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& @7 H$ u7 D5 p% N4 D5 c6 `" w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。
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图1. 2020年诺贝尔化学奖得主& t# _0 S! a' l' _ L2 L8 b2 z
" o9 j4 l# `9 Y/ O8 r, i图片来源：参考资料16 R# \- P* m/ B7 @+ M" @; n
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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。
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什么是基因编辑0 | w0 \6 A* N' f
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& c) Z9 O1 `# Z& I) L4 f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。
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3 f8 j9 [. k9 U4 B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。. U% {1 d5 @$ o3 j- \! ?
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$ @3 G. _- {, l6 N7 ~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。013 }5 @7 m8 U. ~) L( u+ Y. W
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什么是基因编辑
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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。6 \" O" D; d5 M4 Y/ F
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E4 ~+ P3 g: Q) y0 Z6 Z. k& ] k! c8 F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。+ P/ Q# Z2 [# ~) J) B- T8 [1 T
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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。% o9 V1 _9 s7 R- i; y
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% Y: n+ p* D3 ]; d+ S J9 S图2. 基因编辑应用在肿瘤研究的报道越来越多8 J1 U$ w6 b7 K ~$ A( T
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图片来源：参考文献4$ N. {3 z# p( Y2 I9 i9 k
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( m5 f; M. j5 y- g- F+ Q; y
% i3 m) w% {0 Y+ N- E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。1 c$ Y, W0 F' i+ ^
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, t) P: d. b7 K T基因编辑在肿瘤治疗中的应用& K" Z. T7 I2 c. n) u* d9 D: H
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8 G# h7 o0 c q% c: t4 u9 g6 l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。
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6 b. M( ~) A% M7 H图3. CRISPR-Cas9在癌症治疗中的应用潜力
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图片来源：参考文献5
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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。+ S! H+ a' X6 T3 w( Q* Y; O2 [
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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8 H3 x" I% f' E+ I; y; X
9 t/ _5 R8 l2 E7 a0 g图片来源：参考文献2' ?9 q( z" |4 O$ m& n( K: x
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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。3 {) R* j+ S; B! F
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2 Z' V+ d0 C3 r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。
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图5. CRISPR / Cas9作为治疗癌症的工具
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2 x, {+ x( T3 n9 c: m6 v3 t+ J图片来源：参考文献2' l2 T; [& W4 Y' I# R7 P! E) t
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: ?( x1 r V2 A: O& l5 w
, c5 ^9 q( S. m# e+ O3 Z5 B8 }3 r& P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。+ ^9 l7 B/ N; o1 m9 p1 |! x
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图6. 使用CRISPR / Cas9进行肿瘤治疗的注册临床试验
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图片来源：参考文献2: D: m3 e6 q& K) j, z
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0 {1 _9 A( a/ r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。
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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。7 f. C1 o* X+ S8 J. i/ }
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1 [! [" A) f) s我们相信，总有一天会将肿瘤控制为慢性疾病。
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