五只生物节律紊乱体细胞克隆猴（2018年11月27日摄）。新华社发（中科院神经科学研究院供图）
利用基因编辑的细胞进行核移植是批量制备基因修饰猴模型的首选方法
核心节律基因BMAL1敲除食蟹猴模型的成功构建，为模拟人的节律紊乱相关疾病迈出了关键的一步。但是，它还并不能作为理想的动物模型。
张洪钧说：“通过基因敲除方法获得的第一代模型猴个体间存在遗传背景和基因编辑嵌合率差异，也就是其中有个体的BMAL1并未被完全敲除，所以表现出的生物节律紊乱症状的严重程度不一致。”
如何解决这个问题呢？
“个体差异大，对实验干扰就会比较大。”蒲慕明认为理想的基因修饰猴模型应该是背景相同且无嵌合，而利用基因编辑的细胞进行核移植是批量制备基因修饰猴模型的首选方法。
为此，研究团队在此基础上，采集了一只BMAL1基因敲除彻底，且睡眠紊乱症状最明显的猕猴的体细胞，通过之前掌握的体细胞克隆技术，成功获得了五只BMAL1基因敲除的克隆猴。
之后，为了确认是否克隆成功，研究人员仔细检测了这些克隆猴的细胞核基因型和线粒体基因型。
研究团队成员、神经科学研究所非灵长类研究平台主任孙强研究员说：“经过检测，这五只小猴的细胞核基因型与核供体细胞完全一致，而线粒体基因型则与卵供体猴一模一样，同时它们的所有基因与生出它们的代孕妈妈则彻底无关，完全符合克隆动物的鉴定金标准。”
值得一提的是，去年克隆“中中”和“华华”所使用的体细胞来自流产猴胚胎，而这次采用的是成年活体基因编辑猴的体细胞。
“克隆的成功率与作为核供体的细胞有很大的关系。”研究团队成员、神经科学研究所灵长类生殖工程研究组组长刘真研究员说，通常，细胞和人一样会在生长繁殖的过程中逐渐衰老，随着细胞不断分裂，会积累越来越多的DNA突变，细胞核的质量也会逐渐下降。所以，越年长的猴子，其体细胞活力就越弱，克隆难度就增大，成功率也可能随之降低。
但令科研人员没想到的是，当他们在对这个经过编辑携带疾病基因的成年活体猕猴体细胞进行细胞核移植时，发现比想象中的效率要高。
刘真说：“但这个现象是发生在特定细胞条件下，数量又少，是不是一个普遍规律还有待进一步研究。”
1月23日，在上海松江G60脑智科创基地举行的新闻发布会上，中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士、张洪钧研究员、孙强研究员、刘真研究员（从左至右）在回答记者提问。新华社记者金立旺摄
将为人类重大脑疾病的机理研究、早期诊断、以及药物研发带来了前所未有的光明前景
相较去年“中中”和“华华”的克隆成功，此次利用体细胞克隆技术制作脑疾病模型猴意义更为重大，意味着克隆基因编辑猴技术由此从理论层面迈向了实践层面。
孙强说：“‘中中’和‘华华’本质上都还属于未经过基因编辑的野生型猴子。而此次这五只BMAL1基因敲除的克隆猴是疾病模型猴，是真正意义上能够广泛被应用的新型高效的动物模型，将为人类社会面临的重大脑疾病的机理研究、早期诊断与干预、以及药物研发带来前所未有的光明前景。”
国际权威专家评价：“这项研究首次证实通过体细胞核移植技术可以克隆成年基因修饰猴。这为在短期内生产一批无嵌合体的基因修饰猴提供了一个完美的解决方案。这样的克隆猴模型对人类疾病研究有重要价值。”
蒲慕明认为，该成果还有助于缩短药物研发周期，提高药物研发成功率，解决脑疾病机理研究和药物研发中的“卡脖子”问题，必将极大地促进生命科学和医学的发展，有力推动我国新药创制与研发。
对于公众所高度关注的克隆、基因编辑等技术所涉及的伦理问题，蒲慕明明确表示，中科院做这项工作的目的，是为提高人类健康、研究脑科学基本问题服务的，而且严格遵守了国际各项相关协议和规则。
相反，这项工作还可能使一些伦理争议得到化解。
目前，全世界每年对猕猴的使用量高达10万只，主要被用于药物筛选实验。利用体细胞克隆猴技术，人们就能使用体细胞在体外有效地做基因编辑，准确地筛选基因型相同的体细胞，产生基因型完全相同的大批胚胎，用母猴载体*出生一批基因编辑和遗传背景相同的猴群。
蒲慕明说：“体细胞克隆猴技术让人们在一年内就能制备大批遗传背景相同的模型猴，大大减少了个体差异对实验的干扰。这样，只要使用很少数量的克隆猴，就能够完成很有效的筛选。这次获取的五只生物节律紊乱体细胞克隆猴模型，就是非常成功的实践。”
蒲慕明也同时表示，鉴于目前克隆技术是制造遗传背景一致的基因编辑猴的成本最低、耗时最少的手段，而作为全球暂时唯一掌握克隆技术的中科院神经科学研究所，有望在未来的神经科学研究中抢先一步。
