科學(xué)家早就觀察到，在生命進(jìn)化歷史上，細(xì)菌和病毒的斗爭(zhēng)，會(huì)產(chǎn)生一種免疫武器：

病毒把自己的基因注射整合到細(xì)菌里面，把細(xì)菌的細(xì)胞作為自己復(fù)制的工具，細(xì)菌當(dāng)然要抵抗，為了將病毒的外來(lái)入侵基因清除，進(jìn)化出CRISPR系統(tǒng)。

利用這個(gè)系統(tǒng)，細(xì)菌可以把病毒基因從自己的細(xì)胞核里染色體上切除掉，這是細(xì)菌特有的免疫系統(tǒng)。

細(xì)菌有這種切除外來(lái)病毒基因的免疫功能，典型模式是依靠一個(gè)復(fù)合物，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(jìn)行切除。

科學(xué)家掌握了一種名叫Cas9蛋白（特殊編程的酶），利用細(xì)菌的CRISPR，對(duì)目標(biāo)細(xì)胞的DNA切除，并取代DNA的特定部分，這技術(shù)就是CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)。

因?yàn)閷?duì)細(xì)胞核里的基因進(jìn)行編輯和修改，需要將細(xì)胞拿出體外，所以，修改腫瘤細(xì)胞的基因，來(lái)治療癌癥，就暫時(shí)不可行。在腫瘤治療臨床試驗(yàn)中，主要是基因編輯免疫T細(xì)胞，讓腫瘤對(duì)免疫Ｔ細(xì)胞的催眠屏蔽功能解除，恢復(fù)甚至強(qiáng)化免疫Ｔ細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的識(shí)別和撲殺功能。

這種基因編輯技術(shù)，在動(dòng)植物身上試驗(yàn)過(guò)無(wú)數(shù)次，從改變老鼠皮毛的顏色到設(shè)計(jì)不傳播瘧疾的蚊子和抗蟲(chóng)害作物，再到修正鐮狀細(xì)胞性貧血等各類(lèi)遺傳疾病等等。

CRISPR/Cas9迅速風(fēng)靡全球的實(shí)驗(yàn)室，成為了生物科研的有力幫手，在TALEN和ZFN的時(shí)代，科學(xué)家們往往要花費(fèi)重金，把基因編輯工作交給生物公司。

而現(xiàn)在，在實(shí)驗(yàn)室里，人們就可以使用CRISPR/Cas9技術(shù)輕松地實(shí)現(xiàn)基因編輯。

對(duì)于免疫系統(tǒng)不識(shí)別不撲殺出錯(cuò)的異常細(xì)胞（腫瘤細(xì)胞），其實(shí)，醫(yī)學(xué)界一直在研究基因編輯技術(shù)，大名鼎鼎的CRISPR/Cas9,因?yàn)槟軐?duì)目標(biāo)細(xì)胞的DNA進(jìn)行剪切甚至修改，因而，一直指望它能對(duì)人體的免疫細(xì)胞比如T細(xì)胞，進(jìn)行修理，讓T細(xì)胞從不認(rèn)識(shí)腫瘤 不撲殺腫瘤變成能識(shí)別 能撲殺，這樣，腫瘤病就不是一個(gè)難題了。

在PD1上市前，CRISPR/Cas9曾經(jīng)是極熱門(mén)的生命科學(xué)技術(shù)。醫(yī)學(xué)界甚至認(rèn)為：癌癥，就要被CRISPR/Cas9攻克了！

詳見(jiàn)：

癌癥的基因療法現(xiàn)狀

癌癥的基因療法遇到大麻煩

但是，近年來(lái)，臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)基因編輯Ｔ細(xì)胞，有一個(gè)重大障礙是：Ｔ細(xì)胞的核里ＤＮＡ上的Ｐ５３抑癌基因，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞基因有變，容易誤將辛辛苦苦編輯好的細(xì)胞識(shí)作異常細(xì)胞，啟動(dòng)自殺調(diào)亡程序，讓?zhuān)约?xì)胞還沒(méi)滅殺腫瘤細(xì)胞，便自身內(nèi)部先出現(xiàn)衰亡事故。

CRISPR技術(shù)與細(xì)胞警察p53基因沖突。通俗說(shuō)，就是細(xì)胞核里的基因被人為CRISPR/Cas9進(jìn)行基因編輯修改后，里面的P53基因不批準(zhǔn)，它發(fā)現(xiàn)了變化，認(rèn)為是“出錯(cuò)”細(xì)胞，啟動(dòng)了自殺調(diào)亡程序，你辛辛苦苦修改好的免疫細(xì)胞，指望它去識(shí)別撲殺腫瘤細(xì)胞，結(jié)果，它自殺了！

細(xì)胞核里的P53基因，相當(dāng)于細(xì)胞核里的執(zhí)法部門(mén)，修復(fù)DNA，修復(fù)不了就誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，說(shuō)服教育不管用就不客氣了，CRISPR盡管自己以為是行俠仗義，是為了幫你改變功能，增強(qiáng)與腫瘤斗爭(zhēng)能力，才切斷DNA，結(jié)果遭到P53法辦。

這個(gè)沖突的后果很?chē)?yán)重。只有p53功能不全的細(xì)胞才能被成功編輯，但這種細(xì)胞如果植入病人體內(nèi)可能會(huì)成為誘發(fā)腫瘤，P53是腫瘤最常見(jiàn)的變異基因之一，其重要性不言而喻。

CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)治癌癥的研究受挫，引起細(xì)胞內(nèi)的警察基因的管制?？拱┞飞希y題不少：小分子藥物選擇性較差、抗體無(wú)法調(diào)控細(xì)胞內(nèi)靶點(diǎn)。

盡管如此，攻克癌癥的研究，仍未停步，魔剪CRISPR自應(yīng)用于人類(lèi)細(xì)胞以來(lái)，就一直被寄予厚望，藥物篩選、基因改造、疾病治療。科學(xué)家們相信，CRISPR可以變革疾病的防治。

近日，美國(guó)國(guó)家公共電臺(tái)（NPR）報(bào)道稱，來(lái)自賓夕法尼亞大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)啟了基于CRISPR治療癌癥的臨床試驗(yàn)。

目前，已有兩名癌癥患者接受了治療，其中一名患有多發(fā)性骨髓瘤，另一名患有肉瘤。這是美國(guó)首批接受基于CRISPR療法的患者。

團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、腫瘤學(xué)家Edward A. Stadtmauer在去年6月接受The Scientist采訪時(shí)曾表示，CRISPR將被用作新型免疫治療的工具。

Edward A. Stadtmauer教授

該團(tuán)隊(duì)從符合條件的癌癥患者的血液中過(guò)濾、分離出T細(xì)胞，然后在體外利用基因編輯技術(shù)敲除T細(xì)胞表面的3個(gè)受體（內(nèi)源性TCRα、TCRβ和PD-1），同時(shí)利用慢病毒載體插入一個(gè)名為NY-ESO-1的受體基因。NY-ESO-1蛋白是表達(dá)于一些癌癥細(xì)胞表面的蛋白。

經(jīng)過(guò)改造的T細(xì)胞會(huì)在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)幾周，以便擴(kuò)增。患者在接受短暫的化療之后，會(huì)注入這些改造的T細(xì)胞。這些T細(xì)胞會(huì)靶向并摧毀癌細(xì)胞。

臨床試驗(yàn)信息

據(jù)悉，Edward A. Stadtmauer團(tuán)隊(duì)將在18名癌癥患者身上進(jìn)行試驗(yàn)，相關(guān)研究結(jié)果將通過(guò)醫(yī)學(xué)會(huì)議報(bào)告或同行評(píng)審的出版物分享。

到目前為止，只有相對(duì)少數(shù)的研究嘗試使用CRISPR來(lái)治療疾病。據(jù)ClinicalTrials網(wǎng)站，以CRISPR為關(guān)鍵詞的臨床試驗(yàn)共有16項(xiàng)，其中由中國(guó)團(tuán)隊(duì)（包括中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院、中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院、杭州市腫瘤醫(yī)院、四川大學(xué)華西醫(yī)院和南京鼓樓醫(yī)院綜合癌癥中心）開(kāi)展的有9項(xiàng)，主要適應(yīng)癥包括多種癌癥、艾滋病。

早在2016年10月，四川大學(xué)華西醫(yī)院的盧鈾教授團(tuán)隊(duì)就啟動(dòng)了CRISPR臨床試驗(yàn)，通過(guò)CRISPR敲除T細(xì)胞的PD-1基因，用于治療非小細(xì)胞肺癌。同年11月，《Nature》期刊對(duì)這一項(xiàng)目進(jìn)行了采訪報(bào)道。

2017年，中國(guó)解放軍總醫(yī)院的韓衛(wèi)東教授團(tuán)隊(duì)先后開(kāi)展了兩項(xiàng)研究，試圖利用CRISPR敲除CAR-T細(xì)胞上的PD-1和TCR受體，用于治療間皮素陽(yáng)性多發(fā)實(shí)體瘤，以及利用CRISPR敲除T細(xì)胞的TCR和B2M基因，用于治療復(fù)發(fā)或難治性B細(xì)胞惡性腫瘤。

與此同時(shí)，杭州市腫瘤醫(yī)院院長(zhǎng)吳式琇也開(kāi)始了相關(guān)研究，適應(yīng)癥為晚期食管癌。在這項(xiàng)研究中，CRISPR靶向的同樣是PD-1基因。

在NPR 2018年的報(bào)道中，吳式琇表示，約有40%的患者響應(yīng)了這一療法，其中有一名患者存活已超一年。研究中有9名患者去世，但是吳式琇表示這是因?yàn)榘┌Y引發(fā)的，與新療法無(wú)關(guān)。

（食管癌患者鄧少榮接受基于CRISPR的免疫療法）

除了癌癥，歐洲、美國(guó)和加拿大的研究人員正在開(kāi)展至少6項(xiàng)研究，旨在利用CRISPR治療其它疾病，包括眼疾、罕見(jiàn)病等。

新技術(shù)的應(yīng)用并不會(huì)一帆風(fēng)順。對(duì)于CRISPR的最大擔(dān)憂就是它的脫靶性，也就是編輯并不該編輯的基因位點(diǎn)，導(dǎo)致意料之外的突變。

芝加哥大學(xué)生物倫理學(xué)家Laurie Zoloth表示，CRISPR是否有效是未知的。這是一項(xiàng)研究，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕A(chǔ)和臨床前研究，以及嚴(yán)格的倫理審查。

目前，臨床研究還處于早期，主要是為了測(cè)試療法的安全性。西雅圖Altius生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所的基因編輯科學(xué)家Fyodor Urnov表示，2019年將是CRISPR的關(guān)鍵一年，會(huì)給出關(guān)鍵的臨床數(shù)據(jù)。

美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的這項(xiàng)臨床試驗(yàn)，由美國(guó)頂級(jí)CAR-T細(xì)胞療法發(fā)明人Carl June博士聯(lián)合創(chuàng)建的Tmunity公司，F(xiàn)acebook創(chuàng)始人之一Sean Parker先生創(chuàng)建的帕克癌癥免疫療法研究所，和賓夕法尼亞大學(xué)聯(lián)合進(jìn)行，將在多種實(shí)體瘤和血癌患者身上檢驗(yàn)經(jīng)過(guò)CRISPR技術(shù)編輯的T細(xì)胞療法的安全性和療效。

這款新型T細(xì)胞療法稱為NYCE T細(xì)胞療法，它從患者體內(nèi)獲取T細(xì)胞，然后將靶向NY-ESO-1抗原的T細(xì)胞受體（TCR）表達(dá)在T細(xì)胞中。

NY-ESO-1抗原是一種癌癥睪丸抗原（CTA），它通常只在睪丸或卵巢組織中表達(dá)，然而在多種癌癥中，這種抗原會(huì)重新開(kāi)始表達(dá)。因此，它為T(mén)細(xì)胞療法提供了一種特異性強(qiáng)，而毒副作用弱的靶標(biāo)抗原。

這款T細(xì)胞療法與眾不同之處在于，在表達(dá)靶向NY-ESO-1抗原的TCR同時(shí)，研究人員使用CRISPR基因編輯技術(shù)敲除了T細(xì)胞原有的TCR和PD-1受體。抑制PD-1蛋白功能的免疫檢查點(diǎn)抑制劑已經(jīng)在治療多種癌癥方面獲得了出色的療效。

通過(guò)使用基因編輯敲除PD-1受體，研究人員希望能夠去掉抑制TCR細(xì)胞療法活性的“剎車(chē)”，進(jìn)一步增強(qiáng)這款TCR療法攻擊癌癥的能力。

CRISPR基因編輯技術(shù)在科學(xué)研究和生物醫(yī)藥開(kāi)發(fā)方面的應(yīng)用已經(jīng)獲得了廣泛的關(guān)注。目前，有多家公司在開(kāi)發(fā)基于CRISPR技術(shù)的在研療法：

其中CRISPR Therapeutics和Vertex Pharmaceuticals公司去年在德國(guó)啟動(dòng)了1期臨床試驗(yàn)，檢驗(yàn)基于CRISPR的基因編輯療法治療β地中海貧血患者的效果。

著名學(xué)者張鋒創(chuàng)建的Editas Medicine也即將開(kāi)始1期臨床試驗(yàn)，用基于CRISPR的基因編輯療法治療Leber先天性黑朦患者。

基因編輯治療癌癥，遇到的問(wèn)題，一點(diǎn)也不比ＣＡＲ-Ｔ和ＴＣＲ-Ｔ免疫療法治療癌癥的困難少，但是，期待在2019年，聽(tīng)到CRISPR技術(shù)，有更多的好消息。