從被發(fā)現(xiàn)至今，CRISPR/Cas9技術(shù)一直是科學(xué)界的寵兒，且不論其”剪不斷理還亂”的專利之爭，CRISPR/Cas9技術(shù)的發(fā)展使得基因編輯成為了一項(xiàng)更具有時(shí)效性和準(zhǔn)確性的工作?；蛲蛔儗?dǎo)致的遺傳疾病給全球無數(shù)患者帶來了病痛，其中不乏至今還沒有有效療法的疾病，如帕金森癥，杜氏肌營養(yǎng)不良癥，法可尼貧血等等?；诎谢虻幕蚓庉嫿o這些患者帶來了治愈的希望，但是隨之而來的倫理問題也讓科學(xué)界爭論不休：到底什么樣的疾病能夠獲得被CRISPR/Cas9編輯的通行證？會出現(xiàn)“設(shè)計(jì)”出來的嬰兒嗎？此外，CRISPR/Cas9潛在的脫靶效應(yīng)也使得人們心中對其應(yīng)用存在安全性的質(zhì)疑。

2016年初，CRISPR/Cas9技術(shù)被英國人類繁育和胚胎學(xué)管理局批準(zhǔn)，運(yùn)用到人類胚胎上。承接這個(gè)備受爭議的項(xiàng)目的正是弗朗西斯·克里克研究所。研究人員打算對人類胚胎進(jìn)行基因編輯，并讓其發(fā)育到第七天，以研究胚胎發(fā)育早期所必須的基因，以及流產(chǎn)的產(chǎn)生原因。但是經(jīng)過基因編輯的胚胎不會繼續(xù)發(fā)育下去，因此研究的最后，我們并不會得到一個(gè)所謂的“設(shè)計(jì)”出來的嬰兒。

而2016年7月，中國科學(xué)家們力排眾議，將CRISPR/Cas9真正運(yùn)用到臨床上去。這個(gè)消息當(dāng)時(shí)就在世界范圍內(nèi)引起了軒然大波，自然雜志還特意為此發(fā)文。

該項(xiàng)目是由成都四川大學(xué)華西醫(yī)院腫瘤專家盧鈾所率領(lǐng)的。臨床試驗(yàn)于7月6日獲得醫(yī)院審查委員會的道德批準(zhǔn)。研究團(tuán)隊(duì)會將化療、放療均失敗的非小細(xì)胞肺癌患者納入臨床試驗(yàn)。

盧鈾的研究小組將從患者的血液中提取T細(xì)胞，然后使用CRISPR-Cas9技術(shù)在提取出的細(xì)胞中敲除一個(gè)基因。該基因編碼的蛋白質(zhì)為PD-1，通常用作檢查細(xì)胞發(fā)起免疫應(yīng)答的能力，以防止其攻擊健康細(xì)胞。因此，理論上說，PD-1的敲除能夠激活免疫應(yīng)答。經(jīng)過基因編輯的細(xì)胞會在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行體外繁殖，而后再次注射進(jìn)入患者的血液。盧鈾的研究團(tuán)隊(duì)預(yù)期經(jīng)過編輯的細(xì)胞會隨著血液在全身流動，而后靶向在癌細(xì)胞處。

在2016年，FDA批準(zhǔn)使用兩種基于抗體的療法阻斷PD-1，以對抗肺癌。但是對于任何給定的患者來說，難以預(yù)測這些抗體將在多大程度上阻斷PD-1，并激活免疫應(yīng)答。相比之下，通過敲除基因來阻斷PD-1的效果會更加直接有效，同時(shí)細(xì)胞增殖增加了反應(yīng)的可能性。紐約Memorial Sloan Kettering癌癥中心的免疫治療臨床研究人員Timothy Chan也表示：“這種方法會比抗體更有效?！?/span>

但是，正如我們之前提到的，人們對于CRISPR技術(shù)的脫靶效應(yīng)還存在一定的擔(dān)心。為了最小化CRISPR潛在的危害，華西醫(yī)院的研究團(tuán)隊(duì)將和一家名為MedGenCell的生物技術(shù)公司合作，以保障基因敲除發(fā)生在正確的位置上，而后才會將細(xì)胞重新注入患者體內(nèi)。

到了今天，以CRISPR/Cas9為代表的基因編輯技術(shù)在疾病治療中的活躍程度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了我們的想象。下面，小編就以杜氏肌營養(yǎng)不良癥（DMD）為例，講講CRISPR/Cas9技術(shù)是如何給患者帶來希望的。

杜氏肌營養(yǎng)不良癥是一種X染色體隱性遺傳病，因此表現(xiàn)出臨床癥狀的多是男孩。全球平均每5000個(gè)出生的男嬰中就會有一個(gè)患有DMD。雖然大部分患者的患病基因來自父母，但是還有大約三分之一的患者是由于新出現(xiàn)的基因突變導(dǎo)致的?；颊叨鄷趦和缙诔霈F(xiàn)肌肉退化，行走困難等表型，并最終失去行走能力。至今為止，DMD還沒有能夠根治的療法。DMD患者大部分會在20歲左右死于心肺無力。

引起DMD的突變基因名為肌營養(yǎng)不良蛋白（dystrophin）。肌營養(yǎng)不良蛋白負(fù)責(zé)通過含有許多亞基的蛋白質(zhì)復(fù)合物，將每根肌纖維的細(xì)胞骨架連接到下面的基底層（細(xì)胞外基質(zhì)）。 肌營養(yǎng)不良蛋白的缺乏使得過量的鈣穿透肌膜。鈣和信號通路的改變會進(jìn)一步導(dǎo)致過量的水進(jìn)入線粒體，然后細(xì)胞爆裂。在DMD患者中，肌營養(yǎng)不良蛋白的突變導(dǎo)致其功能的缺失，而后影響肌肉細(xì)胞的存活和功能。

肌營養(yǎng)不良蛋白是人體中非常大的一個(gè)蛋白，其功能難以通過小分子藥物進(jìn)行調(diào)節(jié)，現(xiàn)有的很多研究通過線粒體調(diào)節(jié)等間接的方式來緩解DMD患者的癥狀，但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到治愈的效果。作為一個(gè)遺傳疾病，基因編輯技術(shù)的治療潛力就凸顯出來了。

Serapta公司在DMD新療法開發(fā)方面做出了不俗的貢獻(xiàn)。其今年就得到了杜克大學(xué)的授權(quán)，使用CRISPR/Cas9對DMD患者進(jìn)行基因編輯。該治療技術(shù)是由杜克大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系副教授Charles A.Gersbach所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)的。其通過切除突變肌營養(yǎng)不良蛋白基因中的外顯子，達(dá)到外顯子跳躍的目的，從而部分恢復(fù)肌營養(yǎng)不良蛋白的表達(dá)以及功能，以期待緩解患者的表型。理論上說，該技術(shù)適用于肌營養(yǎng)不良蛋白不同類型的突變引起的疾病。目前該療法還處于研發(fā)狀態(tài)，沒有進(jìn)入臨床試驗(yàn)。

當(dāng)然，CRISPR/Cas9作為一個(gè)大熱的療法，Serapta不是唯一一家被其吸引的制藥公司。Exonics公司也十分看好CRISPR/Cas9技術(shù)在DMD上的治療潛力。Exonics公司設(shè)計(jì)利用病毒AAV將含有CRISPR/Cas9的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染進(jìn)入患者細(xì)胞，改善其肌肉功能。該公司宣稱，患者只需要進(jìn)行一次治療就可以達(dá)到比較長期的改善效果。

Exonics公司的設(shè)計(jì)是利用CRISPR/Cas9技術(shù)在肌營養(yǎng)不良蛋白的基因上面造成一個(gè)單一的切口，細(xì)胞將會利用非同源末端連接的方式將CRISPR/Cas9引起的DNA損傷修復(fù)。由于沒有同源修復(fù)模板，修復(fù)的過程中基因組上會形成新的突變，這對于肌營養(yǎng)不良蛋白外顯子跳躍，無義突變或是終止子突變帶來的功能缺失具有一定的修復(fù)作用。此外，至今為止，Exonics公司還沒有檢測到治療過程中CRISPR/Cas9引起的脫靶毒性，因此安全性暫時(shí)還不是一個(gè)很大的問題。

由此可知，作為一個(gè)新興技術(shù)，CRISPR/Cas9在科研和臨床上都很受追捧。我們也期待其能夠在倫理的監(jiān)督下，成為治愈遺傳疾病的那顆銀色子彈。