上海
撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
2026 年 6 月 1 日，哥倫比亞大學的Dietrich M. Egli團隊在預印本平臺bioRxiv發表論文，在人類早期胚胎中實現了高效、精確的堿基編輯，關鍵的是，堿基編輯沒有引發任何染色體異常或大片段 DNA 缺失，且編輯后的胚胎能夠正常發育至囊胚階段，并成功衍生出健康的胚胎干細胞系。這標志著人類胚胎基因編輯向安全、可控的方向邁出了關鍵一步。詳細閱讀：
不到一個月后的 6 月 25 日，國際頂尖學術期刊發表了來自劍橋大學的題為：Base editing reveals an essential role for NANOG in human embryogenesis 的研究論文。
該研究利用堿基編輯技術，揭示了NANOG在人類胚胎發育中發揮著之前在小鼠研究中未被發現的重要作用。這項實驗的成功，也使得圍繞胚胎編輯的倫理討論變得更加緊迫。
了解人類發育過程中最初細胞譜系的特化與維持機制，對于再生醫學、不孕不育以及妊娠丟失具有根本性的重要意義和臨床價值。盡管小鼠模型為研究調控早期發育的轉錄因子提供了寶貴見解，但由于倫理、技術和生物學方面的限制，將這些發現應用于人類胚胎仍受到制約。
由于基于核酸酶的基因組編輯方法會引發基因毒性，因此對人類胚胎中轉錄因子的功能研究受到了阻礙。例如，該團隊曾使用 CRISPR-Cas9 基因編輯技術，來抑制人類胚胎中一種名為OCT4的重要蛋白質的生成，這導致了胚胎停止發育。然而，CRISPR-Cas9 基因編輯會造成DNA 雙鏈斷裂（DSB），其編輯精準度不如堿基編輯，相比之下，堿基編輯僅替換單個堿基，且不會造成 DNA 雙鏈斷裂。CRISPR-Cas9 的這種不精確性可能導致實驗結果難以解讀——胚胎停止發育是因為 OCT4 被抑制，還是因為 CRISPR-Cas9 造成了意外且有害的基因編輯？
為克服上述問題，研究團隊轉而應用更精準的堿基編輯技術，使用了捐贈用于研究的人類精子、卵子和胚胎，并僅讓這些胚胎發育約一周時間，通過腺嘌呤堿基編輯器（ABE8e）精準靶向外顯子剪接供體位點，通過單堿基編輯導致前體 mRNA 的剪接缺陷，從而實現NANOG的功能性敲除，這也是首次利用堿基編輯技術研究人類胚胎中發育調控因子。
經過堿基編輯的人類胚胎在第一周內從單個細胞分裂為多個細胞
研究團隊證實，堿基編輯未引發遺傳毒性，且脫靶編輯效應有限。編輯后的胚胎未能形成正常的上胚層，而是轉向原始內胚層（卵黃囊）或滋養外胚層（胎盤）的細胞分化轉錄程序。
這一結果令人驚訝，因為之前的研究顯示，小鼠在缺失 NANOG 的情況下無法形成卵黃囊，這揭示了人類與小鼠胚胎早期發育之間的根本差異，也強調了直接研究人類胚胎發育的重要性。
堿基編輯后無法產生 NANOG 蛋白的人類胚胎（右），未能形成發育成組織和器官的上胚層。未編輯的胚胎（左）則形成了上胚層（青色）。
總的來說，這些研究結果表明，NANOG在人類胚胎的多能性及上胚層特化過程中具有關鍵作用，并凸顯了堿基編輯技術在探究人類發育功能方面的應用價值。
需要指出的是，堿基編輯技術雖然精準，但編輯效率并非 100%，通常只能編輯胚胎中的部分細胞因此，編輯后的胚胎會變成嵌合體，其中的細胞包含一些被編輯的細胞和一些未被編輯的細胞，這對最終形成的胎兒可能產生未知的影響。
最后，研究團隊表示，腺嘌呤堿基編輯已被證實是一種精準且有效的基因編輯策略，可用于研究基因在人類早期胚胎中的功能作用，并克服 CRISPR-Cas9 等基于核酸酶的基因編輯技術的一些局限性。但人類胚胎基因組編輯的臨床轉化，仍需進行嚴格的倫理審查和監督，并需獲得廣泛的社會討論與支持。
論文鏈接：
https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.30.728989v1
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10792-1
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