TWiV 1367：不剪斷 DNA 也能關掉 B 型肝炎病毒

一項由華盛頓大學主導、以豬尾獼猴為物件的研究發現，孕期感染 H1N1 流感會使胎盤與胎兒免疫系統失調，但病毒從未感染胎兒；而且母親病情的嚴重程度，可以預測胎兒免疫變化的幅度。這項發現，加上另一篇描述以 mRNA 遞送、採 CRISPR 表觀遺傳靜默機制、在不剪斷 DNA 的前提下關閉 B 型肝炎病毒 DNA 的論文，佔據了這集 112 分鐘節目的絕大部分；標題所指的 B 型肝炎療法正是兩篇論文中的第二篇，約佔一半的播出時間。其餘內容包括：悼念科學記者 Helen Branswell、聽眾來信談狂犬病與 HPV 疫苗的附帶效益，以及本週精選——珊瑚修復、調查研究方法、結核病與天體物理。

主持人 Vincent Racaniello、Rich Condit、Brianne Barker 與 Kathy Spindler 都是仍在執業的病毒學家，讀的是第一手文獻；本集的價值在於機制層級的細節，以及他們對每篇論文主張所附加的種種保留——尤其是動物模型的倫理爭議，以及主管機關在 B 型肝炎資料進入人體試驗前會挑出的缺口。

孕婦流感重症會重塑胎兒免疫系統，但不會感染胎兒

這篇發表於《Science Advances》的論文由 Orlando Cervantes 擔任第一作者、Christina Adams Waldorf 為通訊作者。研究讓 11 隻懷孕豬尾獼猴在第三孕期感染 2009 年新型 H1N1 流感，五天後對母體與胎兒進行解剖。最受矚目的結果是：沒有任何病毒進入胎兒，但胎兒免疫系統照樣發生變化，而且變化的幅度與母親病情嚴重度同步。主持人認為這是全篇最重要的結論。

模型的選擇很關鍵。豬尾獼猴的孕期約 172 天，小鼠只有三到四週，病毒與免疫效應有遠為充裕的時間傳播到胎盤與胎兒；胎盤結構與分娩生理也更接近人類。實驗動物以鼻內、氣管內、眼內與口腔四種途徑同時接種，劑量為 10⁷ PFU。對照組採用華盛頓國家生物醫學研究中心先前研究中的歷史未感染懷孕動物，並非同期對照。

| 指標 | 結果 |
|---|---|
| 臨床症狀（咳嗽、喘鳴、流鼻水、食慾不振） | 11 隻中有 7 隻（64%）；4 隻在高劑量多途徑接種下仍無症狀 |
| 死胎 | 11 隻中有 2 隻，分別在孕期第 134 天與第 121 天（約足月的 74%）；該機構六年間的背景發生率為 2.6% |
| 母體肺部病毒 RNA | 所有感染動物皆偏高 |
| 母體血漿 | 流感 RNA 陰性 |
| 胎盤絨毛膜絨毛 RNA | 僅 2 例檢出，且複製數都低 |
| 胎兒組織（腦、腦幹、脊髓、腦膜、心、肺、肝、脾、胸腺） | 所有動物的所有組織皆陰性 |
| 胎盤基因表現 | 185 個基因上調、178 個下調；幹擾素刺激基因（ISG15、MX1、OAS2）上升，細胞週期與代謝基因下降 |
| 胎兒免疫細胞（肺、淋巴結、血液） | 肺部非典型單核球、漿細胞樣樹突細胞、CD4 T 細胞增加；淋巴結有類似變化；血液整體變化不顯著 |

主持人強調，胎盤的轉錄反應在每一隻感染動物身上都出現，無論母親病情輕重；而胎兒免疫細胞的變化則與母體肺部病毒量及第一型幹擾素濃度相關。Barker 認為這才是可據以行動的發現：母親病情越重，胎兒受到的影響越大，這反而支援、而非反對讓孕婦接種疫苗。她也預期這篇論文會被反疫苗人士曲解，因此主動先拆解這種誤讀。

「母親病情越嚴重，寶寶免疫反應受到的影響就越大。而要確保母親不陷入重症，一個非常好的辦法就是讓她接種疫苗。」——Brianne Barker

Condit 與 Racaniello 對機制百思不解。流感基本上是一種侷限於肺部的感染——他們引用 1918 年病毒與季節性病毒在雪貂及獼猴上的研究，顯示只有 1918 株會分佈到更廣的組織——因此胎盤如何在血液中沒有病毒的情況下感知到肺部感染，仍是未解之謎。Barker 推測可能是迴圈中的細胞激素或脂質媒介物，而後者正是本研究使用的 Luminex 檢測面板看不到的。Racaniello 借用 Bob Dylan 的歌詞總結目前的理解狀態：「這裡頭有事在發生，但你不知道是什麼，對吧，Jones 先生？」

論文結尾提出的問題是：疫苗能防止重症卻不能防止感染，那麼接種是否能保住胎兒正常的免疫發育？主持人提到，美國孕婦雖有接種建議，實際接種季節性流感疫苗的只有約一半；Racaniello 與 Condit 都說自己這一季已打過流感與 COVID 疫苗。

表觀遺傳靜默技術可望功能性治癒慢性 B 型肝炎

一篇發表於《Nature Biomedical Engineering》的論文，來自波士頓的 EnChroma Bio，共同第一作者為 Yesina Angelo Rodriguez 與 Shang Jang，資深作者為 Jennifer Marlowe，並有 San Raffaele 科學研究所與米蘭大學的合作者參與。論文描述 CRMA-10001：一種脂質奈米粒子，同時包覆引導 RNA 與一段編碼融合蛋白的 mRNA。該融合蛋白結合了催化失活的 Cas9（能結合 DNA 但不剪下）、KRAB 轉錄抑制結構域，以及一個 DNA 甲基化結構域。引導 RNA 把它帶到 B 型肝炎病毒基因組，接著由細胞自身的甲基化機制關閉轉錄。

臨床上的難題在於，B 型肝炎病毒有兩種持續存在的 DNA 形式——共價閉合環狀 DNA（cccDNA）與整合型 DNA——而現有第一線核苷（酸）類藥物（俗稱「nukes」，如 entecavir）只能抑制複製，既無法清除這兩種形式，也無法阻止抗原產生。全球約有 2.5 億人慢性感染，每年約有 100 萬人死於肝硬化與肝癌。主持人也提到，疫苗效果極佳，而這個疾病平時鮮少受到關注，只有在疫苗政策引發爭議時才會登上版面。

Kathy Spindler 梳理出的開發路徑如下：

flowchart TD
    A["在 HepG2-NTCP 細胞中篩選 121 條引導 RNA，對抗 HBV A–E 基因型"] --> B["51 條可靜默至少一種抗原，25 條可同時靜默兩種"]
    B --> C["選出 4 個候選；gRNA2 的靜默最深、最持久，從頭甲基化也最高"]
    C --> D["在 AAV-HBV 小鼠（遊離型 DNA 模型）中測試"]
    D --> E["以 PCSK9 作為肝細胞替代基因座，最佳化效應蛋白"]
    E --> F["E7000：在非人靈長類中使 PCSK9 降至飽和，單劑、兩年永續性"]
    F --> G["CRMA-10001 = gRNA2 + E7000"]
    G --> H["轉基因 HBV 小鼠（整合型 DNA 模型）"]
    H --> I["HepG2-NTCP 與原代人肝細胞，以真實感染同時含 cccDNA 與整合型 DNA"]
    I --> J["AAV-HBV 小鼠，單劑與每月三劑，追蹤六個月"]
    J --> K["與 entecavir 合併使用"]
    K --> L["食蟹獼猴的藥物動力學、生物分佈、毒性與脫靶分析"]

各階段的主要結果：

• 在帶有兩份整合型 HBV 基因組的轉基因小鼠中，單劑較早的 E4000 構築可讓表面抗原最多下降 2.7 log10、病毒 DNA 下降 2.9 log10，並在七個月的觀察期內維持；15 隻中有 11 隻抗原降至測不到。抗原受抑制的同時出現抗病毒抗體，與抗原本身具免疫抑制性的說法相符。
• 最高劑量組有 98% 的肝細胞核心抗原染色呈陰性，儘管每個細胞的整合型 DNA 都還在——DNA 是被靜默，而非被移除。
• 甲基化從標的位點向兩側各延伸約 1.5 kb，並靜默了全基因組範圍的 HBV 啟動子。
• 引導 RNA、效應 mRNA 與效應蛋白都在 24 小時達到高峰，第七天即測不到；甲基化在第三天達高峰，並持續到 14 天實驗結束。
• 在 HepG2-NTCP 細胞與原代人肝細胞中，兩種病毒抗原在第七天下降 98%，甲基化沉積達 29–66%。
• 在 AAV-HBV 小鼠中，單劑或每月三劑靜脈給藥可使抗原與 DNA 下降超過 3 log10，並維持逾 180 天，更多動物降至檢測極限以下。
• 單用 entecavir 可使 DNA 下降約 2 log10，對抗原無效，停藥後即反彈；加上 CRMA-10001 後 DNA 抑制呈加成效果，而藥物約四個月後洗脫時，DNA 濃度與單用 CRMA-10001 相當。遊離型 DNA 濃度不變，符合「靜默而非剪下」的機制。

食蟹獼猴以 2 mg/kg 靜脈給藥的藥物動力學：血漿濃度在輸注後一小時內下降超過 60%，24 小時幾乎測不到。給藥一小時後組織濃度最高者為肝與脾，到第 25 天已降至一小時肝臟濃度的 0.1% 以下。原位雜交在肝細胞、其他肝臟細胞與脾臟中偵測到 mRNA，睪丸與卵巢訊號極低。最高劑量組的肝轉胺酶上升，四週內恢復正常，且無臨床或病理上的對應變化；主持人認為這是簡報上的瑕疵——摘要把一個暫時性的安全訊號埋在一句話中間。

脫靶風險方面，團隊對九位捐贈者的原代人肝細胞、脾內皮細胞與腎上腺皮質細胞做了全基因組轉錄體與甲基化定序，另以電腦預測容許引導 RNA 最多四個錯配，得到 1,591 個候選位點。捕獲面板最後只確認四個高甲基化區域，全在肝細胞、鄰近六個基因，且這些基因表現都沒有改變——因此結論是「未證實有非預期標的」。Racaniello 列出主管機關仍會追問的地方：每種細胞型別只有一位捐贈者、甲基化未改變表現仍值得細究、沒有對等的生殖細胞分析，以及容許四個錯配的寬鬆標準，比 Cas9 實際的結合規則寬容得多。

主持人提出兩個未解問題：一是病毒可能透過突變阻斷引導 RNA 結合而逃逸（論文對此隻字未提；比照抗病毒藥物的組合療法，同時使用兩條引導 RNA 是顯而易見的避險做法）；二是人體的永續性，因為靜默而非剪下，可能意味著需要反覆給藥。Barker 指出，mRNA 與蛋白質壽命都短，若給藥間隔不密，抗 Cas9 免疫反應或許不至於構成大問題。Racaniello 說，目前還沒有任何 FDA 核准的藥物能靜默基因，而這會是第一個針對病毒基因的藥物。

「這是全新的……目前還沒有任何 FDA 核准的藥物能靜默基因。而且這個甚至不是基因，是病毒的基因。」——Vincent Racaniello

動物模型倫理兩度浮上檯面，均未獲解答

主持人沒有讓兩篇論文的方法學輕易過關。Condit 說，他讀到懷孕獼猴被感染並被犧牲時，第一個反應是「最好有充分的理由」；他認為論文的理由對他而言足夠，但這種工作他自己做不來。Racaniello 也同意自己做不來。談到 B 型肝炎，Condit 指出黑猩猩曾是唯一可行的模型，如今已不被允許，學界改依賴 AAV-HBV 與轉基因小鼠，是針對這種高度人類專一性病毒的變通做法。他把底層的張力定位為價值判斷——人命重於動物命，黑猩猩又重於小鼠，因為牠們長得像我們——同時提醒，小鼠也是有知覺的，知道自己正在被處理。

「我們在做一個價值判斷：人命比動物更有價值，而黑猩猩不知怎地又比小鼠更有價值，因為牠們長得像我們、行為也和我們更接近。」——Rich Condit

科學記者 Helen Branswell 辭世，享壽 69 歲

Branswell 近年任職於 STAT，享壽 69 歲。Racaniello 提到她原本主修文學，後來轉入新聞，再轉向科學寫作。主持人的讚譽很具體：文筆清晰、事實正確、訪談準備充分，而且敢於對訊息來源窮追猛打。Condit 回憶她在電子郵件往來中相當強硬；Barker 說自己並不常追蹤她的報導，但從訃聞中看到了很立體的人物形象。Racaniello 唸出報導中的一句話，說她自認脾氣有點粗魯。

聽眾來信：更正狂犬病說法，並點出 HPV 疫苗的附帶效益

Tony Shouts 來信指出，醒來發現身上有蝙蝠就必須掛急診，因為狂犬病曾透過蝙蝠抓傷傳播，暴露後預防接種是標準處置；他也說，對未接種疫苗的蝙蝠進行的狂犬病研究通常以死亡收場，所以「蝙蝠能耐受病毒」的想法是錯的。Racaniello 接受更正，並表示自己當時沒有當場反駁那位在節目上說相反意見的獸醫。Kathy Kellen 提到《JAM Dermatology》一項名為 VAX-AK 的隨機試驗，發現標準 HPV 疫苗接種可減輕免疫功能正常、多發性病灶患者的日光性角化症負擔——值得注意的是，日光性角化症通常被視為紫外線造成的癌前病變，與 HPV 無關。Carol 推測，TWiV 先前一篇關於神經元皰疹的論文中，抗幹擾素-γ 抗體可能是透過阻斷 tetherin 的誘導，讓病毒得以在限制因子存在下逃出神經元；Racaniello 無法還原當時的脈絡。John 提到《Why Evolution Is True》對《Perspectives in Biology and Medicine》一期「科學政治化」專輯的摘要，並提及馬裡蘭州兩座湖泊出現狂犬病河狸、麻州中部出現一隻狼獾。Scott 寄來 Anne Carson 一首談分類學與腸病毒分支的詩。

Racaniello 也提到，過去半年 TWiV 信箱被 AI 生成的公關提案灌爆，這些提案能把單集內容摘要得煞有介事，讓人以為寄件人真的聽過節目。

本週精選：珊瑚自我修復、調查研究方法、結核病是「人的病」、恆星核融合

Barker 的精選是《紐約時報》一篇關於珊瑚的報導：一塊健康珊瑚意外掉進白化珊瑚的水缸，促成了「白化珊瑚可透過七天直接物理接觸恢復其藻類共生體」的發現——但前提是必須接觸到同種、基因完全相同的珊瑚。她把這種專一性連結到先前關於珊瑚類 MHC 辨識的研究。主持人也點出限制：白化是水溫升高所致，修復過的珊瑚除非環境改善，否則還是會再白化；而且在野外要找到基因相符的捐贈者並不實際。Condit 問了些珊瑚生物學的基本問題，得知水螅體是房東，藻類是住在碳酸鈣結構裡行光合作用的房客。

Spindler 的精選是一場週六晨間物理講座「調查研究之科學」，講者是並非物理學家的調查研究者，談什麼是好題目、何時該相信調查結果；正式演講約從第八分鐘開始。Condit 的精選是 John Green 的《Everything Is Tuberculosis》，他孫女 Harper 在奧勒岡州立大學的暑期讀物；書中以一位病人的故事貫穿結核病史，主張結核病之所以存續，主因是不平等而非病原體生物學本身——「一種由人造成的疾病」。Racaniello 的精選是 Neil deGrasse Tyson 的《Death by Black Hole》，一本《Natural History》專欄文集。他轉述太陽每秒消耗六億公噸氫、其中四到五百萬公噸經 E=mc² 轉化為光子，以及光子要花約 20 萬年才能逃出核心——還提到 Tyson 抱怨有些電影把日出畫面倒放當日落用。Condit 最後補上一則奧斯汀笑話：I-35 的施工會比太陽還長壽。

值得關注

B 型肝炎計畫是近期就有催化劑的一項：主持人認為這套臨床前資料足以支援進入第一期安全性試驗，Racaniello 說他會報名參加。尚未解決的問題包括引導 RNA 壓力下的病毒逃逸、人體靜默效果的永續性，以及主管機關在論文「每種細胞型別僅一位捐贈者」的分析之外還會提出的脫靶疑問。流感方面，未解的是機制問題——究竟是什麼訊號傳到胎盤——以及臨床問題——疫苗能防重症卻不能防感染，是否仍能保住胎兒正常的免疫發育。兩篇論文最後都指向主持人反覆強調的同一個主題：對感染的免疫反應，可能造成病原體本身從未直接造成的傷害，而這正是支援預防、而非反對預防的理由。