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/ e2 A% w$ `/ C! V$ H m0 x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。/ g, {! P8 _9 b' t0 `6 P
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2 D9 Z6 b y6 ^6 b7 J% Z2 _图1. 2020年诺贝尔化学奖得主" l+ j1 }9 Z, E, x' `1 R. a
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图片来源：参考资料13 O/ M. w. }# b7 H; H
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" g0 }( ^) W$ h5 p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。0 C# u0 O5 p; p1 B; x/ m
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什么是基因编辑0 T+ F; O9 ]# X
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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。7 @3 Q. B: B7 B6 k& x; ~+ ^: D
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8 Y) p: U' t9 i2 y# i+ W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。
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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。01+ v; h' j" ] L* u7 l
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什么是基因编辑7 S) Y: I0 a/ L
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$ @2 ~0 H: m9 M4 Z5 I: u( X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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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。) N, N+ _9 ?8 l! o" x
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: u( E# H6 E8 c3 h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。
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图2. 基因编辑应用在肿瘤研究的报道越来越多2 x7 Z1 T1 P, L# F* a' G8 u0 L7 E
K$ X8 R$ G5 F* V, ^6 `% u图片来源：参考文献4
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& o' \0 y! o) B7 Y; C5 y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。* ~$ m: w5 i+ y0 N2 g' S
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基因编辑在肿瘤治疗中的应用8 [4 p: ^ Q& m
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2 y! h3 P5 n# O* x9 Q, b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。3 \1 G: S+ f9 s% R" @( `2 Z
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图3. CRISPR-Cas9在癌症治疗中的应用潜力1 M5 D) G3 r2 K0 x) g; M& A
) V/ c0 O+ \5 x, Q0 s0 g图片来源：参考文献5
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5 y: N) L# T3 q; Y" O/ |6 s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。
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- U N2 O6 ]0 i4 o8 b! V* G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( \" ]: D/ x& u2 K- v( }
7 k' }7 Q; j p) X图片来源：参考文献2
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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。
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! R# C3 V1 C# t7 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: v" |, a1 {5 y6 g$ a; Q
/ j) h W2 E- B图片来源：参考文献2
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9 Y x8 [- |6 m, E Y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。" T, f: K. c& ~. p1 v; M
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2 n$ G4 n: D7 d- Z' \图6. 使用CRISPR / Cas9进行肿瘤治疗的注册临床试验/ M& ?/ u) q3 ?9 ~9 d
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图片来源：参考文献26 I+ ~' R B% W& \
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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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( }4 C) S' T$ x6 S: w3 Z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。
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我们相信，总有一天会将肿瘤控制为慢性疾病。) m$ d+ ]' C, a$ T% q
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