基因编辑技术用于肿瘤治疗

" q$ p* y- u2 F( h& `! d6 f3 a今天下午，诺贝尔基金会宣布，最近几年火热的CRISPR基因编辑系统斩获本年度的诺贝尔化学奖，做出卓越贡献的Emmanuelle Charpentier教授和Jennifer Doudna教授分享这一殊荣。
$ ]- F7 ?5 X! m; ]. F& k3 k1 p

! m7 d4 @3 K( m

+ s0 Q" q' z6 G1 P图1. 2020年诺贝尔化学奖得主
4 d8 V6 W3 W- h/ M) _! W9 m
图片来源：参考资料1

4 t+ t. l! |2 l- O6 }  v7 w) ~$ a, g5 D* d
上图为获得2020年诺贝尔化学奖的两名科学家，CRISPR技术自问世以来，就一直被诺奖候选的光环所围绕。华裔科学家张锋是将CRISPR技术付诸应用的第一人。为了CRISPR的专利归属权，Doudna和Charpentier曾与华裔科学家张锋对簿公堂，本次张锋却与诺奖失之交臂，令人唏嘘。
3 L! R, `4 b  i; ~! A, x# {
. z1 w) e1 I$ W  D, Y3 k2 Y7 N
, d8 R- ?/ c, `3 p01
" l5 a$ u0 \% Y; o5 t  n2 X
什么是基因编辑
: j! [" v1 Q  s1 k

9 v; H: V; ]! I0 F" f! q基因编辑是最近的一项重大发现，通过一套CRISPR-Cas9系统，科学家可以对基因上的序列信息进行编辑。比如说，某个疾病是由于一个基因突变导致的，那么我们可以通过一定方式将这个基因错误的序列给改过来。除去直接修改基因序列，我们还可以将某个基因精准地敲除掉，或者添加序列以改变基因的功能。

1 ]; B' I- b7 W7 E1 Z
$ b: n& L# Q! P  M8 v目前基因编辑技术已经进步到“单碱基”基因编辑，这已经是非常精确了，可以大大地降低基因编辑的脱靶效应，避免编辑的时候修改了不应该修改的基因。
4 ~/ g; V6 O3 n. v

任何新的技术突破，都会首先被应用到肿瘤的治疗方面，毕竟肿瘤是一个大病，而且全球有近千万患者等着更新的治疗措施。01

什么是基因编辑
" [. G# [$ F8 g% _4 j5 x& V


* k& z0 T+ W4 P* d% ]基因编辑是最近的一项重大发现，通过一套CRISPR-Cas9系统，科学家可以对基因上的序列信息进行编辑。比如说，某个疾病是由于一个基因突变导致的，那么我们可以通过一定方式将这个基因错误的序列给改过来。除去直接修改基因序列，我们还可以将某个基因精准地敲除掉，或者添加序列以改变基因的功能。



目前基因编辑技术已经进步到“单碱基”基因编辑，这已经是非常精确了，可以大大地降低基因编辑的脱靶效应，避免编辑的时候修改了不应该修改的基因。


8 B3 p% o! u' p4 s3 j4 U
任何新的技术突破，都会首先被应用到肿瘤的治疗方面，毕竟肿瘤是一个大病，而且全球有近千万患者等着更新的治疗措施。
/ I; \7 \! g" l9 j7 P
7 F- S# }, d7 w$ i( R$ e% h5 Q
) Y1 e- H* y* z) ?: K- N6 Q* ?

2 V1 R  V; u5 N+ y/ Y图2. 基因编辑应用在肿瘤研究的报道越来越多

3 {# Q, y5 n5 u+ t  E) X1 y$ U+ G# \图片来源：参考文献4
0 h3 P5 e% G; O) C' i: v- J

, P, R& n* @* Z
如上图，基因编辑应用在肿瘤诊断和治疗应用的研究论文越来越多，在多种肿瘤都有相关的研究报道。

) \/ E8 }/ `  |6 u' T) n6 G

02

( u- F9 \6 h) }5 D& }! y# O基因编辑在肿瘤治疗中的应用


0 Q8 L7 j4 p5 Y
5 j4 M, l% S8 Z# A2 x  a, o基因编辑技术诞生以来，很多肿瘤学家开始思考将这个技术应用于新药开发，或者具体的治疗过程。
9 e2 h$ S9 c6 `! Q1 E7 q' B

# I$ a% c: Q5 S% Y+ u  a* T+ C

. H5 y3 d" U. h; |图3. CRISPR-Cas9在癌症治疗中的应用潜力

6 i5 V7 ^* B. X' N图片来源：参考文献5



* e8 c- q' I/ ~# e# G如上图所示，基因编辑技术应用在肿瘤治疗的潜力非常巨大，比如可以进行癌细胞基因组的编辑，以发现哪些基因对肿瘤的发展或转移比较重要。此外还可以用来对付引发癌症的病毒感染，各种肿瘤模型的构建。当然最重要的是可以进行新抗癌药物的研发。此外对于现有的肿瘤治疗措施，也可以通过基因编辑来增强和改进。

5 s) q% E$ m7 _% R
; W" {  ?9 f- Z" T* q8 r. ~

图4. 基因编辑技术可以用来鉴定影响肿瘤进展和转移的基因
: q% [6 j( M; y$ L5 ]/ {
图片来源：参考文献2

6 e: K/ @/ e# }' ?4 I/ k( W- [

; c! q' I; I! O如上图所示，每一种癌症的基因突变是不同的，那么参与肿瘤发展和转移的基因也不一样。为此我们可以通过基因编辑的技术来筛选那些基因是关键的，如果通过实验确定了关键的基因，那么就可以针对这些基因研发药物以治疗肿瘤。
2 f0 j0 X1 C' P+ t. Y, z4 y
9 x4 B4 D) c: N0 J, u5 k8 w

2 V0 {0 k# a! I. g0 E3 x% y7 m对于目前大火的PD-1治疗，基因编辑技术也可以大显身手。大家了解免疫细胞表达PD-1蛋白，而肿瘤细胞表达PD-L1蛋白，当免疫T细胞识别出了肿瘤细胞准备攻击时，PD-1和PD-L1两个蛋白相互识别阻止了免疫T细胞的攻击，所以使用药物来阻断这两种蛋白的结合。实际上我们也可以通过基因编辑的技术来促使免疫细胞攻击肿瘤。


' u" p4 B& r$ `. n

8 H2 t4 G4 q& c5 `4 m" l图5. CRISPR / Cas9作为治疗癌症的工具
- u. B. I: R" Y+ g' K% n. {
图片来源：参考文献2


2 }7 [" z7 d3 t5 e8 e2 ]- c
如上图所示，我们通过基因编辑的技术，将T细胞的PD-1蛋白敲除掉，然后再进行大量扩增免疫T细胞，回输入到患者身体，这个时候肿瘤细胞表达多少PD-L1也不用怕了，因为免疫T细胞已经没有PD-1蛋白了。可以增加免疫系统击杀肿瘤的能力。
! N  D: Z/ Y1 s4 t
0 V9 }3 N+ Y8 x, @( R

2 d; y; }- P- V/ q, I* z% U6 p! ~
图6. 使用CRISPR / Cas9进行肿瘤治疗的注册临床试验
4 c1 C$ d; g3 Z5 e( |+ _( Z
9 N, O% k+ m% i, M) x" ?: G图片来源：参考文献2
- p8 ^2 C2 J! ~5 D) m+ O


6 {2 N( q9 ~9 U9 V% t上图为近期的一些临床研究，这些临床研究都利用基因编辑的技术来增强治疗肿瘤的效果。
' }- ^4 y2 t8 v% J3 }1 `


癌度带大家回顾一下，我们将传统放化疗比作肿瘤治疗的1.0时代，那么靶向治疗和免疫治疗将分别属于2.0时代、3.0时代。而基于基因编辑技术的肿瘤治疗时代将是4.0时代。相比靶向治疗、PD-1等免疫治疗带给我们的惊喜，基因编辑技术对肿瘤治疗而言更是具有无限潜力和想象力。基于这一技术，会有更多更新的治疗药物和治疗理念出现，真正助益到肿瘤患者。

* K% S5 |$ X* y9 ~- J& P
; F3 P, s9 j* M1 e$ d/ P3 ?0 u: |- ~% s
我们相信，总有一天会将肿瘤控制为慢性疾病。
2 z; t" M  I1 ^3 Z+ N* b4 [
' t$ F: A' W. x* J8 ^5 I

( R" @" k' W7 d) H( Q; Z( K

来自安卓APP客户端

对于基因突变的如何编辑？比如tp53

来自安卓APP客户端

期待(˙ー˙)早一点到来

来自安卓APP客户端