过实验表明，不含有功能性CCR5基因的人群患上这类严重并发症的概率是有该基因人群的四倍。他说： “CCR5缺乏并非无害。”
Murphy表示，携带一个CCR5基因拷贝的女婴一旦感染病毒，应该着重预防这类严重不良反应，但另一名女婴感染后出现并发症的风险更高。
病毒防护
虽然西尼罗病毒在中国极为少见，但CCR5蛋白还能与名为β-趋化因子的蛋白相互作用，β-趋化因子能在体内对黄病毒科病毒产生免疫反应。加州大学河滨分校的免疫学家Marcus Kaul表示，除了西尼罗病毒外，黄病毒科病毒还包括蜱传病毒、登革热和黄热病病毒。
研究发现，CCR5-Δ32突变的携带者更容易因蜱传疾病导致重度脑炎，并会对黄热病疫苗产生严重反应。Kaul说：“CCR5基因缺失会导致严重的不利后果。”
流感可能是双胞胎面临的另一大风险。小鼠研究证实，CCR5蛋白能调动关键免疫细胞对抗肺部病毒，如果没有这个基因，这一防御系统就会溃败。西班牙的一项研究发现，CCR5-Δ32 缺失的人死于流感的风险是普通人的4倍，而中国又是流感高发区。
科学家还发现，在多发性硬化症患者中，CCR5-Δ32缺失群体过早死亡的概率是没有这一突变群体的2倍。至于CCR5在丙型肝炎、糖尿病等其他慢性病中的作用，现在尚不清楚，研究结果显示其或有帮助、或有害、或不具有任何影响。
不过，就知情同意书的内容来看，这些影响几乎并未告知双胞胎父母，也未告知其他参与贺建奎试验的夫妇。明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所的生物伦理学家Megan Allyse形容贺建奎的知情同意程序“是一场灾难”。
《自然》多次联系贺建奎请求评论，尚未得到回应。
增强大脑？
部分研究显示，CCR5失效也能产生积极作用——至少对小鼠来说。与携带CCR5基因的小鼠相比，没有该基因的小鼠学习走迷宫和记忆疼痛刺激的速度更快。该研究的共同作者、卡迪夫大学神经学家Kevin Fox说，总体来看，敲除CCR5基因可以让动物的认知能力提高30%-60%，“这是非常显著且巨大的影响。”
尽管Fox还想知道这一变异是否能提升双胞胎的学习速度，但其他科学家对该基因缺失是否能显著影响女孩的学习能力表示怀疑。都柏林圣三一学院的遗传学家Kevin Mitchell指出，影响人类智力的基因多达数百种，甚至上千种，并且对小鼠产生的作用并不一定能转化到人类身上。
Mitchell说，变异还可能会对认知产生负面作用。比方说，它能加速记忆形成，但也会让忘却次要记忆变得困难。“即使这一变异能对人类认知产生和对小鼠一样的作用，这也不见得是好事。”
Fox的共同作者、加州大学洛杉矶分校神经科学家Silva Alcino也认为这些作用可能无法预测。“在神经科学范畴，这种受体的缺失具有一些优势，但也极有可能让其它形式的认知功能产生缺陷。”
Murphy认为，尽管对这一变异的研究越来越多，但对其整体作用下结论却十分困难。因为携带这种变异的人数很少，因此难以招募到大量受试者。不过，缺失有效的CCR5基因的潜在影响可能远远超过我们已有的认知，“我们知道的可能仅仅是冰山一角。”Murphy说。
首页
