基因編輯技術(shù)有三大類別，分別是鋅指核酸酶（ZFN）、轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶（TALEN）以及獲得了2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的CRISPR/Cas9系統(tǒng)。
ZFN發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)90年代末，是第一種問(wèn)世的基因編輯工具。然而，相比問(wèn)世不到10年就已經(jīng)吸引全球大量公司布局，且有多個(gè)項(xiàng)目以及走進(jìn)臨床的CRISPR/Cas9技術(shù)，20多年過(guò)去了，ZFN技術(shù)的研發(fā)仍由一家公司主導(dǎo)。這家公司就是位于美國(guó)里士滿的Sangamo Therapeutics。Sangamo成立于1995年，根據(jù)其官網(wǎng)公布的過(guò)往財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)，這家公司自成立以來(lái)，幾乎全部都是赤字。它沒(méi)有一款產(chǎn)品上市，其實(shí)這種情況也很正常，大部分藥企都是在產(chǎn)品上市后才實(shí)現(xiàn)盈利的，但是Sangamo保持這樣的虧損狀態(tài)已經(jīng)20多年了，而且它的市值還在不斷提升。
Sangamo市值變化（來(lái)源：macrotrends） 在新技術(shù)、新療法日新月異，研發(fā)賽道戰(zhàn)火四起的今天，ZFN技術(shù)透露著一股孤獨(dú)感，甚至有些陌生。Sangamo又是如何做到二十多年來(lái)一枝獨(dú)秀，孤軍奮戰(zhàn)卻一直屹立不倒的？它開發(fā)的技術(shù)究竟有什么特殊魅力？鋅指蛋白是一種轉(zhuǎn)錄因子，于1984年在Aaron Klug實(shí)驗(yàn)室的非洲爪蟾轉(zhuǎn)錄研究中被發(fā)現(xiàn)，后經(jīng)人工改造并與核酸內(nèi)切酶進(jìn)行連接組成了ZFN。ZFN是一個(gè)帶定位系統(tǒng)的基因剪刀，鋅指蛋白用于識(shí)別和結(jié)合特定的基因序列，F(xiàn)okI核酸內(nèi)切酶可以通過(guò)二聚體化特異性地切割目的基因，并且可以切割真核基因組的任意識(shí)別序列。
FokI核酸內(nèi)切酶與識(shí)別特定序列的鋅指模塊結(jié)合形成ZFN。右側(cè)ZFN與左側(cè)ZFN分別結(jié)合9-18bp長(zhǎng)度的靶序列成二聚體，兩端靶序列中間的DNA序列由FokI核酸內(nèi)切酶的剪切結(jié)構(gòu)域剪切（來(lái)源：參考資料[4]） 在ZFN技術(shù)問(wèn)世后，雖然多家研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，但20多年以來(lái)，圍繞該技術(shù)進(jìn)行臨床轉(zhuǎn)化開發(fā)的公司只有Sangamo一家。這源于時(shí)任Sangamo CEO的Edward Lanphier的“遠(yuǎn)見“。從1995年以75萬(wàn)美元?jiǎng)?chuàng)立Sangamo開始，他就決定將公司打造成一個(gè)外人無(wú)法從中“分一杯羹”的技術(shù)孤島。
Edward Lanphier（來(lái)源：參考資料[5]） 在他的努力下，從ZFN設(shè)計(jì)、優(yōu)化到臨床應(yīng)用的整套技術(shù)體系的專利皆被Sangamo一一收入囊中。ZFN技術(shù)開發(fā)被Sangamo獨(dú)家鎖定，再也沒(méi)有其它機(jī)構(gòu)從事ZFN的研發(fā)。表1 部分授權(quán)/轉(zhuǎn)讓給Sangamo的專利
數(shù)據(jù)來(lái)源：參考資料[6]
從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，Sangamo可以被視為是醫(yī)藥行業(yè)專利保護(hù)的“最佳典范“，在Jennifer Doudna、Emmanuelle Charpentier和張鋒還在為CRISPR/Cas9的專利爭(zhēng)得“焦頭爛額”的時(shí)候，Sangamo在自己的專利堡壘中獨(dú)自做著研究。但必須承認(rèn)的一點(diǎn)是，少了學(xué)術(shù)界源源不斷的智慧，這種“獨(dú)斷專行”式的自我求索延緩了整個(gè)ZFN領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。而CRISPR/Cas9技術(shù)從首次應(yīng)用至今不到10年時(shí)間，已是風(fēng)光無(wú)限，在獲得了各項(xiàng)大獎(jiǎng)的同時(shí)，有著大量的研究人員前仆后繼地去完善和改進(jìn)這一技術(shù)，并推動(dòng)其走向應(yīng)用。依托或應(yīng)用這一技術(shù)已有40余家生物技術(shù)公司創(chuàng)立。信息來(lái)源：各公司官網(wǎng) 根據(jù)Sangamo發(fā)布的往年的財(cái)報(bào)，公司從來(lái)沒(méi)有真正盈利過(guò)，它沒(méi)有任何產(chǎn)品上市，公司的生存和研發(fā)的推動(dòng)需要大量的資金，但Sangamo這些年似乎并未為此發(fā)愁。早在2012年，Sangamo就完成了在納斯達(dá)克的上市。除了股票帶來(lái)的收入，公司資金支出的很大一部分還來(lái)源于與制藥巨頭合作所獲得的各類款項(xiàng)。
Sangamo在納斯達(dá)克敲鐘（來(lái)源：參考資料[7]） 發(fā)展至今，Sangamo主要開發(fā)了4個(gè)方面的應(yīng)用，有依托AAV遞送基因的基因療法以及ZFN技術(shù)支撐的細(xì)胞修飾、基因組編輯和基因表達(dá)調(diào)節(jié)。
來(lái)源：Sangamo官網(wǎng) 輝瑞、賽諾菲、渤健等大型制藥公司早就看上了這一寶地，與Sangamo建立了合作關(guān)系。 表3 與Sangamo建立合作關(guān)系的藥企
信息來(lái)源：Sangamo官網(wǎng) Sangamo的管線中目前包含多款項(xiàng)目，適應(yīng)證覆蓋腫瘤、神經(jīng)疾病、腸道疾病、單基因遺傳病等領(lǐng)域。據(jù)NextPharma數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，有10款項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入臨床開發(fā)階段。其中，進(jìn)展最快的1款是與輝瑞合作開發(fā)的用于治療A型血友病患者的SB-525，已進(jìn)入臨床III期。有趣的是，這一項(xiàng)目并沒(méi)有使用Sangamo引以為傲的ZFN技術(shù)，而是利用重組腺相關(guān)病毒載體（rAAV）將編碼人凝血因子VIII的轉(zhuǎn)基因和肝臟特異性啟動(dòng)子遞送到患者的肝細(xì)胞核。 
來(lái)源：NextPharma數(shù)據(jù)庫(kù) Sangamo已將ZFN應(yīng)用到了眾多疾病領(lǐng)域。舉例來(lái)說(shuō)，早在2009年，Sangamo的一項(xiàng)利用ZFN技術(shù)體外編輯患者T細(xì)胞回輸治療艾滋病的療法（SB-728-T）就已進(jìn)入臨床，目前處于臨床II期階段。根據(jù)3月7日預(yù)印版平臺(tái)bioRxiv的1篇研究論文（未經(jīng)同行評(píng)審），在兩項(xiàng)獨(dú)立的臨床研究中（NCT01044654，NCT01543152），長(zhǎng)期感染HIV的患者在接受ZFN敲除CCR5基因的自體CD4+T細(xì)胞的單次輸注后，體內(nèi)CD4 + T細(xì)胞計(jì)數(shù)持續(xù)增加，T細(xì)胞穩(wěn)態(tài)提高，而且減少了HIV貯存庫(kù)的估計(jì)大小。CCR5是HIV病毒進(jìn)入人體細(xì)胞的受體，著名的“柏林病人”就是在患急性髓細(xì)胞白血病后接受了攜帶有CCR5基因缺失突變的骨髓移植，從而治愈了自身的艾滋病。因此，科學(xué)家們渴望利用基因編輯工具復(fù)制“柏林病人“的成功，通過(guò)改造T細(xì)胞來(lái)治療乃至治愈艾滋病。包括Sangamo的這項(xiàng)研究在內(nèi)，目前全球還有其它2項(xiàng)以CCR5為靶點(diǎn)的基因編輯療法進(jìn)入臨床。
來(lái)源：NextPharma數(shù)據(jù)庫(kù) 其中的SB-728-T 和AGT103-T使用的是經(jīng)遺傳修飾的患者自體淋巴細(xì)胞，與造血干細(xì)胞移植相比，這種療法的侵襲性更低。除了基因水平，Sangamo還利用鋅指蛋白系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控。在3月19日Science Advances發(fā)表的1篇文章中，Sangamo等機(jī)構(gòu)利用鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子（ZFP-TF）系統(tǒng)在轉(zhuǎn)錄水平上成功降低了小鼠tau基因的表達(dá)，而且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)脫靶效應(yīng)、顯著的組織病理學(xué)改變或分子改變。
ZFP-TF靶向特定的DNA序列，與TF融合可抑制靶基因轉(zhuǎn)錄（來(lái)源：參考資料[9]） Edward Lanphier于2015年卸任CEO一職，并于2017年退休，離開了他一手創(chuàng)辦發(fā)展的公司，早期附帶專利加入Sangamo的科學(xué)家們也已悉數(shù)退居幕后。如今的Sangamo不是一家純粹的基因編輯公司，它也在不斷地拓展新方向。無(wú)論是與賽諾菲合作的CAR-T細(xì)胞療法還是最有可能走向上市的AAV基因療法，都說(shuō)明了Sangamo這家老牌基因療法公司在持續(xù)擁抱新趨勢(shì)，或許有朝一日，CRISPR技術(shù)也會(huì)出現(xiàn)在Sangamo的管線中。Sangamo現(xiàn)任CEO Sandy Macrae博士曾在2017年的一次采訪中表示，決定基因編輯發(fā)展的關(guān)鍵因素是藥物遞送方式的創(chuàng)新。Sangamo當(dāng)前多款療法使用的遞送工具多為AAV載體，它也在開發(fā)自己的遞送平臺(tái)。無(wú)論是ZFN、CRISPR/Cas9抑或各類堿基編輯工具，它們都代表了基因編輯領(lǐng)域的騰飛，為逆轉(zhuǎn)DNA突變所致的疾病帶來(lái)了巨大的希望。Sangamo只是技術(shù)發(fā)展中一個(gè)十分獨(dú)特的代表。鑒于目前尚無(wú)基因編輯療法上市，這幾項(xiàng)技術(shù)的個(gè)中優(yōu)劣還需要結(jié)合后續(xù)臨床上的更多數(shù)據(jù)去準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。而不管哪一種技術(shù)未來(lái)率先為患者所用，都將是人類疾病治療史上的重大進(jìn)步。[1] Jayu J., Yi-Ching W. Zinc finger proteins in cancer progression. Journal of Biomedical Science (2016)[2] 上帝的手術(shù)刀：基因編輯簡(jiǎn)史（來(lái)源：王立銘）[3] X. Bao, S.P. Palecek. Genetic Engineering in Stem Cell Biomanufacturing. Stem Cell Manufacturing (2016)[4] Miller, J., Holmes, M., Wang, J. et al. An improved zinc-finger nuclease architecture for highly specific genome editing. Nature Biotechnology (2007)[5] Kevin Davies, Edward Lanphier. Sanguine About Sangamo: An Interview with Edward Lanphier. The CRISPR Journal (2019)[6] Scott, C. The zinc finger nuclease monopoly. Nature Biotechnology (2005)[7] Takeda, GSK veteran takes the helm at Sangamo as Lanphier retires（來(lái)源：fiercebiotech）[8] Infusion of CCR5 Gene-Edited T Cells Allows Immune Reconstitution, HIV Reservoir Decay, and Long-Term Virological Control（來(lái)源：bioRxiv）[9] Susanne W., Sarah L. D., Bryan Z. et al. Persistent repression of tau in the brain using engineered zinc finger protein transcription factors. Science Advances (2021)[10] Sangamo公司CEO：基因療法領(lǐng)域真正的騰飛在于給藥方式的創(chuàng)新（來(lái)源：藥明康德）
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