基因剪刀技术，未来最有可能根治癌症的技术

老9永远健康 · 发表于 2016-8-27 22:48:56

　　全球首个"基因剪刀"抗癌华西医院将启动人体试验

怎么抗癌？

　　将人体免疫T细胞分离出来，利用CRISPR-Cas9技术进行基因编辑，选择性地敲除PD-1基因，从而将T细胞潜在的对肿瘤细胞的攻击能力“激活”，去攻击肿瘤细胞。

　　为什么选肺癌？

　　肺癌是我国发病率增长最快和死亡率最高的恶性肿瘤之一。所招募的受试者，必须是转移性非小细胞肺癌并经化疗、放疗或靶向治疗等标准治疗后无进展的患者。

　　7月21日，世界上最有名望的科学杂志之一《自然》杂志官网发出重磅消息：今年8月，中国科学家有望开展全球首个CRISPR-Cas9基因编辑临床试验治疗肺癌，试验将由四川大学华西医院肿瘤学家卢铀教授及其研究小组进行，这一临床试验已于7月6日通过了医院审查委员会的伦理审批。

　　昨日，成都商报记者联系到卢铀，他解读了这一技术及其未来可能会对生物医学界产生的影响。

　　为了即将进行的临床试验，华西医院计划招募10名受试者，晚期肺癌患者有望获得新的希望。

　　《自然》杂志：

　　华西医院将开展基因编辑人体试验

　　《自然》杂志官网报道称，世界范围内，中国科学家将首次利用CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除基因再回输入患者体内。位于成都的四川大学华西医院的肿瘤学家卢铀以及他的团队，计划下月开始在肺癌患者中实施试验。

　　这篇报道称，上月，美国国立卫生研究院（NIH）顾问小组批准了美国团队计划将CRISPR-Cas9用于癌症治疗的项目，但试验还需美国食品和药物管理局（FDA）和一个大学审查委员会的通过，计划在今年年底进行临床试验。华西医院的临床试验项目，在时间上早于其他项目研究团队。

　　“这是令人振奋的一步。”报道引述费城宾夕法尼亚大学免疫治疗的临床研究员Carl June的话说，CRISPR-Cas9将用于癌症治疗，华西医院将招募那些患有非小细胞肺癌、癌症已经扩散，且化疗、放疗及其他治疗手段均已无效的患者，“这项技术有望给这些患者带来好处。”

　　报道还详述了卢铀教授团队的计划。“按照计划，卢铀教授的团队会从招募的受试者体内分离出T细胞，并利用CRISPR-Cas9技术对这些细胞进行基因编辑。他们将敲除这些细胞中的PD-1基因，并在体外进行细胞扩增。当细胞达到一定量后，卢铀教授计划将它们输回患者体内，对肿瘤进行杀伤……”

　　临床试验

　　让T细胞变身攻击癌细胞“杀手”

　　昨日上午，成都商报记者联系到四川大学华西医院胸部肿瘤科主任卢铀教授，他确认了这一消息。卢铀说，T淋巴细胞本身应是人体内抗肿瘤的“斗士”，但因各种原因，导致免疫耐受，不能有效地杀伤肿瘤细胞。

　　卢铀团队即将进行的临床试验，就是将受试者体内的免疫T细胞分离出来，利用CRISPR-Cas9技术进行基因编辑，选择性地敲除细胞基因中一种编码PD-1蛋白的基因，从而将T细胞潜在的对肿瘤细胞的攻击能力“激活”。“在体外进行T细胞培养扩增后，再输回患者体内，用T细胞去攻击肿瘤细胞，达到预期的治疗目的。”卢铀说，与传统的肿瘤治疗方式不同，T细胞的来源是病人自身体内的细胞。

　　如果试验成功，可能将为晚期癌症患者的治疗带来希望。

　　释 / 疑

　　CRISPR-Cas9

　　基因编辑

　　精确修饰DNA

　　什么是CRISPR-Cas9？四川大学华西医院肿瘤中心胸部肿瘤科主任卢铀教授介绍，CRISPR-Cas9是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御，可用来对抗入侵的病毒及外源DNA。而CRISPR-Cas9基因编辑技术，则是对靶向基因进行特定DNA修饰的技术，这项技术也是目前用于基因编辑中前沿的方法。

　　以CRISPR-Cas9基础的基因编辑技术在一系列基因治疗的应用领域都展现出极大的应用前景，例如血液病、肿瘤和其他遗传疾病。目前，该技术成果已应用于人类细胞、斑马鱼、小鼠以及细菌的基因组精确修饰。

　　揭 / 秘

　　“全球首个”

　　为什么花落华西

　　作为全球生物科技领域的研究热点，多国多个科研机构都在研究CRISPR-Cas9基因编辑技术，但这一技术的首次人体试验最终花落华西医院。

　　“华西医院是中国医药科学研究的高地。”川大华西医院宣传部部长廖志林说，华西医院是全国唯一一个生物科学领域2011计划的牵头单位，拥有生物治疗国家重点实验室等基础设施和致力于从事医疗研究的专业人才队伍，有丰富的临床研究资源和临床治疗经验。基于以上强大实力，医院也成功获得许多国家临床治疗的重点研究课题。

　　成都市也对生命科学和生物医药研究给予了极大的重视。因此，这样全球领先的项目落户华西，廖志林说，“一点也不奇怪。”

　　华西医院招募10名受试者

　　全部是晚期肺癌、标准化治疗无效患者

　　卢铀及其临床研究团队，组建于去年年底，包括了肿瘤专科医生、GCP研究人员等。目前，基于CRISPR-Cas9基因编辑技术的临床试验，已于今年7月6日通过医院伦理审查委员会审批，预计下月实施临床试验。

　　即将进行的临床试验，计划招募10名受试者，全部为晚期肺癌患者。“肺癌是我国发病率增长最快和死亡率最高的恶性肿瘤之一。”卢铀说，这是首选肺癌进行试验的原因。所招募的受试者，必须是转移性非小细胞肺癌并经化疗、放疗或靶向治疗等标准治疗后无进展的患者。

　　卢铀说，I期试验的关键词是安全性。卢铀说，除了常见的脱靶效应，临床试验还可能会诱发自身免疫系统的反应，除了肿瘤细胞，T细胞还可能会攻击其他正常组织细胞。

　　入组受试者将分别接受8周到3个月的治疗，而对于安全性的监测将在整个临床试验过程中持续进行。整个I期试验，预计会长达一年或以上。在安全性良好或者可以接受的情况下，研究小组会考虑其他种类肿瘤的试验。

　　对话卢铀

　　临床试验只是开始最看重安全性

　　昨日上午，成都商报记者对话四川大学华西医院肿瘤中心胸部肿瘤科主任卢铀教授，卢教授对这一技术的原理及此次临床试验，进行了阐述。

　　成都商报记者（以下简称记者）：CRISPR-Cas9技术治疗肺癌的原理是什么？

　　卢铀：对于我们这项研究，简单地说，就是通过一种基因工程技术，选择性敲除的方式，消除T细胞中一个编码PD-1蛋白的基因，从而获得一个PD-1蛋白表达缺失的T细胞，正是这种缺失，让T淋巴细胞从原本的麻痹状态变为能够攻击肿瘤细胞。

　　记者：首期计划招募多少名受试者？为什么将肺癌作为治疗首选？

　　卢铀：肺癌是发病率增长最快和死亡率最高的恶性肿瘤之一。首期计划共招募10名受试者，都必须是转移性非小细胞肺癌并经化疗、放疗和靶向治疗等标准治疗后无进展的晚期肺癌患者。

　　记者：首期试验的重点是什么？可能出现哪些不良反应？

　　卢铀：重点是安全性和耐受性，效果是其次的。该疗法可能会诱发自身免疫系统的反应，除了肿瘤细胞，T细胞还可能会攻击其他正常组织细胞。该临床试验仅仅是一个开始，尚有许多疑问有待研究。

老9永远健康 · 发表于 2016-8-27 22:49:59

　科学家指出，人们患病多和基因有关，患了癌症也多是因某一基因突变了。如果有一种技术能剪掉突变的基因，再植入健康的基因，是否就能治愈癌症？不要怀疑，目前，基因剪刀技术的出现，将为你揭开谜底！
1、什么是基因剪刀呢？

　　研究发现，细菌有一种能力极强的免疫系统：当外来的病毒（噬菌体）感染细菌时，细菌就利用身体里的一种酶（Cas9）来切断外来病毒（噬菌体）的基因。这样，外来的病毒（噬菌体）不能在细菌身体里复制了（繁殖了），就相当于把病毒（噬菌体）间接杀死了，这样细菌就不会得病了。

　　根据这种现象，32岁的中国留美博士张锋（在美国麻省理工学院）发明了一种叫作CRISPR/Cas9的技术，也叫基因编辑技术，这种技术能对基因进行剪切，形成了一套基因编辑系统，或许将来人们治病可以选择“基因手术”。

　　我们知道，人生病大多是由于基因的关系。例如，人患癌症，大多是由于基因突变。如果用CRISPR/Cas9技术将机体里发生突变的基因剪切掉，植入健康的基因，人的癌症就会从根本上治愈。

2、基因编辑研究引起“科研潮”
　　CRISPR/Cas9技术研究成功以后，世界各国几千个有关实验室都纷纷利用CRISPR/Cas9技术广泛地开展着方方面面的研究，掀起了一股基因编辑研究热潮。

　　例如，中国科学院昆明动物研究所的研究人员，利用基因编辑技术对两个品种的猴子进行基因改造（学术用语叫基因修饰）。经过基因修饰的猴子繁殖的后代，获得了两个基因靶向修饰的小猴子。这一研究工作引起了国外同行专家的特别关注，研究论文发表在美国《细胞》杂志上。

　　中国科学院遗传发育所的研究人员用该技术对水稻和小麦基因进行修饰改造，从事育种研究，获得成功。这一研究工作首次证实了CRISPR/Cas9技术能够用于植物的基因编辑。研究论文刊登在美国《自然生物技术》杂志上。

　　中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所的科研人员，用基因编辑技术治愈小白鼠的白内障遗传病。这一研究成果为疾病治疗开辟了新径。研究论文发表在美国《细胞·干细胞》杂志上。

3、艾滋病也能被根治吗？
　　美国坦普尔大学神经科学研究院主任卡迈勒·哈利利教授和他的同事利用基因编辑技术，首次成功地从人类细胞中彻底清除了潜在的艾滋病病毒（HIV-1病毒）。该项研究成果发表在美国《国家科学院院刊》上。研究人员认为，这是朝着永久治愈艾滋病的方向迈出的重要一步。专家表示：“这是一项令人兴奋的发现，不过现在还没有准备进行临床试验，它只是证明了我们正朝着正确的方向前进。”

　　哈利利教授说，因为艾滋病病毒（HIV-1病毒）永远不会从人体的免疫系统消灭，只有用基因编辑技术彻底剪切病毒基因，才能根治艾滋病。

4、修饰人体免疫细胞
　　据最新消息，美国加州大学旧金山分校的研究人员，已成功利用CRISPR/Cas9技术修饰了人体T细胞。

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免疫T细胞
　　T细胞是免疫细胞，改造能使其升级更具杀伤力。如艾滋病病毒感染人体时，就是利用其表面的CXCR4蛋白来感染T细胞，使其丧失了杀伤力。修饰T细胞使其表面的CXCR4蛋白失去活性后，艾滋病病毒就不能感染T细胞了。

　　在癌症免疫疗法中，此基因编辑技术能成功关闭PD-1蛋白分子，进而诱导T细胞攻击肿瘤。该技术修饰改造T细胞，对治疗人体自身免疫疾病、癌症、艾滋病等都是一个新的思路。科学家非常看好此技术，T细胞在血液中循环，能到达很多病灶，也方便从患者体内采集，经编辑后再回输到患者体内，能更有针对性地治疗（此成果见美国《国家科学院院刊》2015年7月刊）。

　　这种CRISPR/Cas9基因剪刀技术，是一种简便、价廉、多功能、高效率的新技术，它也因此被誉为“基因组编辑的魔术手术刀”。