前不久,《自然》雜志官網(wǎng)發(fā)出重磅消息,中國科學家有望開展全球首個CRISPR基因編輯臨床試驗治療肺癌,試驗將由四川大學華西醫(yī)院腫瘤學家盧鈾教授及其研究小組進行,這一臨床試驗已通過了醫(yī)院審查委員會的倫理審批。
研究CRISPR技術(shù)的領(lǐng)先者在美國,專注CRISPR的主要生物公司也在美國,兩個多月前,這方面最大的新聞是美國政府支持第一個CRISPR相關(guān)臨床試驗的開展,預計年底會真正開始。
當美國科學家摩拳擦掌準備當世界第一的時候,不想“半路殺出個程咬金”,中國的科學家說:“對不起,我們填表快,先開始了。”
快固然好,但有風險么?這背后到底是什么故事?
CRISPR是什么?
CRISPR是一種近年來最火爆的“基因編輯”生物技術(shù),得諾貝爾獎只是時間問題。它本身來自于細菌,后來被科學家改造后,可以應(yīng)用于各種物種的細胞,包括人。它功能非常強大,幾乎可以隨意改變細胞的DNA,可以敲除基因,添加基因,修改基因。
CRISPR并不是第一個基因編輯技術(shù),在它之前已經(jīng)有幾個,比如鋅指核酸酶(ZFN)、TALEN等,但CRISPR橫空出世后,那些“前輩”瞬間就幾乎無人問津。原因有很多,包括CRISPR技術(shù)簡單、容易上手、效率高等,但最關(guān)鍵的原因是:CRISPR便宜!
一個ZFN平均價格是幾萬美元,一個TALEN是幾千美元,一個CRISPR是……10多塊人民幣。
本來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,怎么不讓科學家興奮?一點點錢,就可以體驗一把上帝造物的感覺,誰不喜歡呢?
一時間,世界上幾乎所有實驗室都開始用這個技術(shù)進行科研,短短兩三年,取得了很多了不起的進展。
華西醫(yī)院要做什么?
從報道中看出,華西醫(yī)院想做的是癌癥細胞免疫療法。
基本想法就是把病人的免疫細胞(主要是T細胞)分離出來,體外用CRISPR技術(shù)把免疫細胞的PD1基因徹底去除,細胞擴增后,再回輸給病人。
為啥要去除PD1基因呢?
為了讓免疫細胞變得更活躍。
有一類叫“PD1抑制劑”的免疫藥物,這是目前當之無愧的“抗癌明星藥物”。PD1抑制劑目前有幾百個臨床試驗在同時進行,而且對部分黑色素瘤、淋巴癌、非小細胞肺癌、結(jié)直腸癌、膀胱癌、腎癌、頭頸癌、卵巢癌等都展現(xiàn)了不錯的療效。毫無疑問,越來越多患者會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,也需要剎車。PD1就是免疫細胞的剎車,它是免疫細胞自帶的一個重要基因,正常功能是防止免疫細胞過于活躍,攻擊自身細胞。這非常重要,不然就會出現(xiàn)可能致命的“自免疫疾病”,比如紅斑狼瘡。
很多癌細胞聰明地利用了這個系統(tǒng),通過激活PD1信號,告訴免疫細胞不要攻擊自己。針對PD1的藥物,就為了打破癌細胞對免疫細胞的這種抑制,從而讓免疫系統(tǒng)再次被激活,順利攻擊癌細胞。
再打個比方,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,信息對得上就放你一馬,這個系統(tǒng)對防止警察誤傷好人,共建和諧警民關(guān)系非常重要。誰知壞蛋也學會了這招,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)院的計劃,就是要把病人免疫細胞上的PD1徹底去除,制造出“高活性免疫細胞”。這相當于徹底沒收警察的“好人掃描儀”。這樣的警察非常猛,誰拿出“好人卡”都沒用,還是要被K。
潛在的風險是什么?
激活免疫系統(tǒng)去攻擊癌癥,理念沒錯,但為什么今天很多人聽到消息后表達了擔憂呢?
科學家的擔心主要有兩個方面:
擔心高活性免疫細胞殺錯目標。
擔心CRISPR改錯基因。
首先,是怕免疫細胞亂開殺戒。大家可能不知道,不同免疫細胞擅長清除不同的東西,人體內(nèi)只有極少的免疫細胞有清除癌細胞的能力,多數(shù)是干別的,其中一部分還能攻擊正常細胞,只是平時被PD1信號(好人卡)抑制住了。因此,一旦全面去除PD1信號,一些免疫細胞會開始攻擊癌細胞,另一些免疫細胞則會開始攻擊正常細胞,這是一個非常不容易掌握的平衡。
事實上,部分使用PD1抑制劑的癌癥病人,就是因為過度激活了免疫系統(tǒng),導致重要器官被攻擊,出現(xiàn)嚴重副作用,有的不得不暫時停藥,有的徹底放棄免疫療法,甚至還有個別患者因此死亡。
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信號恢復,讓免疫系統(tǒng)再次被控制。而華西醫(yī)院這個計劃看起來危險很多,因為“高活性免疫細胞”混合部隊進入人體后,如果開始攻擊正常細胞,由于PD1信號是徹底被剔除了,高活性免疫系統(tǒng)在體內(nèi)亂闖,沒法通過停藥來清除,這個后果非常難以預料。
其次是怕意外改錯基因。CRISPR雖然在科研中風生水起,但轉(zhuǎn)化到臨床則一直受到約束,原因就是有個問題還無法徹底解決:潛在的脫靶性。
脫靶性的意思就是說本來想用CRISPR修改基因A,結(jié)果修改A的時候,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法準確預測,仍在研究。雖然概率不高,但如果敲除PD1基因的時候由于脫靶而修改了其它關(guān)鍵基因,理論上有出現(xiàn)白血病等嚴重疾病的可能性。
由于上面兩個風險,技術(shù)上也許可以考慮給輸入的免疫細胞同時加個自殺開關(guān)(技術(shù)上已經(jīng)可以實現(xiàn))。這樣,在無法控制副作用的時候,還能通過誘導這些超級免疫細胞自殺,從而保護病人。
除了以上兩點,對于這個新聞,另外一些專業(yè)人士的擔心還包括技術(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?價格是否能讓老百姓承受?
敬畏自然,謹慎前行
說了這么多擔心,并不是要否定華西的這項研究。
它不是天方夜譚,是一項科學研究。它背后有一定科學依據(jù),而且看來也經(jīng)過了所有必需的審批程序,包括耗時半年的倫理審批,所以合理合法。雖然理論上風險不小,但確實只有到病人身上實踐,才能得出結(jié)論,這也正是臨床試驗存在的意義。以往也確實有臨床試驗發(fā)現(xiàn)副作用沒有理論上想的那么嚴重的例子。
另外需要明確的是,華西的這項研究是非常早的一期臨床試驗,其主要目的是為了驗證這個想法的“安全性”,而不是“有效性”,主要任務(wù)不是治好癌癥,而是確保這項技術(shù)用于病人是安全的。它們計劃是從少量細胞回輸開始,確定安全以后,才會加量,這對保護參與試驗的患者非常重要。
人類對人體自身了解還非常膚淺,任何臨床試驗都可能有各種意想不到的風險,不能操之過急。
我們希望更多臨床試驗能成功,但科學家需敬畏自然,謹慎前行。
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