美“魔剪”抗癌首例人体实验将在宾大进行！中美医疗竞争号角吹响

数十年来，人类从未停止过与癌症的抗争，血、泪、汗，记录着每一份努力。但这从不是某单个人的厮杀，或是哪一个民族的孤军奋战，而是全人类共同的征程。而今，抗癌大战即将再次打响，这次，近年来大火的基因编辑技术 CRISPR 将会助我们一臂之力。

来自美国宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）的医疗工作者们此刻正在为人类临床试验的开展做最后的准备，只要万事俱备，项目就会全面启动，此次临床试验主要针对多发性骨髓瘤（Multiple Myeloma）、滑膜肉瘤与黏液样脂肪肉瘤（Synovial Sarcoma, SS；Myxoid/Round Cell Liposarcoma, MRCL）、黑色素瘤（Melanoma）的患者，而这也将成为美国首次使用 CRISPR 治疗癌症的尝试，也是除中国之外，CRISPR 在医疗领域的再次登场。

姗姗来迟的初次登场

美国东部时间本月 15 日，宾夕法尼亚大学将该项目公示在美国国家卫生研究所（National Institutes of Health，NIH）的临床试验（https://clinicaltrials.gov/show/NCT03399448）信息网站上，对试验的具体细节进行描述，本次临床试验按照疾病类型将分为三个组同时进行，计划共将招募 18 名 18 岁以上患者，I 期的试验周期为 5 年，目前受试者招募还未开启。

图 | 该项目的网页信息

实际上，早在 2016 年 6 月，美国国立卫生研究院（NIH）就已经对宾大的研究项目大开绿灯，但直到今天，吵吵嚷嚷一年多，研究人员们仍在不停的准备中，没有完全的把握，谁都不敢拿别人的性命做豪赌。更严肃的是，任何一个生命的逝去都可能让一个热门技术经历从天堂到地狱。

“我们目前正处于 I 期试验开始的最后准备阶段，但具体的开始时间还不确定，”宾大的发言人如是说。

图 | Edward Stadtmauer 医生

该项研究由 Edward Stadtmauer 医生领衔，通过对人体免疫细胞（T 细胞）修饰编辑，使其成为癌细胞的“克星”，识别并攻击肿瘤细胞。为了增强治疗效果，来自宾夕法尼亚大学的研究者们首先在患者体外使用基因编辑技术 CRISPR 编辑了 T 细胞中的几个关键基因，使其成为无所畏惧的抗癌“战士”，随后在实验室中培养增殖，最终注射回患者体内。

被删除的一段序列是用来合成免疫检查点抑制剂 PD-1（programmed death 1，程序性死亡受体 1）的基因，PD-1 是一种重要的免疫抑制分子，为 CD28 超家族成员。以 PD-1 为靶点的免疫调节在抗肿瘤、抗感染、抗自身免疫性疾病及器官移植存活等方面均有重要的意义。

图 | 一袋编辑过的人类 T 细胞

PD-L1（programmed cell death-Ligand 1，程序性死亡受体-配体 1）则是 PD-1 的配体，正常情形下免疫系统会对聚集在淋巴结或脾脏的外来抗原产生反应，促进具有抗原特异性的 T 细胞增殖。而当 PD-1 与 PD-L1 结合，抑制性的信号将会被传导，最终导致 T 细胞增殖的减缓。

肿瘤细胞逃避 T 细胞摧毁的一种途径是通过在它表面产生 PD-L1，当免疫细胞 T 细胞表面的 PD-1 识别 PD-L1 后，可以传导抑制性信号，T 细胞就不能发现肿瘤细胞和向肿瘤细胞发出攻击信号。

因而，当 T 细胞的 PD-1 表达被人为破坏，也就意味着免疫细胞里容易被“策反”的忠臣被剔除了，识别肿瘤变得“快、准、狠”，T 细胞变成“智勇双全”的神奇战士。

另一项“破坏”工作是针对免疫细胞的 T 细胞受体（T cell receptor, TCR, TCRα, TCRβ）的，T 细胞受体是 T 细胞表面的特异性受体，负责识别由主要组织相容性复合体（MHC）所呈递的抗原。同时，研究者们也使用慢病毒载体向 T 细胞中插入一种 T 细胞受体－NY-ESO-1，增强其对肿瘤的识别能力。

对于该项临床试验，团队的 I 期目标是确定单次注射的安全剂量，并评估制造基因修饰 T 细胞的操作可行性。同时，也将监测患者在六个月内达到缓解的百分率，存活率及其他指标，预计 I 期将会有 5 年时间。

中美欧科学家们的 CRISPR 应用竞赛

事实上，中国科学家们才是“第一群吃螃蟹的人”。早在 2016 年 10 月 28 日，来自四川大学的医疗团队就已经开展了人体首例基因编辑（基于 CRISPR）的临床试验，该研究由四川大学华西医院肿瘤科主任卢铀带领，通过从转移性非小细胞肺癌患者血液中提取免疫细胞，利用 CRISPR 技术让免疫细胞中负责编码 PD-1 蛋白的基因失去活性，随后在实验室进行培养扩增，达到一定数量后再重新注入患者体内。此试验共有 10 名患者参与，在治疗中，医生根据患者健康条件，分别选择 2-4 次注射，该 I 期的临床试验的主要关注点同样在于患者安全性及存活率。

图 | 卢铀教授

近年来，全球医学界对中国科学家尝试基因编辑治疗疾病应用的关注确实在增加，因为我们的确领先了一小步，尤其是在使用 CRISPR技术编辑胚胎上。目前，全球已有的四例胚胎编辑实验，中国科学家均有参与。

2015 年，来自中山大学的黄军就教授带领团队首次发表编辑人类胚胎的相关论文，宣布他们在实验室中使用CRISPR／Cas９系统，将胚胎中地中海贫血症相关基因敲除，完成世界上“首例胚胎编辑”实验。但事实上由于镶嵌现象和脱靶效应，整个胚胎井没有被完全编辑，同时以此种方式出生的孩子可能面临未知或是无法承受的风险，因而，严格意义上来讲，这次胚胎编辑并不能算是成功。

2016 年３月，世界上第二例人类胚胎编辑实验同样由中国团队完成。来自广州医科大学附属第三医院的范勇教授利用 CRISPR／Cas系统对人类受精卵进行基因编辑，以抵制艾滋病毒感染。2017 年，广州医科大学附属第三医院刘见桥教授带领团队再一次完成了“世界首次”一将 CRISPR初次应用于人类二倍体胚胎，在胚胎层面对携带遗传突变基因的胚胎进行修复。

2017年８月，《 Nature》杂志发文介绍了美国首例基因编辑人类胚胎的研究，该项研究由来自于俄勒冈健康与科学大学的 Shoukhratb Mitallpov团队完成，团队中同样有中国科学家的身影。他们通过 CRISPR／Cas９技术锁定并移除了42 个胚胎内肥厚型心肌病有关的变异基因。

尽管将 CRISPR 技术应用到胚胎编辑上仍充满争议，但是，各国的科学家并不会因此停止探索其应用边界的脚步。事实上，在 CRISPR 技术发明之前，许多研究人员已经看见了基因编辑在治疗各类疾病中不可限量的前景。而随着CRISPR 技术的引入，这种更为简单、高效、准确的基因编辑技术将使基因疗法进入临床阶段的时间大大提前。

而欧洲自然也希望在 CRISPR 的疾病应用上分一杯羹。预计今年晚些时候，欧洲也将开展其首个 CRISPR 临床试验，同样，他们也将选择体外修饰增殖后注射回患者体内的方法。

“医疗竞争的号角已然吹响，类似当年的美苏太空竞赛，只不过这次是在生物医疗领域的争夺。这种竞争之所以重要，是因为良性竞争会不断提升技术和终端产品的可靠性”，美国肿瘤细胞免疫疗法的先驱者，同时也是一个重大基因疗法科研计划的科学顾问的卡尔·朱恩教授表示。

图丨George Church（图片来自DT君）

在DT君此前的一次独家专访中，哈佛大学著名教授 George Church 说：“我倒不觉得“军备竞赛”是个恰当的比喻，我认为更像是当年的‘电子产业革命’，具体说来就是加州的电子产业与日韩等国的竞争。只要有人通过创新领先一步，其他人就要奋起直追，这其实更多的是一种相互促进的合作机制。”

George Church 还表示，无论如何，中美两国都将成为全球基因技术的领军者。“世界上其他国家和地区相比就比较“落后”了。欧洲人由于太害怕基因改造生物（GMO）而裹足不前，其他国家取得的进展也有限。中美两国我认为在未来更多的会是合作而不是竞争”，他说。

总而言之，看似平静的湖面已经吹起阵阵涟漪，在这场关于应用 CRISPR 征服癌症等疾病的大战中，中美欧中谁将领先一步，我们拭目以待。