基因编辑被誉为
21世纪最伟大的生物医学突破技术之一,人们对该技术未来在癌症、遗传病领域的突破性成果给予了厚望。上周,《科学》杂志刊文评述了
中国在
基因编辑
疗法
中
的最新进展,下面让我们一同来了解国际同行如何看待中国科学家在基因编辑临床应用领域取得的前沿成果。
CRISPR是目前使用最为广泛的基因编辑工具,虽然这一技术诞生于西方国家,但在应用研究过程中,中国已经占得先机。在2015年,我国科学家“首次使用CRISPR对人类胚胎基因组进行编辑”的一项研究曾引发了全球的争论。如今,在中国,科学家们又开创了另一个世界先例。最近,我国研究团队表明,一种新的CRISPR变体可以在早期胚胎中对DNA进行化学修饰而非切割DNA,从而“矫正”引发血液疾病的致病突变。在应用CRISPR的10个临床试验中,有9个是在中国,相关的研究可以在clinicaltrials.gov数据库中查找。
据悉,
三个
不同的研究组
向
《
科学
》
杂志证实,他们正在用
CRISPR来
修饰癌症患者自身的
免疫细胞
并进行
注射。
一些正在进行
胃癌、肺癌和食道癌试验的科学家们
强调
,
将
CRISPR
应用于临床
治疗
这些
疾病
还有
多年之遥。尽管如此
,
来自
加利福尼亚大学洛杉矶分校的
Donald Kohn表示:
“
如果
能够真正
取得较好的成
果,他们
无疑
将在
这一
应用领域处于领先地位。
”
一些研究
小组
通过
CRISPR
技术进行编辑并
释放
患者
的
T细胞,
从而对
肿瘤
进行靶向攻击
。
还有一些团队在利用
CRISPR
进行
PD
-1的基因
的敲除。我们知道,
癌症可以触发
PD
-1活
性
,通过抑制免疫反应来保护自己。为了阻止这种防御,研究人员从
患者
身上提取
T细胞,
使用
CRISPR来
敲除
PD
-1
基因
,并重新注
射
被
编辑
的细胞来
抵抗
癌症。
由于
“破坏”一个
基因
要
比添加或替换
一个
基因更
为
容易,所以
该
策略被认为是在临床中
基于
CRISPR
技术进行试验的理想首选
。此外,以药物或其他基因
治疗技术靶向
PD
-1已经在临床试验中显示出了
一定的疗效
。
总体而言
,在自体
T细胞中敲
除
PD
-1应该是
相对
安全的。
表:来自中国的9项试验(来源:Science)
目前,来自
中国人民解放军总医院的韩
为
东
教授研究团队
正在招募患者进行
相关
试验。
他们将使用
CRISPR敲除编码T细胞受体蛋白的两个基因,
同时添加一个
能使细胞识别和攻击白血病细胞的工程受体。
由于对
患者自身的
T细胞
进行
收集和
培养较为困难
,
韩教授团队正在基于
供体细胞
进行基因编辑
,
以备将来使用
。
来自我国
军事医学科学院的科学家们计划将
CRISPR
应用于
另一种情况
:
HIV
感染。
他们的目标是破坏
一种能够促使
HIV病毒感染的
T细胞表面蛋白基因。
具体而言,研究人员
将在体外
对
一
名
捐赠者的
T细胞前体细胞
进行编辑
,然后再重新注入
体内
,
以期
建立一个抗
HIV的
T细胞
群
。
此外,
来自
广州中山大学的研究人员正在
开发
一种含有基因编辑蛋白的凝胶,该凝胶将被应用于癌前人乳头状瘤病毒感染患者的宫颈
内
。
该团队希望
通过
基因编辑
蛋白的功能,对
被感染
病毒
的细胞
进行编辑,进而敲除
两
个
促进肿瘤生长的关键基因。这
或
将
成为基于
CRISPR
技术
进行的首次
人体试验
。
图:
刘宝瑞教授(来源:Science)
来自
南京大学医学院附属鼓楼医院肿瘤科
的
刘宝瑞团队正专注于胃癌和鼻咽癌的研究,
这两类癌症给
中国带来了巨大的负担。
CRISPR治疗可以为经过标准治疗
后
而没有其他选择的患者提供新的
治疗机遇
。
今年
4月以来,他的小组
基于该技术
治疗了两名胃癌患者,初步结果看来
还有
很有希望
的
。
杭州
市
肿瘤医院肿瘤科专家吴式琇
团队则
集中研究晚期食管癌。
到目前为止,他的团队已经治疗了
13例
患者
。
在出生前编辑
遗传性疾病
相关基因,进而避免遗传性疾病的发生也是基因编辑技术的应用领域之一
。
最近,来自
中山大学
的
遗传学家黄俊久
团队在
《
Protein & Cell
》上发表的一项工作,采用了一种称为
base editor (BE)
的系统在人类胚胎中
编辑
导致地中海贫血的单个碱基遗传突变。
结果表明,在试验的胚胎中,编辑效率超过了
20%。来自
圣乔治医学院
癌症遗传学家
Shirley Hodgson
表示
,
“这是分子编辑
领域
的又一个突破,但
仍然
需要做更多的研究来完善这一方法。
”
中国
研究者在推动
CRISPR治疗
试验过程中
,必须解决
本国的
道德伦理问题和安全审查。相比之下,在美国开展类似的试验,通常需要接受美国国立卫生研究院(
NIH)重组DNA咨询委员会、美国食品药品监督管理局和家庭机构的审查。“没有广泛的动物实验可能会很难得到认可。”来自杜克大学医学中心的Bryan Cullen说,他
们
正在利用
CRISPR进行小鼠的
试验
研究。
到目前为止,
美国
只有
一项试验得到了
NIH的许可
。
该试验
是
来自
宾夕法尼亚大学的一个研究小组,他们将
基于
CRISPR
技术应用于患者
T细胞中,在“破坏”