上海
撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
2026 年 6 月 1 日，哥伦比亚大学的Dietrich M. Egli团队在预印本平台bioRxiv发表论文，在人类早期胚胎中实现了高效、精确的碱基编辑，关键的是，碱基编辑没有引发任何染色体异常或大片段 DNA 缺失，且编辑后的胚胎能够正常发育至囊胚阶段，并成功衍生出健康的胚胎干细胞系。这标志着人类胚胎基因编辑向安全、可控的方向迈出了关键一步。详细阅读：
不到一个月后的 6 月 25 日，国际顶尖学术期刊发表了来自剑桥大学的题为：Base editing reveals an essential role for NANOG in human embryogenesis 的研究论文。
该研究利用碱基编辑技术，揭示了NANOG在人类胚胎发育中发挥着之前在小鼠研究中未被发现的重要作用。这项实验的成功，也使得围绕胚胎编辑的伦理讨论变得更加紧迫。
了解人类发育过程中最初细胞谱系的特化与维持机制，对于再生医学、不孕不育以及妊娠丢失具有根本性的重要意义和临床价值。尽管小鼠模型为研究调控早期发育的转录因子提供了宝贵见解，但由于伦理、技术和生物学方面的限制，将这些发现应用于人类胚胎仍受到制约。
由于基于核酸酶的基因组编辑方法会引发基因毒性，因此对人类胚胎中转录因子的功能研究受到了阻碍。例如，该团队曾使用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术，来抑制人类胚胎中一种名为OCT4的重要蛋白质的生成，这导致了胚胎停止发育。然而，CRISPR-Cas9 基因编辑会造成DNA 双链断裂（DSB），其编辑精准度不如碱基编辑，相比之下，碱基编辑仅替换单个碱基，且不会造成 DNA 双链断裂。CRISPR-Cas9 的这种不精确性可能导致实验结果难以解读——胚胎停止发育是因为 OCT4 被抑制，还是因为 CRISPR-Cas9 造成了意外且有害的基因编辑？
为克服上述问题，研究团队转而应用更精准的碱基编辑技术，使用了捐赠用于研究的人类精子、卵子和胚胎，并仅让这些胚胎发育约一周时间，通过腺嘌呤碱基编辑器（ABE8e）精准靶向外显子剪接供体位点，通过单碱基编辑导致前体 mRNA 的剪接缺陷，从而实现NANOG的功能性敲除，这也是首次利用碱基编辑技术研究人类胚胎中发育调控因子。
经过碱基编辑的人类胚胎在第一周内从单个细胞分裂为多个细胞
研究团队证实，碱基编辑未引发遗传毒性，且脱靶编辑效应有限。编辑后的胚胎未能形成正常的上胚层，而是转向原始内胚层（卵黄囊）或滋养外胚层（胎盘）的细胞分化转录程序。
这一结果令人惊讶，因为之前的研究显示，小鼠在缺失 NANOG 的情况下无法形成卵黄囊，这揭示了人类与小鼠胚胎早期发育之间的根本差异，也强调了直接研究人类胚胎发育的重要性。
碱基编辑后无法产生 NANOG 蛋白的人类胚胎（右），未能形成发育成组织和器官的上胚层。未编辑的胚胎（左）则形成了上胚层（青色）。
总的来说，这些研究结果表明，NANOG在人类胚胎的多能性及上胚层特化过程中具有关键作用，并凸显了碱基编辑技术在探究人类发育功能方面的应用价值。
需要指出的是，碱基编辑技术虽然精准，但编辑效率并非 100%，通常只能编辑胚胎中的部分细胞因此，编辑后的胚胎会变成嵌合体，其中的细胞包含一些被编辑的细胞和一些未被编辑的细胞，这对最终形成的胎儿可能产生未知的影响。
最后，研究团队表示，腺嘌呤碱基编辑已被证实是一种精准且有效的基因编辑策略，可用于研究基因在人类早期胚胎中的功能作用，并克服 CRISPR-Cas9 等基于核酸酶的基因编辑技术的一些局限性。但人类胚胎基因组编辑的临床转化，仍需进行严格的伦理审查和监督，并需获得广泛的社会讨论与支持。
论文链接：
https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.30.728989v1
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10792-1
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