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圖片來自geneticliteracyproject.org
基因治療，中國已美國。是技術？還是監管松懈所以容易？
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基于CRISPR的基因治療，在中國已進入臨床
2012年，來自美國和奧地利的科學家共同改進了CRISPR-Cas9系統，并在其發表的研究論文中預示：CRISPR可作為一種而特異的RNA介導的基因編輯工具1。2013年，張鋒等人利用CRISPR進行哺乳動物細胞的基因編輯，開啟了CRISPR作為可編程的基因編輯工具的新紀元2,3,4。
不過，作為CRISPR技術的者，美國尚未批準將其應用于人體試驗，而中國對此的監管限制較少，從而成為*個將CRISPR用于人體試驗的國家。
2016年7月，四川大學華西醫院腫瘤學教授盧鈾團隊宣布將開展“di一例”CRISPR–Cas9基因編輯人體臨床試驗，同年10月28日，首名癌癥患者接受了經CRISPR技術改造的T細胞治療5；后來又有報道稱，早在2015年，位于安徽合肥的jie放軍第105醫院就已經開始了CRISPR人體試驗。
美國入局并不晚，但FDA嚴密把住關口
2017年3月，杭州市腫瘤醫院院長吳式琇也開始嘗試利用基因編輯技術治療癌癥患者。1月21日，美國《華爾街日報》（Wall Street Journal）發表長文，評論了中國開始基因編輯人體試驗之舉，其中對吳式琇的試驗進行了報道6。
? 杭州市腫瘤醫院CRISPR臨床試驗的人吳式琇醫生圖片來源：杭州市腫瘤醫院
根據介紹，吳式琇的團隊抽取食管癌患者的血液標本，通過高鐵將其運送到安徽柯頓生物科技有限公司實驗室，運用CRISPR技術將血液里的免疫細胞中影響腫瘤殺傷作用的基因刪除，再將其回輸入患者體內，希望被修飾過免疫細胞能夠殺死腫瘤細胞，從而達到治療目的。
此次試驗由杭州市腫瘤醫院的倫理委員會（Ethics Committee）審核通過，其成員由醫院任命，包括該院幾名醫生、一名律師和一名患者。委員會只用一下午就批準了試驗，而因為我國衛計委已授權各醫院倫理委員會對臨床試驗進行審核并評估風險，吳式琇無需再通過衛計委相關部門的審核。
相比之下，美國計劃開展基因編輯人體試驗的時間其實并不算晚，但審核流程卻更為嚴格。研究人員必須首先獲得美國食品藥品監督管理局（FDA）批準，才能進行人體試驗。
為獲得所在醫院人體試驗評估委員會（類似于我國倫理委員會）和FDA批準，美國shou個基因編輯人體試驗的主要負責人、賓夕法尼亞大學CRISPR研究團隊科學家Carl June，在2016年首先嘗試獲得美國國立衛生研究院（NIH）顧問委員會的評估。委員會對其提出了一系列要求，例如將實驗描述為“基因轉移（gene transfer）”而非“基因治療（gene therapy）”，確保患者知曉這只是一項試驗而非治療，進行各種測試觀察CRISPR的脫靶現象等。雖然zui終得到了NIH的批準，June的團隊又花了一年時間與FDA討論，向其提供信息并答疑解惑。
據悉，目前他們正在等待FDA的zui終審批，預計zui早于本月獲批。
? 賓夕法尼亞大學CRISPR研究團隊科學家Carl June 來源：Penn Medicine
然而這并不是結束，即使試驗開始，賓大仍將面臨比吳式琇更多更嚴格的標準。
是美國的做法保守，還是中國太激進?
在受試者知情同意方面，賓大研究人員必須使用由FDA和醫院評估委員會審核通過的知情同意書，而吳式琇的同意書只簡略提到了基因工程，也并未向患者詳細說明其使用的只是試驗性工具。柯頓生物科技的相關人員稱，中國患者也會簽署同意書，但基本上是聽醫生的。
對于試驗過程中出現的死亡等嚴重不良事件，FDA發言人表示，無論死亡是否與試驗相關，試驗開展方都必須上報FDA，而我國衛計委則要求研究人員向醫院倫理委員會報告不良事件。目前，吳式琇的試驗已有7例死亡病例，而他表示，患者死亡由其所患疾病所致，與試驗本身無關，因此無需上報。
此外，新藥I期臨床試驗的主要目的之一是初步評估藥物的人體安全性。June稱，賓大將先在一位患者身上測試CRISPR，等待一個月確保未發生不良反應后再在另兩位患者身上測試。吳式琇則認為，挽救患者生命是zui重要的，目前他已編輯了10余位癌癥患者的基因，未來計劃在更多患者身上進行測試。
目前，美國國家醫學圖書館數據庫已經記錄了中國的9次試驗，而實際數字可能不止如此。
中國正力爭使國內產業走上舞臺，基因編輯更是被列入2016年制定的國家五年計劃中。June也表示，在將CRISPR等西方國家開創的醫療技術加以應用方面，中國可能超過美國，美國將來可能失去在生物醫藥領域的位置；“中美之間關于CRISPR的對壘，也許會觸發20世紀50年代時美蘇航天技術競賽那樣的生物競賽，而這次將會是2.0版本。”
對此，《華爾街日報》評論道，雖然各國對于人體試驗的政策可能存在差異，但中國敢為人先的嘗試著實讓西方科學家對這一全新工具的安全性感到擔憂，他們并不認為美國應該放松對這方面的監管。芝加哥大學神學院（Universityof Chicago Divinity School）院長、生物倫理學家Laurie Zoloth接受采訪時也說道，希望各國制定統一標準，共享試驗結果和倫理準則。
在基因編輯這一尚未成熟的領域，目前還較難在快速推進與保證安全性之間找到理想的平衡點。近日，斯坦福大學Matthew H. Porteus教授團隊發現，在大部分人體內原本就存在針對Cas9蛋白的體液免疫和細胞免疫，CRISPR-Cas9技術在人體中應用有可能引發嚴重的免疫反應7。
吳式琇同意CRISPR技術是一把雙ren劍，但他同時說道，當別人更多關注潛在風險時，他們看到的是潛在療效。生死一線的晚期癌癥患者無法讓他將時間過多用在各種測試上，“如果不嘗試一下，就永遠無法知道結果。”
在jie放軍105醫院和此次杭州市腫瘤醫院的試驗中，相關人員均表示部分患者的病情有所緩解，但截止到目前，我國各項基因編輯人體試驗尚未公布其結果。《知識分子》也將持續關注這個話題。
CRISPR
CRISPR（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats）是生命進化歷*，細菌和病毒進行斗爭產生的免疫武器，簡單說就是病毒能把自己的基因整合到細菌，利用細菌的細胞工具為自己的基因復制服務，細菌為了將病毒的外來入侵基因清除，進化出CRISPR系統，利用這個系統，細菌可以不動聲色地把病毒基因從自己的染色體上切除，這是細菌*的免疫系統。微生物學家10年前就掌握了細菌擁有多種切除外來病毒基因的免疫功能，其中比較典型的模式是依靠一個復合物，該復合物能在一段RNA指導下，定向尋找目標DNA序列，然后將該序列進行切除。許多細菌免疫復合物都相對復雜，其中科學家掌握了對一種蛋白Cas9的操作技術，并先后對多種目標細胞DNA進行切除。這種技術被稱為CRISPR/Cas9基因編輯系統，迅速成為生命科學zui熱門的技術。
CRISPR是生物科學領域的游戲規則改變者，這種突破性的技術通過一種名叫Cas9的特殊編程的酶發現、切除并取代DNA的特定部分。這種技術的影響極其深遠，從改變老鼠皮毛的顏色到設計不傳播瘧疾的蚊子和抗蟲害作物，再到修正鐮狀細胞性貧血等各類遺傳疾病等等。
自2012年以來，研究人員常用一種叫做CRISPR的強大“基因組編輯”技術對生物的DNA序列進行修剪、切斷、替換或添加。zui近，美國約翰·霍普金斯大學醫學院的科學家證明，這一系統還能有效地改變人類的干細胞。研究人員指出，這一發現簡化了對誘導多能干細胞（iPSCs）的修改和定制，有望更快在治療上取得成果，開發出用于疾病研究和藥物測試的模型系統。相關論文在線發表于zui近的《分子治療》上。
CRISPR來自微生物的免疫系統，這種工程編輯系統利用一種酶，能把一段作為引導工具的小RNA切入DNA，就能在此處切斷或做其他改變。以往研究表明，通過這些介入，CRISPR能使基因組更有效地產生變化或突變，效率比TALEN（轉錄激活因子類感受器核酸酶）等其他基因編輯技術更高。但zui近研究發現，雖然CRISPR有許多優點，在人類癌細胞系列中，它也可能產生大量“誤傷目標”，尤其是對不希望改變的基因做修改。
2015年1月6日，為了研究這種副作用在人類其他細胞中是否也存在，研究小組用CRISPR和TALEN兩種系統在人類的iPSCs中進行實驗，讓它們在iPSCs中切下已知的基因片段，或切掉后再換上其他的。
他們用JAK2、SERPINA1和AAVS1基因作為模型，JAK2基因變異會導致骨髓紊亂，真性紅細胞增多癥；SERPINA1基因變異會導致alpha1-抗胰蛋白酶缺乏，這是一種遺傳性紊亂，會造成肺和肝臟疾病；而AAVS1zui近發現是人類基因組中的“安全港”，可以插入外來基因。
通過比較發現，在這三個基因系統中，如果只是簡單地切掉部分基因，CRISPR系統明顯比TALEN更有效，產生的剪切是后者的100倍；而在做基因替代操作時，如替代JAK2和SERPINA1中的致病變異，CRISPR和TALEN的效率相當。
研究人員還指出，與人類癌細胞系研究不同的是，無論CRISPR還是TALEN，在人類iPSCs中同樣都有著目標特異性，即只瞄準那些為它們設定的目標基因。他們還發現，CRISPR系統比TALEN更有優勢：CRISPR可以設計成只瞄準病人體內含有變異的基因，而不影響健康基因，即只影響某個基因的一個副本。這些成果與以往的干細胞研究成果結合，使CRISPR成為一種有用的人類iPSCs基因剪輯工具，其偏離目標的風險更小。
約翰·霍普金斯大學醫學院導師葉朝輝（音譯）說，他們的研究詳細說明了如何將CRISPR技術用于人類iPSCs，展現了該技術在這類細胞中的潛力。“干細胞技術正在迅速發展。我們認為，將iPSCs用于人類治療的日子已經不遠。”
中國一直處在CRISPR研究的zui前沿。2014年，南京大學的研究人員宣布成功創造出定向突變的基因工程猴，這是有記錄以來在非人類靈長目動物身上成功使用此項技術。
2016年8月，四川大學華西醫院腫瘤學家盧鈾率領的一個中國科學家團隊將開展*對人體使用革命性基因編輯技術CRISPR的試驗。
該團隊計劃于2016年8月開始在肺癌患者身上測試經過CRISPR技術編輯的細胞。這些研究人員計劃招募一批轉移性非小細胞肺癌患者，對他們來說，化療和放療等其他選擇都已失敗。他們將從患者血液中提取免疫細胞，利用CRISPR加入一個幫助免疫系統定向清除腫瘤的新基因序列，然后再把這些細胞注入患者的血液。
美國已經批準一個由技術大亨肖恩·帕克支持的研究團隊開展CRISPR人類測試。如果四川大學的研究今年8月如期啟動，那么它將超越美國成為世界*CRISPR人類測試。
需要指出的是，四川大學開展的試驗不編輯基因種系，其影響不會被遺傳。
CRISPR正在生物醫學研究領域引起一場巨變。不像其他基因編輯手段，它使用起來廉價、迅速且簡單，并因此席卷實驗室。研究人員希望利用它調整人類基因以消除疾病，創造生命力更加頑強的植物，并且消滅病原體。
長久以來，生物學家一直在利用分子工具編輯基因組。他們因一種有望且地編輯基因、被稱為鋅指核酸酶的酶而興奮不已。不過，需要花費5000多美元才能訂購到的鋅指并未被普遍采用，因為它們很難進行基因改造且花費頗高。CRISPR卻大不相同：它依靠一種利用引導性RNA分子將其導向目標DNA、被稱為Cas9的酶，然后編輯DNA以擾亂基因或插入想要的序列。通常，研究人員需要訂購的只是RNA pian段，其他成分都是現成的。全部花費只有30美元。這使得該技術走向大眾化，因此每個人都在使用它。這的確是一場巨大的革命。
CRISPR方法正快速超越鋅指核酸酶和其他編輯工具。對一些研究人員來說，這意味著要放棄曾花費數年來完善的技術。研究人員傳統上嚴重依賴諸如小鼠、果蠅等模式生物。CRISPR使在更多生物體中編輯基因成為可能。
編輯人類基因的想法往往引發爭議。英國禁止進行人體基因編輯。英國納菲爾德生物倫理學協會副秘書長彼得·米爾斯向本報表達了對扮演上帝和“定制嬰兒”的擔憂。
一項對不能成活的人類胚胎開展的研究（在中國進行）因研究人員發現他們在臨床環境下使用這種技術面臨“嚴重障礙”而被叫停。
此外，在2015年3月，一個研究小組在《自然》雜志發表公開信，提出“嚴重擔憂”編輯人類基因“種系”產生的道德和安全影響。
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