來源：【人民日報中央廚房-一秒世界工作室】

近年來，體檢報告上有一項指標讓更多人重視起來——低密度脂蛋白膽固醇。它就是俗稱的“壞膽固醇”，一旦長期偏高，就會像油泥一樣堆積在血管壁上，導致動脈粥樣硬化，更嚴重的可能引發心梗、中風等。針對高血脂問題，傳統療法更多靠長期用藥、調整生活方式來控制。近期，國際期刊《自然·醫學》發表了一項由上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院聯合堯唐生物等團隊實施的新療法，為治療該病癥帶來新思路。這種名為YOLT—101的體內腺嘌呤堿基編輯療法，通過精準“關閉”肝臟中導致壞膽固醇升高的PCSK9基因，有望實現“一次治療，長期有效”。

這一成果也意味著，基因編輯應用正從治療罕見遺傳病，邁向常見慢病風險防控。從最初只能簡單剪斷DNA（脫氧核糖核酸），到如今進化為可精準修正生命密碼的“校對器”，基因編輯技術正以前所未有的速度，在臨床醫療、藥物研發乃至農業育種等多個領域展現出巨大應用潛力。

基因編輯應用領域示意圖。中國科學技術大學供圖

從“粗放剪接”到“精準改寫”的技術進化

基因是具有遺傳效應的DNA片段，它能控制生物的性狀，支持生命的基本構造和性能。如果把我們的DNA比作一本由30億個“字母”（A、T、C、G四種堿基）寫成的“生命說明書”，大多數時候它運轉正常，但如果某個關鍵位置出現“錯別字”，就會導致疾病或者性狀改變。顧名思義，基因編輯就和文字編輯一樣，能幫助我們在這本龐大的“說明書”里，精準定位到某一頁某一行，直接在原稿上進行特定序列的刪除、插入或者替換。

這項技術并非橫空出世，從孟德爾的遺傳規律到DNA雙螺旋結構的發現，人類對遺傳學的追問從未停止。20世紀70年代重組DNA技術的誕生，讓人類首次獲得粗放“剪接”基因的能力；世紀之交，一些早期的分子手術刀相繼問世，基因編輯開始邁向精準的微手術時代，但因設計繁瑣、成本高昂而難以普及。

至2012年前后，CRISPR—Cas9系統開始在相關領域展現優勢。它本是細菌的天然免疫機制，科學家巧妙利用其向導RNA（核糖核酸）精準“帶路”，引導特定的Cas蛋白（細菌生產的一把分子剪刀）切開目標位置的雙鏈DNA，隨后利用細胞修補“斷裂口”，實現特定基因的刪除或替換。因其設計極簡、成本低廉且效率極高，CRISPR迅速成為生命科學領域的一大重要技術平臺。

但CRISPR—Cas9并非終點，直接剪斷DNA雙鏈存在誤改誤刪或基因重排的風險。之后，堿基編輯、引導編輯等更溫和的工具應運而生：堿基編輯不再切斷DNA雙鏈，而是打開了基因的“修訂模式”進行定點修改，將單個堿基替換為另一種堿基；在此基礎上發展出的引導編輯，則進一步提升了“修訂”的靈活性，能夠實現更復雜的序列插入、刪除與替換，被一些研究者形容為“文字處理器”。

從重組DNA到CRISPR，再到堿基與引導編輯，基因編輯的發展史，正是一部追求“越來越精準、越來越安全”的技術演進史。

從“體外修復”到“體內維修”的臨床跨越

為了將這些分子層面的修改應用到患者身上，科學家們已開辟出“體外”和“體內”兩條編輯路徑。所謂體外編輯，是先將患者的目標細胞取出，在實驗室環境里完成修改、檢測和篩選，確認無誤后再回輸到患者體內。這種方式就像把故障汽車開進專門的修理廠，修好并檢測合格后再重新上路。它的優勢是可控性強、安全性高，目前主要應用于血液和免疫系統疾病。

去年12月，美國普里梅醫藥公司開發了一款名為PM359的細胞產品，研究人員先從患者體內提取造血干細胞，在體外精準修補其中關鍵基因上缺失的兩個堿基，然后再輸回患者體內。修復后的免疫細胞恢復了殺菌能力，重新具備了戰斗力，這被認為是引導編輯技術的首次正式臨床應用。今年4月，《新英格蘭醫學雜志》發表了美國埃迪塔斯醫藥公司開發的體外編輯自體造血干細胞療法reni—cel的臨床數據。這種療法用于治療鐮狀細胞病（俗稱“鐮刀型貧血”），它使用了一種識別位點和切口形狀都不同于Cas9的新一代基因剪刀CRISPR—Cas12a，通過精準修改基因開關，重新激活了患者體內原本沉睡的胎兒血紅蛋白生產機制。

然而，體外編輯流程復雜、成本高昂，且不適用于肝臟、心臟等難以取出細胞的器官。因此，對于更廣泛的疾病，科學家更傾向于采用體內編輯策略。體內編輯更像是派出一支精準的“維修隊”，直接進入身體內部的目標組織進行現場修復。除了前文提到的中方團隊開發的YOLT—101療法，美國英提利亞療法公司于今年4月研發了一款名為lonvo—z的基因編輯新藥，在治療遺傳性血管性水腫的三期臨床試驗中取得積極結果。這種罕見病患者因為基因缺陷，體內會過量產生一種物質，使身體面臨反復且危險的水腫。這款新藥只需單次靜脈輸注，就能進入體內把導致發病的基因“關掉”，從源頭上阻止致病物質的產生。目前，該藥已正式向美國食品藥品監督管理局（FDA）提交上市申請。

由于要在人體內部直接作業，如何精準、安全地投送“編輯器”是成功的關鍵。目前，科學家常借助脂質納米顆粒或病毒載體作為“擺渡車”。而為了讓“編輯器”順利裝進容量有限的載體，如何使其小型化也成為近兩年相關領域的重要攻關方向。

值得注意的是，CRISPR工具箱正在走出修復基因這一條單一路徑。今年5月，美國猶他大學領銜的國際團隊在《自然》期刊發表了一項新成果，將Cas12家族成員Cas12a2開發為一種“定向細胞清除工具”：它能識別目標細胞中特定的RNA信號，并在被激活后啟動強烈DNA切割，使攜帶相應信號的癌變細胞或病毒感染細胞走向死亡。同期，《自然·生物技術》期刊發表的兩項研究則顯示，香港科技大學和美國佛羅里達大學團隊分別用人工設計的DNA向導替代傳統RNA向導，得以更穩定、更低成本地引導Cas12蛋白識別RNA目標，用于快速疾病檢測和細胞功能的臨時調控。

從生命醫學到其他領域的應用場景

當前，基因編輯技術的影響半徑越來越廣泛。在器官移植領域，基因編輯正在打破異種移植的堅冰。科學實驗表明，在將豬的某些器官移植到人體時，通過基因編輯修改豬的特定基因后，可以極大降低人體免疫排斥。我國科學家已先后完成活體患者基因編輯豬輔助肝移植、活體患者基因編輯豬腎移植的早期嘗試。2025年8月，中國研究團隊發表了世界首個將基因編輯豬肺成功移植到腦死亡人體內的案例成果，被國際專家譽為相關領域的“一個里程碑”。2025年，FDA正式批準了首批測試基因修飾豬腎移植人體的臨床試驗。

在農業與生態領域，基因編輯的潛力同樣令人矚目。2025年，印度批準了首批利用基因編輯技術剪裁出的水稻品種。其最大特點是“不含外源DNA”，經過精準修飾后，這些水稻有的增強了抗旱耐鹽能力，有的則實現了早熟節水。在生態干預方面，今年《自然》期刊發表的一項新進展顯示，科學家在坦桑尼亞成功研發出經過特殊基因設計的岡比亞按蚊，再利用基因驅動技術，可以讓蚊子產生抗瘧蛋白，從而在野生蚊群中快速擴散并阻斷瘧疾傳播，科學家希望借此從源頭切斷瘧疾的傳播鏈。

基因編輯的新時代已來臨，但技術熱潮之下，還要解決很多技術難題和倫理風險。基因編輯過程中如何克服脫靶效應和免疫反應等，仍需繼續攻關。更關鍵的是，在基因編輯對象中，哪些能編輯、哪些不能編輯，這不只是科學問題，更是安全與倫理的底線。例如，在用于治療嚴重疾病的體細胞編輯，與可能改變后代遺傳信息的生殖系編輯之間，必須筑牢清晰的分界線。

自人類誕生以來，一直在努力“讀懂”生命這本“說明書”；今天，我們開始嘗試“校對”和“修改”其中的“錯別字”。基因編輯帶來生命科學的巨大飛躍，但它并不會賦予人類隨意改造生命的特權，也不會讓所有疾病一夜消失。它真正帶給我們的，是醫學從“對癥治療”邁向“對因治療”的革命性跨越，讓我們在面對曾讓人束手無策的基因缺陷時，擁有了修正錯誤、恢復健康的技術手段。

（作者為中國科學技術大學生命科學與醫學部副教授、中國科協科普專業研究員；《人民日報》2026年5月29日第14版）

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