演讲嘉宾

范勇


广州医科大学附属第三医院 PI,博导,哈佛大学医学院麻省总医院 博士后

会议报告摘要:基因编辑在人类胚胎水平遗传病治疗的应用

目前已经发现的单基因遗传疾病有 7000 多种,其中已经明确致病基因的有 4000 多种。虽然单基因遗传病的单个病种发病率较低,但由于其种类繁多,所以在出生活婴中的总体发病率和人群中的总体患病率并不低,并且大部分单基因病具有致死性、致残性或致畸性,大部分至今尚无有效的治疗手段。 耳聋是发病率最高的遗传异质性疾病之一。遗传性耳聋的发病率约为0.5‰-1.5‰ 。聋人群体中同证婚配即“聋-聋”婚配最为常见。虽然耳聋出生干预措施可预防不同基因型耳聋夫妇后代患病,但对于我国为数众多的同基因型夫妇(约占22%)而言,其后代耳聋风险仍为100%。如何治愈并防止耳聋基因遗传给后代,实现这部分夫妇孕育健康后代的梦想,这需要在胚胎细胞水平进行基因治疗。
2015 年 4 月,中山大学黄军就博士报道利用 IVF 废弃的 3PN 胚胎研究CRISPR/Cas9在人类早期胚胎中对地中海贫血突变位点的基因编辑,研究结果显示CRISPR/Cas9系统可以在3PN胚胎中编辑突变位点,但存在脱靶效应、胚胎嵌合性和同源重组效率低等问题。我们研究组从 2014 年 4 月至 9 月,从 87 名志愿者那里收集了 213 枚 3PN 胚胎。利用CRISPR/Cas9技术,对这些3PN胚胎中的CCR5基因进行编辑,在 26 个编辑胚胎中有 4 个被成功编辑。我们的研究结果从概念上证明了基因编辑技术对于HIV免疫的可能性,同时也显示了编辑胚胎存在嵌合性,精确编辑效率低等问题,但我们没有发现脱靶现象。以上研究结果证明了CRISPR/Cas9技术在早期人类胚胎的精准基因编辑应用的可行性,从而为未来遗传性疾病的治疗提供了可能。
由于现阶段CRISPR/Cas9技术对人类胚胎基因编辑安全性和有效性有待于进一步提高,我们应该遵守2015年12月华盛顿人类基因编辑国际峰会达成的共识和国际干细胞研究学会(ISSCR)对干细胞领域的研究指南研究指南建议,所有涉及对人类胚胎进行人为操纵的研究,都应接受特殊的“胚胎研究监督”程序,在体外培养人类胚胎不超过14天的惯例。在实验室中对人类精子、卵子或胚胎进行基因编辑,现阶段不应将其应用于临床。


研究方向

从事遗传病的干细胞基因治疗和基因编辑的研究。以β地贫为疾病模型,利用体细胞核移植技术在世界上首次获得β地贫克隆囊胚;利用iPS技术从产前诊断羊水细胞获得β地贫iPS细胞系; 利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术修复了β地贫iPS细胞突变基因,并证明修复的iPS细胞体外能够有效分化为造血祖细胞,为利用iPS细胞治疗β地贫等遗传性血液病提供理论依据。利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术在人类3PN精卵中引入CCR5基因的精确修饰,证明了基因编辑技术对于HIV免疫的可能性。

生物360精选了范勇博士在2015-2016年发表的2篇文章,翻译摘要以供读者更好的了解其工作成果,详情访问

研究经历

1999-2003 西南大学 学士
2003-2008 中国农业大学 博士
2011-2012 美国国哈佛大学麻省总医院,博士后
2008--至今 广州医科大学附属第三医院 PI,博导


近期发表论文

  1. Kang X, He W, Huang Y, Yu Q, Chen Y, Gao X, Sun X, Yong Fan*. Introducing precise genetic modificationsinto human 3PN embryos by CRISPR/Cas-mediated genome editing. J Assist Reprod Genet.2016;33(5):581-8 (Nature、Science关注)(http://www.nature.com/news/second-chinese-team-reports-gene-editing-in-human-embryos; http://www.sciencemag.org/news/2016/04/crispr-debate-fueled-publication-second-human-embryo-edit ing-paper)
  2. Song B,Yong Fan, He W, Zhu D, Niu X, Wang D, Ou Z, Luo M, Sun XF*. Improved hematopoietic differentiation efficiency of gene-corrected beta-thalassemia induced pluripotent stem cells by CRISPR/Cas9 system. Stem Cells Dev. 2015 May1;24(9):1053-65.
  3. He W, Kang X , Du H, Song B, Lu Z, Huang Y, Wang D, Sun X*, Yu Y*, YongFan *. Defining differentially methylated regions specific for the acquisition of pluripotency and maintenance in human pluripotent stem cells via microarray. PLoS One. 2014;9(9):e108350
  4. Yong Fan , Zhao HC, Liu J, Tan T, Ding T, Li R, Zhao Y, Yan J, Sun X, Yu Y*, Qiao J*.Aberrant expression of maternal Plk1 and Dctn3 results in the developmental failure of human in-vivo- and invitro-matured oocytes. Sci Rep.2015;5:8192
  5. Yong Fan , Li R, Huang J, Yu Y*, Qiao J*. Diploid, but not haploid, human embryonic stem cells can be derived from microsurgically repaired tripronuclear human zygotes. Cell Cycle. 2013;12(2):302-11
  6. Yong Fan *, Luo Y, Chen X, Li Q, Sun X* Generation of Human &946;-thalassemia Induced Pluripotent Stem Cells from Amniotic Fluid Cells Using a Single Excisable Lentiviral Stem Cell Cassette. J Reprod Dev. 2012;58(4):404-9
  7. Yu Y, Gao Q, Zhao HC, Li R, Gao JM, Ding T, Bao SY, Zhao Y, Sun XF, Yong Fan *, Qiao J*Ascorbic acid improves pluripotency of human parthenogenetic embryonic stem cells through modifying imprinted gene expression in the Dlk1-Dio3 region. Stem Cell Res Ther. 2015 Apr 14;6:69
  8. Yali Liu, Yi Yang, Xiangjin Kang, Bin Lin , Qian Yu , Bing Song , Ge Gao, Yaoyong Chen, Xiaofang Sun , Xiaoping Li *, Lei Bu *, Yong Fan *.One-stepbiallelic and scarless correction of a &946;-thalassemia mutation in patient-specific iPSCs without drug selection. Molecular Therapy - Nucleic Acids.2016 Nov Accepted.