張田勘

(資料圖片僅供參考)

據媒體前段時間的報道，在監管環境中、線粒體捐贈治療(MDT)背景下，英國首批體內含有三人DNA遺傳信息的“三親嬰兒”已經誕生。“三親”并非是社會意義上的，而是生物學意義上的，是指一個爸爸和兩個媽媽與孩子有生物遺傳關系。那么，“三親嬰兒”真的能從源頭上阻斷母系遺傳病嗎？輔助生殖的線粒體捐贈治療技術又該如何發展？

三親嬰兒被視為第四代試管嬰兒

5月10日，英國人類受精與胚胎學管理局證實，英國首批體內含有三人DNA遺傳信息的三親嬰兒已經誕生。這是英國于2015年首次批準線粒體捐贈治療8年后出生的首批三親嬰兒，這種方式也被稱為線粒體替代療法(MRT)。包括嬰兒性別在內的所有信息至今仍處于保密狀態，英國人類受精與胚胎學管理局只透露了“截至今年4月底，這批嬰兒的人數不少于5名”的信息。

英國人類受精與胚胎學管理局表示，5名三親嬰兒的遺傳DNA超過99.8%是來自母親和父親，而卵子捐贈者的遺傳物質很少(只占約0.1%)，約有37個基因，且是線粒體DNA而非細胞核DNA。

簡單來說，三親嬰兒產生的方式是先將捐贈者的卵母細胞去除細胞核(即去除最重要的占絕大部分的DNA)；然后把生育母親卵子的細胞核轉移到捐贈者已去除細胞核的卵母細胞中，組裝成一個新的卵子；再用生育父親的精子對這一組裝卵子進行體外受精；形成胚胎后，進行胚胎植入前遺傳學診斷來檢查線粒體是否正常，如果正常，則植入生育母親的子宮孕育。

由于去除了細胞核的捐贈者卵子中保留有健康的線粒體DNA，新生兒既有生育父母最主要的細胞核DNA遺傳物質，也有捐贈者的線粒體DNA，因此被稱為三親嬰兒。現在，三親嬰兒也被視為第四代試管嬰兒。

孕育三親嬰兒也有其他方法，如分別對生育母親和供者母親的卵子授精，形成受精卵后，把生育母親和供者母親受精卵中的原核移出，再把生育母親受精卵中的原核轉移到去除了原核的供者母親的卵子中，形成一個組裝的胚胎(即包含生育父母的細胞核DNA和供者母親的線粒體DNA)。經過胚胎植入前遺傳學診斷檢查線粒體正常后，即可植入生育母親的體內孕育。但是，這種方式要產生兩個胚胎，其中一個要毀掉，存在倫理方面的問題，所以這種方式現已較少應用。

治療線粒體遺傳病的一種方式

從三親嬰兒的誕生過程就可以知道，這是一種治療遺傳病的方式。一些女性的線粒體DNA有缺陷，如果通過自然生育，會把有缺陷的線粒體基因遺傳給下一代(由母系遺傳)。為了避免這種情況發生，就要去除有缺陷的線粒體DNA，采用健康的線粒體DNA，所以健康女性可以通過捐贈卵子的方式來幫助有線粒體DNA缺陷的女性生育健康的后代。

線粒體是存在于細胞中的一種細胞器，是細胞中制造能量的結構，也是細胞進行有氧呼吸的主要場所，因此也被視為細胞的供能器。線粒體還擁有自身的遺傳物質和遺傳體系，即線粒體DNA(基因組)，雖然數量有限，但仍然是遺傳物質，可以遺傳給下一代。此外，線粒體還參與細胞分化、細胞信息傳遞和細胞凋亡等過程，并擁有調控細胞生長和細胞周期的能力。因此，線粒體對生命的產生、生命功能的維持具有重要作用。

線粒體DNA為“母系遺傳”，無論是男是女，細胞內的線粒體DNA全部來自母親。如果線粒體出現問題，就會導致線粒體病。

線粒體病是一大類遺傳代謝病，主要包括母系遺傳Leigh綜合征(又稱為亞急性壞死性腦脊髓病，以肌張力障礙和四肢、軀干甚至全身的劇烈而不隨意的扭轉為特點)、心肌病、進行性眼外肌麻痹、Leber遺傳性視神經病(視神經退行性病變，患者會逐漸失明)、糖尿病、耳聾、共濟失調舞蹈病、細胞外基質慢性游走性紅斑、鐵粒幼細胞貧血、癲癇、共濟失調并發色素性視網膜炎、家族性雙側紋狀體壞死、骨骼肌溶解癥、嬰兒猝死綜合征等。

這些疾病病情復雜，治療難度大，因此只有從源頭上阻斷，不讓線粒體缺陷遺傳到下一代才是最好的預防方式。三親嬰兒就是在這樣的背景和思路下產生的。

英國是首個立法批準線粒體捐贈治療的國家，此后，英國紐卡斯爾生育中心于2017年獲得第一個有爭議的治療許可。但早在2016年，美國一個醫療團隊就在墨西哥一家醫院幫助一對夫妻孕育了一名三親嬰兒。根據公開報道的消息，誕生的是一名男嬰，其父母是約旦人。此前多年，這對夫妻一直未能成功孕育下一代，直到2005年，他們生下一名女嬰才發現，曾經多次流產的原因是妻子1/4的線粒體攜帶有亞急性壞死性腦病的基因，雖然她本人健康，但女兒出生后就被診斷患有Leigh綜合征。他們的女兒在6歲時去世，之后他們的第二個孩子也患有同樣的疾病，只存活了8個月。

后來，這對夫婦到美國求助于華人醫學博士張進(John Zhang)及其團隊，由于美國也有限制，他們最終在墨西哥一家醫院完成了三親嬰兒的孕育，采用的就是線粒體捐贈治療的方式，使生育母親避免將線粒體遺傳病傳給下一代。

引發人們對“超人”的擔憂

根據英國人類受精與胚胎學管理局的信息，從2012年以來，已經有32名患者獲得了孕育三親嬰兒的治療批準。除此之外，世界上其他地方也有三親嬰兒出生，只是沒有公開宣傳而已。比如，2017年，在烏克蘭出生了一名三親嬰兒；2019年，希臘也出生了一名三親嬰兒。

因此，世界上的三親嬰兒可能已經小有規模了，未來這一數量還會增多。來自英國的數據表明，每3000人到5000人中就有1人患有線粒體疾病。線粒體病在中國的發生率為1/5000。這部分群體為了下一代的健康，在未來都有可能尋求孕育三親嬰兒。

由于在理論上三親嬰兒獲得了一位父親和兩位母親的遺傳物質，也引發了一些人的擔憂。三親嬰兒長大后是否會比一般人更強壯更聰明，甚至是另一種意義上的“超人”？如果是這樣，今后身體健康、沒有線粒體缺陷的女性，是否也會希望孕育三親嬰兒，讓后代成為更加優秀的人？

對于“超人”的擔憂，英國納菲爾德生物倫理委員會主任休·惠托爾認為言過其實，不恰當，也無益。因為來自捐贈者線粒體的基因只有37個，而父母細胞核DNA遺傳的基因超過2萬個，所以線粒體基因的作用微乎其微。

一個更簡單的事實可以佐證，三親嬰兒體內來自捐贈者母親的線粒體基因，遠遠少于通過輸血或器官移植獲得的線粒體基因。由于提供細胞核基因的父母決定了后代99.8%的基因，因此，三親嬰兒的相貌、血型、染色體、性格等基本特征只遺傳自生育父母。基于這些科學依據，英國在2015年2月就是否允許三親嬰兒出生進行了決定性表決，結果以382票贊成、128票反對獲得通過。

輔助生殖技術只是治病手段

作為人工生殖技術的代表，試管嬰兒技術已歷經三代。

1978年7月25日，一位重約2.6千克的女嬰通過剖腹產在英國曼徹斯特的皇家奧爾德姆醫院降生，她就是世界上第一例試管嬰兒路易斯·布朗。此后，被譽為試管嬰兒之父的羅伯特·愛德華茲因其在輔助生殖領域所做出的杰出貢獻，獲得了2010年度諾貝爾生理學或醫學獎。

布朗是第一代試管嬰兒，是借助常規體外受精-胚胎移植技術誕生的。方法是將精子和卵子取出，在體外結合并培養，再將胚胎放回母親的子宮繼續發育并生下孩子。該方法針對的是由于女性輸卵管因素導致的不孕癥。

第二代試管嬰兒技術是指卵子胞漿內單精子注射(ICSI)。運用顯微操作技術，由胚胎實驗室醫生挑選并將單個精子注射入卵母細胞內，讓其受精，通過體外培養后再將胚胎放回母親子宮內孕育。這種技術可以治療男性弱精、少精等導致的不孕癥。

第三代試管嬰兒技術是胚胎植入前遺傳學檢測(PGT)，在體外受精過程中，對具有遺傳風險患者的胚胎在植入前進行活檢和遺傳學分析，選擇正常的胚胎放回母親子宮孕育。這一技術適用于治療單基因遺傳病、染色體病、不良孕產史等，為有遺傳病的夫婦提供了生育健康孩子的機會，且可以通過選擇正常核型的胚胎移植，減少反復流產的風險。

被稱為第四代試管嬰兒的三親嬰兒，其技術目的是要避免患有線粒體遺傳病的孩子出生。從這個意義上來看，第三代和第四代試管嬰兒都有優生的合理成分和內核。但是，無論第三代還是第四代試管嬰兒，都是為了孕育健康和正常的后代，而不是為了制造“超人”，當然現在的技術也制造不出“超人”。

既然三親嬰兒需要采用正常的線粒體DNA(來自捐贈者)，也就是對有缺陷的基因進行取舍增刪，那么未來科學家也可以嘗試對細胞核DNA進行增刪和取舍，以避免其他遺傳病的產生，或者是設計優質嬰兒。這屬于種系療法(生殖細胞療法)，即把精子或卵子的基因進行修改，并整合到基因組中，由此改變后代的基因。這種設想成立的話，問題也將隨之而來。如果夫妻想要一個像愛因斯坦般聰明、像施瓦辛格般健壯的后代，這樣的“定制嬰兒”會不會出現呢？如果能夠出現，意味著人類可以自己創造出“超人”。

因此，對于人類的輔助生殖技術，還是要遵循一個長期以來科學界明確的原則，那就是包括三親嬰兒在內的人工生殖技術“不是對自然生殖過程的革命，而是治愈疾病的手段”。

另一方面，三親嬰兒技術目前尚不成熟，即后代的線粒體DNA也有可能來自生育母親。因為在把生育母親卵子的細胞核或紡錘體核移植到捐贈者去除細胞核的卵子中時，不排除攜帶生育母親缺陷線粒體DNA的可能，由于選擇性復制和遺傳漂變，線粒體DNA可能會逐漸恢復到致病水平。所以，孕育三親嬰兒的技術還需要改進，以減少核移植過程中致病線粒體DNA的殘留。總之，按照現階段的發展情況，三親嬰兒的效果還有待進一步檢驗。

雖然三親嬰兒技術存在爭議，但科學家仍在努力完善這項技術。現在，中國廣東省第二人民醫院生殖醫學中心粵港代謝與生殖聯合實驗室和青島農業大學山東省高校動物生殖與種質創新重點實驗室的研究團隊通過誘導線粒體自噬的方法，減少了核移植過程中不必要的線粒體DNA殘留。未來，這一方法或許可以介入三親嬰兒的孕育過程。

從幫助攜帶致病線粒體DNA基因的母親生育后代，到嘗試治療不孕不育，新技術的誕生和推廣不是一朝一夕的事，無論是解決原有問題還是對抗疾病，都要避免造成新的問題和長遠的負面影響，尤其是面對自然規律時，人類仍然需要心存敬畏。（北京日報）

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