“基因剪刀”能治癌癥嗎?

2016年09月07日10:28  來(lái)源:北京日?qǐng)?bào)
 
原標(biāo)題:“基因剪刀”能治癌癥嗎?

前不久,《自然》雜志官網(wǎng)發(fā)出重磅消息,中國(guó)科學(xué)家有望開展全球首個(gè)CRISPR基因編輯臨床試驗(yàn)治療肺癌,試驗(yàn)將由四川大學(xué)華西醫(yī)院腫瘤學(xué)家盧鈾教授及其研究小組進(jìn)行,這一臨床試驗(yàn)已通過(guò)了醫(yī)院審查委員會(huì)的倫理審批。

研究CRISPR技術(shù)的領(lǐng)先者在美國(guó),專注CRISPR的主要生物公司也在美國(guó),兩個(gè)多月前,這方面最大的新聞是美國(guó)政府支持第一個(gè)CRISPR相關(guān)臨床試驗(yàn)的開展,預(yù)計(jì)年底會(huì)真正開始。

當(dāng)美國(guó)科學(xué)家摩拳擦掌準(zhǔn)備當(dāng)世界第一的時(shí)候,不想“半路殺出個(gè)程咬金”,中國(guó)的科學(xué)家說(shuō):“對(duì)不起,我們填表快,先開始了!

快固然好,但有風(fēng)險(xiǎn)么?這背后到底是什么故事?

CRISPR是什么?

CRISPR是一種近年來(lái)最火爆的“基因編輯”生物技術(shù),得諾貝爾獎(jiǎng)只是時(shí)間問(wèn)題。它本身來(lái)自于細(xì)菌,后來(lái)被科學(xué)家改造后,可以應(yīng)用于各種物種的細(xì)胞,包括人。它功能非常強(qiáng)大,幾乎可以隨意改變細(xì)胞的DNA,可以敲除基因,添加基因,修改基因。

CRISPR并不是第一個(gè)基因編輯技術(shù),在它之前已經(jīng)有幾個(gè),比如鋅指核酸酶(ZFN)、TALEN等,但CRISPR橫空出世后,那些“前輩”瞬間就幾乎無(wú)人問(wèn)津。原因有很多,包括CRISPR技術(shù)簡(jiǎn)單、容易上手、效率高等,但最關(guān)鍵的原因是:CRISPR便宜!

一個(gè)ZFN平均價(jià)格是幾萬(wàn)美元,一個(gè)TALEN是幾千美元,一個(gè)CRISPR是……10多塊人民幣。

本來(lái)只有藥廠才能玩兒的基因編輯技術(shù),突然比一只青島大蝦還便宜,怎么不讓科學(xué)家興奮?一點(diǎn)點(diǎn)錢,就可以體驗(yàn)一把上帝造物的感覺(jué),誰(shuí)不喜歡呢?

一時(shí)間,世界上幾乎所有實(shí)驗(yàn)室都開始用這個(gè)技術(shù)進(jìn)行科研,短短兩三年,取得了很多了不起的進(jìn)展。

華西醫(yī)院要做什么?

從報(bào)道中看出,華西醫(yī)院想做的是癌癥細(xì)胞免疫療法。

基本想法就是把病人的免疫細(xì)胞(主要是T細(xì)胞)分離出來(lái),體外用CRISPR技術(shù)把免疫細(xì)胞的PD1基因徹底去除,細(xì)胞擴(kuò)增后,再回輸給病人。

為啥要去除PD1基因呢?

為了讓免疫細(xì)胞變得更活躍。

有一類叫“PD1抑制劑”的免疫藥物,這是目前當(dāng)之無(wú)愧的“抗癌明星藥物”。PD1抑制劑目前有幾百個(gè)臨床試驗(yàn)在同時(shí)進(jìn)行,而且對(duì)部分黑色素瘤、淋巴癌、非小細(xì)胞肺癌、結(jié)直腸癌、膀胱癌、腎癌、頭頸癌、卵巢癌等都展現(xiàn)了不錯(cuò)的療效。毫無(wú)疑問(wèn),越來(lái)越多患者會(huì)接受這類藥物的治療。

“PD1抑制劑”為啥有效?

免疫系統(tǒng)需要平衡,不是越活躍越好。就像汽車,需要油門,也需要?jiǎng)x車。PD1就是免疫細(xì)胞的剎車,它是免疫細(xì)胞自帶的一個(gè)重要基因,正常功能是防止免疫細(xì)胞過(guò)于活躍,攻擊自身細(xì)胞。這非常重要,不然就會(huì)出現(xiàn)可能致命的“自免疫疾病”,比如紅斑狼瘡。

很多癌細(xì)胞聰明地利用了這個(gè)系統(tǒng),通過(guò)激活PD1信號(hào),告訴免疫細(xì)胞不要攻擊自己。針對(duì)PD1的藥物,就為了打破癌細(xì)胞對(duì)免疫細(xì)胞的這種抑制,從而讓免疫系統(tǒng)再次被激活,順利攻擊癌細(xì)胞。

再打個(gè)比方,PD1就像警察攜帶的“好人掃描儀”。普通人都隨身攜帶有“好人卡”,警察一掃,信息對(duì)得上就放你一馬,這個(gè)系統(tǒng)對(duì)防止警察誤傷好人,共建和諧警民關(guān)系非常重要。誰(shuí)知壞蛋也學(xué)會(huì)了這招,渾身貼滿高仿真“好人卡”,警察叔叔的掃描儀一掃:“善哉,打擾施主了!

這次華西醫(yī)院的計(jì)劃,就是要把病人免疫細(xì)胞上的PD1徹底去除,制造出“高活性免疫細(xì)胞”。這相當(dāng)于徹底沒(méi)收警察的“好人掃描儀”。這樣的警察非常猛,誰(shuí)拿出“好人卡”都沒(méi)用,還是要被K。

潛在的風(fēng)險(xiǎn)是什么?

激活免疫系統(tǒng)去攻擊癌癥,理念沒(méi)錯(cuò),但為什么今天很多人聽到消息后表達(dá)了擔(dān)憂呢?

科學(xué)家的擔(dān)心主要有兩個(gè)方面:

擔(dān)心高活性免疫細(xì)胞殺錯(cuò)目標(biāo)。

擔(dān)心CRISPR改錯(cuò)基因。

首先,是怕免疫細(xì)胞亂開殺戒。大家可能不知道,不同免疫細(xì)胞擅長(zhǎng)清除不同的東西,人體內(nèi)只有極少的免疫細(xì)胞有清除癌細(xì)胞的能力,多數(shù)是干別的,其中一部分還能攻擊正常細(xì)胞,只是平時(shí)被PD1信號(hào)(好人卡)抑制住了。因此,一旦全面去除PD1信號(hào),一些免疫細(xì)胞會(huì)開始攻擊癌細(xì)胞,另一些免疫細(xì)胞則會(huì)開始攻擊正常細(xì)胞,這是一個(gè)非常不容易掌握的平衡。

事實(shí)上,部分使用PD1抑制劑的癌癥病人,就是因?yàn)檫^(guò)度激活了免疫系統(tǒng),導(dǎo)致重要器官被攻擊,出現(xiàn)嚴(yán)重副作用,有的不得不暫時(shí)停藥,有的徹底放棄免疫療法,甚至還有個(gè)別患者因此死亡。

PD1抑制劑作為藥物,只有短暫的作用,出現(xiàn)副作用后,停藥往往就可以讓PD1信號(hào)恢復(fù),讓免疫系統(tǒng)再次被控制。而華西醫(yī)院這個(gè)計(jì)劃看起來(lái)危險(xiǎn)很多,因?yàn)椤案呋钚悦庖呒?xì)胞”混合部隊(duì)進(jìn)入人體后,如果開始攻擊正常細(xì)胞,由于PD1信號(hào)是徹底被剔除了,高活性免疫系統(tǒng)在體內(nèi)亂闖,沒(méi)法通過(guò)停藥來(lái)清除,這個(gè)后果非常難以預(yù)料。

其次是怕意外改錯(cuò)基因。CRISPR雖然在科研中風(fēng)生水起,但轉(zhuǎn)化到臨床則一直受到約束,原因就是有個(gè)問(wèn)題還無(wú)法徹底解決:潛在的脫靶性。

脫靶性的意思就是說(shuō)本來(lái)想用CRISPR修改基因A,結(jié)果修改A的時(shí)候,一不小心意外修改了B。意外的后果可輕可重。

CRISPR的脫靶性到目前為止還無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè),仍在研究。雖然概率不高,但如果敲除PD1基因的時(shí)候由于脫靶而修改了其它關(guān)鍵基因,理論上有出現(xiàn)白血病等嚴(yán)重疾病的可能性。

由于上面兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn),技術(shù)上也許可以考慮給輸入的免疫細(xì)胞同時(shí)加個(gè)自殺開關(guān)(技術(shù)上已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn))。這樣,在無(wú)法控制副作用的時(shí)候,還能通過(guò)誘導(dǎo)這些超級(jí)免疫細(xì)胞自殺,從而保護(hù)病人。

除了以上兩點(diǎn),對(duì)于這個(gè)新聞,另外一些專業(yè)人士的擔(dān)心還包括技術(shù)是否穩(wěn)定成熟?和已經(jīng)上市的PD1抑制劑相比是否有優(yōu)勢(shì)??jī)r(jià)格是否能讓老百姓承受?

敬畏自然,謹(jǐn)慎前行

說(shuō)了這么多擔(dān)心,并不是要否定華西的這項(xiàng)研究。

它不是天方夜譚,是一項(xiàng)科學(xué)研究。它背后有一定科學(xué)依據(jù),而且看來(lái)也經(jīng)過(guò)了所有必需的審批程序,包括耗時(shí)半年的倫理審批,所以合理合法。雖然理論上風(fēng)險(xiǎn)不小,但確實(shí)只有到病人身上實(shí)踐,才能得出結(jié)論,這也正是臨床試驗(yàn)存在的意義。以往也確實(shí)有臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)副作用沒(méi)有理論上想的那么嚴(yán)重的例子。

另外需要明確的是,華西的這項(xiàng)研究是非常早的一期臨床試驗(yàn),其主要目的是為了驗(yàn)證這個(gè)想法的“安全性”,而不是“有效性”,主要任務(wù)不是治好癌癥,而是確保這項(xiàng)技術(shù)用于病人是安全的。它們計(jì)劃是從少量細(xì)胞回輸開始,確定安全以后,才會(huì)加量,這對(duì)保護(hù)參與試驗(yàn)的患者非常重要。

人類對(duì)人體自身了解還非常膚淺,任何臨床試驗(yàn)都可能有各種意想不到的風(fēng)險(xiǎn),不能操之過(guò)急。

我們希望更多臨床試驗(yàn)?zāi)艹晒Γ茖W(xué)家需敬畏自然,謹(jǐn)慎前行。

(責(zé)編:王亞微、權(quán)娟)

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