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基因治療，中國已美國。是技術(shù)？還是監(jiān)管松懈所以容易？
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基于CRISPR的基因治療，在中國已進入臨床
2012年，來自美國和奧地利的科學(xué)家共同改進了CRISPR-Cas9系統(tǒng)，并在其發(fā)表的研究論文中預(yù)示：CRISPR可作為一種而特異的RNA介導(dǎo)的基因編輯工具1。2013年，張鋒等人利用CRISPR進行哺乳動物細胞的基因編輯，開啟了CRISPR作為可編程的基因編輯工具的新紀元2,3,4。
不過，作為CRISPR技術(shù)的者，美國尚未批準(zhǔn)將其應(yīng)用于人體試驗，而中國對此的監(jiān)管限制較少，從而成為*個將CRISPR用于人體試驗的國家。
2016年7月，四川大學(xué)華西醫(yī)院腫瘤學(xué)教授盧鈾團隊宣布將開展“di一例”CRISPR–Cas9基因編輯人體臨床試驗，同年10月28日，首名癌癥患者接受了經(jīng)CRISPR技術(shù)改造的T細胞治療5；后來又有報道稱，早在2015年，位于安徽合肥的jie放軍第105醫(yī)院就已經(jīng)開始了CRISPR人體試驗。
美國入局并不晚，但FDA嚴密把住關(guān)口
2017年3月，杭州市腫瘤醫(yī)院院長吳式琇也開始嘗試利用基因編輯技術(shù)治療癌癥患者。1月21日，美國《華爾街日報》（Wall Street Journal）發(fā)表長文，評論了中國開始基因編輯人體試驗之舉，其中對吳式琇的試驗進行了報道6。
? 杭州市腫瘤醫(yī)院CRISPR臨床試驗的人吳式琇醫(yī)生圖片來源：杭州市腫瘤醫(yī)院
根據(jù)介紹，吳式琇的團隊抽取食管癌患者的血液標(biāo)本，通過高鐵將其運送到安徽柯頓生物科技有限公司實驗室，運用CRISPR技術(shù)將血液里的免疫細胞中影響腫瘤殺傷作用的基因刪除，再將其回輸入患者體內(nèi)，希望被修飾過免疫細胞能夠殺死腫瘤細胞，從而達到治療目的。
此次試驗由杭州市腫瘤醫(yī)院的倫理委員會（Ethics Committee）審核通過，其成員由醫(yī)院任命，包括該院幾名醫(yī)生、一名律師和一名患者。委員會只用一下午就批準(zhǔn)了試驗，而因為我國衛(wèi)計委已授權(quán)各醫(yī)院倫理委員會對臨床試驗進行審核并評估風(fēng)險，吳式琇無需再通過衛(wèi)計委相關(guān)部門的審核。
相比之下，美國計劃開展基因編輯人體試驗的時間其實并不算晚，但審核流程卻更為嚴格。研究人員必須首先獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)，才能進行人體試驗。
為獲得所在醫(yī)院人體試驗評估委員會（類似于我國倫理委員會）和FDA批準(zhǔn)，美國shou個基因編輯人體試驗的主要負責(zé)人、賓夕法尼亞大學(xué)CRISPR研究團隊科學(xué)家Carl June，在2016年首先嘗試獲得美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）顧問委員會的評估。委員會對其提出了一系列要求，例如將實驗描述為“基因轉(zhuǎn)移（gene transfer）”而非“基因治療（gene therapy）”，確保患者知曉這只是一項試驗而非治療，進行各種測試觀察CRISPR的脫靶現(xiàn)象等。雖然zui終得到了NIH的批準(zhǔn)，June的團隊又花了一年時間與FDA討論，向其提供信息并答疑解惑。
據(jù)悉，目前他們正在等待FDA的zui終審批，預(yù)計zui早于本月獲批。
? 賓夕法尼亞大學(xué)CRISPR研究團隊科學(xué)家Carl June 來源：Penn Medicine
然而這并不是結(jié)束，即使試驗開始，賓大仍將面臨比吳式琇更多更嚴格的標(biāo)準(zhǔn)。
是美國的做法保守，還是中國太激進?
在受試者知情同意方面，賓大研究人員必須使用由FDA和醫(yī)院評估委員會審核通過的知情同意書，而吳式琇的同意書只簡略提到了基因工程，也并未向患者詳細說明其使用的只是試驗性工具?？骂D生物科技的相關(guān)人員稱，中國患者也會簽署同意書，但基本上是聽醫(yī)生的。
對于試驗過程中出現(xiàn)的死亡等嚴重不良事件，F(xiàn)DA發(fā)言人表示，無論死亡是否與試驗相關(guān)，試驗開展方都必須上報FDA，而我國衛(wèi)計委則要求研究人員向醫(yī)院倫理委員會報告不良事件。目前，吳式琇的試驗已有7例死亡病例，而他表示，患者死亡由其所患疾病所致，與試驗本身無關(guān)，因此無需上報。
此外，新藥I期臨床試驗的主要目的之一是初步評估藥物的人體安全性。June稱，賓大將先在一位患者身上測試CRISPR，等待一個月確保未發(fā)生不良反應(yīng)后再在另兩位患者身上測試。吳式琇則認為，挽救患者生命是zui重要的，目前他已編輯了10余位癌癥患者的基因，未來計劃在更多患者身上進行測試。
目前，美國國家醫(yī)學(xué)圖書館數(shù)據(jù)庫已經(jīng)記錄了中國的9次試驗，而實際數(shù)字可能不止如此。
中國正力爭使國內(nèi)產(chǎn)業(yè)走上舞臺，基因編輯更是被列入2016年制定的國家五年計劃中。June也表示，在將CRISPR等西方國家開創(chuàng)的醫(yī)療技術(shù)加以應(yīng)用方面，中國可能超過美國，美國將來可能失去在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的位置；“中美之間關(guān)于CRISPR的對壘，也許會觸發(fā)20世紀50年代時美蘇航天技術(shù)競賽那樣的生物競賽，而這次將會是2.0版本。”
對此，《華爾街日報》評論道，雖然各國對于人體試驗的政策可能存在差異，但中國敢為人先的嘗試著實讓西方科學(xué)家對這一全新工具的安全性感到擔(dān)憂，他們并不認為美國應(yīng)該放松對這方面的監(jiān)管。芝加哥大學(xué)神學(xué)院（Universityof Chicago Divinity School）院長、生物倫理學(xué)家Laurie Zoloth接受采訪時也說道，希望各國制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，共享試驗結(jié)果和倫理準(zhǔn)則。
在基因編輯這一尚未成熟的領(lǐng)域，目前還較難在快速推進與保證安全性之間找到理想的平衡點。近日，斯坦福大學(xué)Matthew H. Porteus教授團隊發(fā)現(xiàn)，在大部分人體內(nèi)原本就存在針對Cas9蛋白的體液免疫和細胞免疫，CRISPR-Cas9技術(shù)在人體中應(yīng)用有可能引發(fā)嚴重的免疫反應(yīng)7。
吳式琇同意CRISPR技術(shù)是一把雙ren劍，但他同時說道，當(dāng)別人更多關(guān)注潛在風(fēng)險時，他們看到的是潛在療效。生死一線的晚期癌癥患者無法讓他將時間過多用在各種測試上，“如果不嘗試一下，就永遠無法知道結(jié)果。”
在jie放軍105醫(yī)院和此次杭州市腫瘤醫(yī)院的試驗中，相關(guān)人員均表示部分患者的病情有所緩解，但截止到目前，我國各項基因編輯人體試驗尚未公布其結(jié)果?！吨R分子》也將持續(xù)關(guān)注這個話題。
CRISPR
CRISPR（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats）是生命進化歷*，細菌和病毒進行斗爭產(chǎn)生的免疫武器，簡單說就是病毒能把自己的基因整合到細菌，利用細菌的細胞工具為自己的基因復(fù)制服務(wù)，細菌為了將病毒的外來入侵基因清除，進化出CRISPR系統(tǒng)，利用這個系統(tǒng)，細菌可以不動聲色地把病毒基因從自己的染色體上切除，這是細菌*的免疫系統(tǒng)。微生物學(xué)家10年前就掌握了細菌擁有多種切除外來病毒基因的免疫功能，其中比較典型的模式是依靠一個復(fù)合物，該復(fù)合物能在一段RNA指導(dǎo)下，定向?qū)ふ夷繕?biāo)DNA序列，然后將該序列進行切除。許多細菌免疫復(fù)合物都相對復(fù)雜，其中科學(xué)家掌握了對一種蛋白Cas9的操作技術(shù)，并先后對多種目標(biāo)細胞DNA進行切除。這種技術(shù)被稱為CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)，迅速成為生命科學(xué)zui熱門的技術(shù)。
CRISPR是生物科學(xué)領(lǐng)域的游戲規(guī)則改變者，這種突破性的技術(shù)通過一種名叫Cas9的特殊編程的酶發(fā)現(xiàn)、切除并取代DNA的特定部分。這種技術(shù)的影響極其深遠，從改變老鼠皮毛的顏色到設(shè)計不傳播瘧疾的蚊子和抗蟲害作物，再到修正鐮狀細胞性貧血等各類遺傳疾病等等。
自2012年以來，研究人員常用一種叫做CRISPR的強大“基因組編輯”技術(shù)對生物的DNA序列進行修剪、切斷、替換或添加。zui近，美國約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家證明，這一系統(tǒng)還能有效地改變?nèi)祟惖母杉毎Ｑ芯咳藛T指出，這一發(fā)現(xiàn)簡化了對誘導(dǎo)多能干細胞（iPSCs）的修改和定制，有望更快在治療上取得成果，開發(fā)出用于疾病研究和藥物測試的模型系統(tǒng)。相關(guān)論文在線發(fā)表于zui近的《分子治療》上。
CRISPR來自微生物的免疫系統(tǒng)，這種工程編輯系統(tǒng)利用一種酶，能把一段作為引導(dǎo)工具的小RNA切入DNA，就能在此處切斷或做其他改變。以往研究表明，通過這些介入，CRISPR能使基因組更有效地產(chǎn)生變化或突變，效率比TALEN（轉(zhuǎn)錄激活因子類感受器核酸酶）等其他基因編輯技術(shù)更高。但zui近研究發(fā)現(xiàn)，雖然CRISPR有許多優(yōu)點，在人類癌細胞系列中，它也可能產(chǎn)生大量“誤傷目標(biāo)”，尤其是對不希望改變的基因做修改。
2015年1月6日，為了研究這種副作用在人類其他細胞中是否也存在，研究小組用CRISPR和TALEN兩種系統(tǒng)在人類的iPSCs中進行實驗，讓它們在iPSCs中切下已知的基因片段，或切掉后再換上其他的。
他們用JAK2、SERPINA1和AAVS1基因作為模型，JAK2基因變異會導(dǎo)致骨髓紊亂，真性紅細胞增多癥；SERPINA1基因變異會導(dǎo)致alpha1-抗胰蛋白酶缺乏，這是一種遺傳性紊亂，會造成肺和肝臟疾病；而AAVS1zui近發(fā)現(xiàn)是人類基因組中的“安全港”，可以插入外來基因。
通過比較發(fā)現(xiàn)，在這三個基因系統(tǒng)中，如果只是簡單地切掉部分基因，CRISPR系統(tǒng)明顯比TALEN更有效，產(chǎn)生的剪切是后者的100倍；而在做基因替代操作時，如替代JAK2和SERPINA1中的致病變異，CRISPR和TALEN的效率相當(dāng)。
研究人員還指出，與人類癌細胞系研究不同的是，無論CRISPR還是TALEN，在人類iPSCs中同樣都有著目標(biāo)特異性，即只瞄準(zhǔn)那些為它們設(shè)定的目標(biāo)基因。他們還發(fā)現(xiàn)，CRISPR系統(tǒng)比TALEN更有優(yōu)勢：CRISPR可以設(shè)計成只瞄準(zhǔn)病人體內(nèi)含有變異的基因，而不影響健康基因，即只影響某個基因的一個副本。這些成果與以往的干細胞研究成果結(jié)合，使CRISPR成為一種有用的人類iPSCs基因剪輯工具，其偏離目標(biāo)的風(fēng)險更小。
約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院導(dǎo)師葉朝輝（音譯）說，他們的研究詳細說明了如何將CRISPR技術(shù)用于人類iPSCs，展現(xiàn)了該技術(shù)在這類細胞中的潛力。“干細胞技術(shù)正在迅速發(fā)展。我們認為，將iPSCs用于人類治療的日子已經(jīng)不遠。”
中國一直處在CRISPR研究的zui前沿。2014年，南京大學(xué)的研究人員宣布成功創(chuàng)造出定向突變的基因工程猴，這是有記錄以來在非人類靈長目動物身上成功使用此項技術(shù)。
2016年8月，四川大學(xué)華西醫(yī)院腫瘤學(xué)家盧鈾率領(lǐng)的一個中國科學(xué)家團隊將開展*對人體使用革命性基因編輯技術(shù)CRISPR的試驗。
該團隊計劃于2016年8月開始在肺癌患者身上測試經(jīng)過CRISPR技術(shù)編輯的細胞。這些研究人員計劃招募一批轉(zhuǎn)移性非小細胞肺癌患者，對他們來說，化療和放療等其他選擇都已失敗。他們將從患者血液中提取免疫細胞，利用CRISPR加入一個幫助免疫系統(tǒng)定向清除腫瘤的新基因序列，然后再把這些細胞注入患者的血液。
美國已經(jīng)批準(zhǔn)一個由技術(shù)大亨肖恩·帕克支持的研究團隊開展CRISPR人類測試。如果四川大學(xué)的研究今年8月如期啟動，那么它將超越美國成為世界*CRISPR人類測試。
需要指出的是，四川大學(xué)開展的試驗不編輯基因種系，其影響不會被遺傳。
CRISPR正在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域引起一場巨變。不像其他基因編輯手段，它使用起來廉價、迅速且簡單，并因此席卷實驗室。研究人員希望利用它調(diào)整人類基因以消除疾病，創(chuàng)造生命力更加頑強的植物，并且消滅病原體。
長久以來，生物學(xué)家一直在利用分子工具編輯基因組。他們因一種有望且地編輯基因、被稱為鋅指核酸酶的酶而興奮不已。不過，需要花費5000多美元才能訂購到的鋅指并未被普遍采用，因為它們很難進行基因改造且花費頗高。CRISPR卻大不相同：它依靠一種利用引導(dǎo)性RNA分子將其導(dǎo)向目標(biāo)DNA、被稱為Cas9的酶，然后編輯DNA以擾亂基因或插入想要的序列。通常，研究人員需要訂購的只是RNA pian段，其他成分都是現(xiàn)成的。全部花費只有30美元。這使得該技術(shù)走向大眾化，因此每個人都在使用它。這的確是一場巨大的革命。
CRISPR方法正快速超越鋅指核酸酶和其他編輯工具。對一些研究人員來說，這意味著要放棄曾花費數(shù)年來完善的技術(shù)。研究人員傳統(tǒng)上嚴重依賴諸如小鼠、果蠅等模式生物。CRISPR使在更多生物體中編輯基因成為可能。
編輯人類基因的想法往往引發(fā)爭議。英國禁止進行人體基因編輯。英國納菲爾德生物倫理學(xué)協(xié)會副秘書長彼得·米爾斯向本報表達了對扮演上帝和“定制嬰兒”的擔(dān)憂。
一項對不能成活的人類胚胎開展的研究（在中國進行）因研究人員發(fā)現(xiàn)他們在臨床環(huán)境下使用這種技術(shù)面臨“嚴重障礙”而被叫停。
此外，在2015年3月，一個研究小組在《自然》雜志發(fā)表公開信，提出“嚴重擔(dān)憂”編輯人類基因“種系”產(chǎn)生的道德和安全影響。
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