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譯者／林雯菁

議題背景：發表在《自然通訊 》期刊上的一項研究使用基因組編輯的雞來控制禽流感的傳播。

英國專家回應時間：2023年10月10日。

※本文及專家回應翻譯自英國科學媒體中心：Creating resistance to avian influenza infection through genome editing of the ANP32 gene family 

專家回應的研究：

• Idoko-Akoh, A., Goldhill, D.H., Sheppard, C.M. et al.Creating resistance to avian influenza infection through genome editing of the ANP32 gene family. Nat Commun 14, 6136 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-41476-3

英國專家意見中文翻譯：

專家怎麼說？

德國格賴夫斯瓦爾德-因塞爾裏姆斯的聯邦動物健康研究所（弗裏德裏希-洛夫勒研究所）診斷病毒學研究所實驗室負責人以及高病原性禽流感和低病原性禽流感（家禽）的世界動物衛生組織（OIE）參考專家提姆·哈德教授（Prof Timm Harder）：

「由gs/GD譜系引發的高病原性禽流感病毒（HPAIV）感染現已在野生鳥類和家禽中成為一種泛流行病。目前，幾乎僅能在家禽中實施保護措施。由於入侵風險增加，單靠管理和生物安全措施已不足以保護家禽，因此推廣HPAI（高病原性家禽流行性感冒）疫苗接種，以作為預防的補充手段，但這仍與大量的監控工作相關。也因此，很歡迎對預防這種疾病的更多替代方案，使用抗病的家禽品種便是其中一種替代方法。伊多科-阿科（Idoko-Akoh）等人提出了一個非常有趣的方法，即透過改變宿主細胞蛋白，使禽流感病毒無法在雞隻身上複製。

基因編輯的效率 

「當使用低病毒劑量時， 最初改變ANP32A（替換兩個氨基酸）可防止感染；然而，病毒劑量更高時，雞的抵抗性（並非免疫性！）便被突破，因為接種的大部分病毒已經包含了可以避開改變後的ANP32A蛋白的變種病毒。後來發現，其中一些突變與那些哺乳動物/人類適應性增加的突變相同。這點是關鍵，可能顯示存在的病毒能夠進一步演變出會避開（ANP32A蛋白）的突變，產生抗性。然而，該實驗並未使用疫苗試驗中常用的試驗劑量（即十的六次方感染性病毒單位），只使用了比常用的試驗劑量低了1000倍或100倍的劑量。需要進一步的Crispr/Cas輔助改造其他與雞的ANP32A相關蛋白質，以延長雞對病毒抵抗力。這種抵抗性是為了廣泛使用，即保護雞隻免受任何禽流感病毒的侵害。尚待觀察這些雞將如何抵抗更具侵略性、高致病性的禽流感病毒，如H5N1 ，該實驗並未測試這些病毒。

將保護轉移給胚胎/雛鳥

「已經培育出有抗性突變的同型合子基因品種，因此抗性將有孟德爾遺傳性。

對雞的影響

「作者對此並未做出明確的結論，只有長期試驗才能顯示效果。

應用與法律/道德障礙

「根據歐盟法律，使用CRISPR/Cas方法修改基因組的生物體應被視為基因改造生物（GMOs），因此需要基因工程批準才能使用，且根據現行法律，只能將其存放於基因工程設施內。而自由放牧飼養就等同於釋放，若不適當調整法律，大規模使用肯定是不可能的。

對全球禽流感負擔的影響

「這是一個重要的觀點：它（此研究）只會輕微的影響目前高病原性禽流感病毒 H5N1型對家畜流行病的威脅，因為這種全球流行病的主要推動因素是水生野鳥與家養水禽之間的互動。然而，在經濟實力較低的國家，雞在豐富人類飲食方面發揮著重要作用；在這些國家，也有很多雞與人的直接接觸，例如活禽市場。如果在這裡使用抵抗力較強的雞，人類暴露於禽流感的風險肯定會大幅降低。如果禽流感病毒已經（在當地）立足，這將尤為重要，因為這些病毒的人畜共通傳染播性將比目前流行的病毒更高。」

林肯大學生物獸醫學副教授兼學士學程負責人柯林·巴特博士（Dr Colin Butter）：

「這份報告首次顯示透過編輯鳥類基因組來對抗禽流感感染，而非先前報導的在定製的「誘餌RNA」系統中進行基因工程。

「儘管編輯鳥類的單一目標基因確實減少了用於挑戰（雞抗病性）的病毒的釋放和傳播，但經過自然選擇後的突變病毒克服了這一點。該研究是透過測量喉嚨內的病毒量來評估的，這可能有點奇怪，因為禽流感通常是通過糞口途徑傳播的。

「在組織培養中，刪除目標基因或同一家族的多個基因似乎有更強的效果。正如作者指出，從動物身上刪除這些基因可能影響鳥類的生長和健康，而無法在鳥類中測試。

「編輯宿主基因組以抵抗特定病原體的原理令人興奮，這種方法也已經用於其他宿主物種，包括豬對多種病毒的抵抗力。有效抵抗高病原性禽流感（例如目前在英國流行的禽流感）可能有極為顯著的益處。然而，還需要進一步的研究來測試這些基因改造對那些在野外流行且侵略性更高的病毒的保護作用。」

劍橋大學獸醫系主任詹姆斯·伍德教授（Prof James Wood）：

「這項研究由一群備受尊敬的國際科學家合作完成的，提供以基因控制禽流感及雞隻之間傳播原理的證明。該研究顯示，將一種基因突變引入育種的雞後，雞對低毒性的禽流感病毒具有顯著但非絕對的抗性。將3種基因突變引入雞細胞時，雞對低毒性和高毒性病毒都有完全的抵抗力，包括過去幾年在英國和其他歐洲國家對野生鳥類和家養家禽造成嚴重疾病的一種代表性病毒。這是一項突破，並提供利用基因編輯技術引入抗流感疾病基因到農場動物中重要的原理證明；它建立在先前的研究基礎上，該研究結果是精心策劃的長期研究計畫的重要成果。

「在養殖中使用經過基因編輯的抗病雞將是一個令人興奮的進展，而全球家禽業的金字塔結構可將這些抗流感雞迅速引入許多國家和各洲。研究顯示，這些雞的健康和福祉沒有受到明顯的不良影響，但這些發現需要在引入商業養殖前先在更大的規模上得到證實。

「研究人員也公開考量其他重要的考慮因素和注意事項。他們證明，不能完全抵抗禽流感的單一基因編輯的雞實際上可能（用於）在人類細胞系統中篩選具有某些相對優勢的病毒。即使具有單一基因編輯的鳥類的抗病效益很明確，我們仍要避免因此而讓牠們產生可能篩選對人類更危險的病毒的能力。因此重要的是，科學家還證明了引入3個基因突變的雞細胞不支持任何病毒的生長。顯然，重要的是需要在鳥類身上證明相同的益處，而不僅僅是在帶有3種基因變化的細胞中。同樣，也需要仔細考慮對攜帶這3種基因改變的鳥類進行相同的健康檢查。進一步確定這些變化是否對火雞和鴨子等其他重要食用品種有利，也是非常有價值的，—— 證明在動物身上對其它致病的流行病毒有保護力也很重要。

「在過去20年或更久，養殖家禽中的禽流感都大大影響了經濟和人類健康。這些發現可以提供一種有彈性、不特別針對特定病毒株的解決方案，這將有別於目前仍然是針對特定病毒株的疫苗。然而，在這項發現轉化為明確的應用效益之前，仍然有許多細節問題待解決，其中包括世界上某些地區的監管問題。不過這種疾病造成全球的成本確實使這項研究帶來極具吸引力的潛在效益。」

公開利益聲明

詹姆斯·伍德教授（ Prof James Wood ） ： 「我與該研究的其中一位作者有過出版和合作，也獲得來自英國生物技術暨生物科學研究委員會（BBSRC）和英國環境食品與鄉村事務部（Defra）用於禽流感研究的資金。我受僱於劍橋大學，擔任馬和農場動物科學Alborada教授。」

科林·巴特博士： 「我從事禽流感研究，但並未與該研究作者一起出版論文，也沒有任何利益衝突。」