2012 年 8 月 17 日,詹妮弗杜德娜(Jennifer Doudna)和埃玛纽埃尔卡彭蒂耶(Emmanulle Charpentier)合作,在 Science 杂志发表了基因编辑史上的里程碑论文,成功解析了 CRISPR/Cas9 基因编辑的工作原理。
2013 年 2 月 15 日,张锋在 Science 杂志发表了,首次将 CRISPR/Cas9 基因编辑技术应用于哺乳动物和人类细胞。
此后,CRISPR 基因编辑技术开始大放异彩,为遗传病治疗和肿瘤治疗等带来前所未有的希望。
2016 年 6 月,四川大学华西医院卢铀教授开始进行 CRISPR 基因编辑 T 细胞治疗癌症的 1 期临床试验,并于 2016 年 10 月 28 日完成了世界首例基因编辑细胞人体注射。
2020 年 4 月 28 日,卢铀教授团队在国际顶尖医学期刊 Nature Medicine 发表题为:Safety and feasibility of CRISPR-edited T cells in patients with refractory non-small-cell lung cancer 的研究论文。
卢铀
该论文报道了使用 CRISPR/Cas9 技术编辑非小细胞肺癌患者 T 细胞 PD-1 基因的首个人类 I 期临床试验结果(ClinicalTrials.gov NCT02793856)。
这项 1 期临床试验的主要终点是安全性和可行性,次要终点是功效,探索性目标包括跟踪基因编辑后的 T 细胞。研究团队共招募了 22 名非小细胞肺癌晚期患者。
首先,研究团队抽取并分离招募志愿者的 T 细胞,然后通过电穿孔方式向离体 T 细胞种共转染 Cas9 质粒和 sgRNA 质粒,从而编辑 T 细胞的 PD-1 基因。
22 名招募患者种,有 17 名患者基因编辑后的 T 细胞足够进行回输治疗,其中有 12 名最终能够接受治疗。接受基因编辑 T 细胞回输治疗后,所有与治疗相关的不良事件均为 1/2 级。
输注后在外周血中可检测到编辑过的 T 细胞。中位无进展生存期为 7.7 周,中位总生存期为 42.6 周。
通过二代测序,在 18 个候选位点中,脱靶事件的中位突变频率为仅为 0.05%。由此,研究人员得出结论:CRISPR/Cas9 基因编辑的 T 细胞的临床应用通常是安全可行的,未来的试验应使用改进的基因编辑方法来提高治疗效果。
卢铀教授团队是世界范围内最早开展 CRISPR/Cas9 基因编辑人体实验的。但在卢铀团队的这篇论文之前,北京大学邓宏魁团队,以及宾夕法尼亚大学 Carl June 团队,先后发表临床试验论文,表明 CRISPR/Cas9 进行 T 细胞编辑治疗癌症的的安全性和有效性。
邓宏魁的临床试验
2019 年 9 月 11 日,北京大学邓宏魁研究组、解放军总医院第五医学中心陈虎研究组、首都医科大学附属北京佑安医院吴昊研究组合作在《新英格兰医学期刊》发表了题为:CRISPR-Edited Stem Cells in a Patient with HIV and Acute Lymphocytic Leukemia 的研究论文。
邓宏魁
该临床试验,利用 CRISPR 基因编辑技术,在人成体造血干细胞上进行 CCR5 基因编辑,实现了经基因编辑后的成体造血干细胞在人体内长期稳定的造血系统重建。然后对一个患艾滋病和急性淋巴细胞白血病的 27 岁男性进行治疗。治疗后病人的急性淋巴白血病达到形态上的完全缓解,病人的 T 细胞呈现一定程度上对 HIV 病毒的抵抗能力,且未发现脱靶效应和副作用。
Carl June 的临床试验
2020 年 2 月 28 日,Carl June 教授领导的一项多重 CRISPR/Cas9 编辑工程改造的 T 细胞进行癌症治疗的人类临床试验登上了国际顶尖学术期刊 Science 杂志封面。实验结果表明了该疗法在难治性癌症患者中的安全性和可行性。
Carl June
这项多重 CRISPR/Cas9 编辑工程改造的 T 细胞进行癌症治疗的临床试验的结果,让我们对 CRISPR 基因编辑治疗癌症重新燃起期待,实验结果表明的长期安全性也为基于 CRISPR 基因编辑的下一代细胞疗法铺平了道路。
需要特别指出的是,这几项 CRISPR 基因编辑均在成体 T 细胞上进行,且在体外编辑后再回输到体内,因此并不会对其他组织器官及生殖系统产生影响。这也是与贺建奎进行的「基因编辑婴儿」的本质区别。
这几项临床试验初步证明了通过 CRISPR/Cas9 基因编辑T 细胞移植进行肿瘤治疗的可行性和在人体内的安全性,将会促进和推动基因编辑技术在临床应用领域的发展。
https://clinicaltrials.gov/ct2/show/record/NCT02793856
https://www.nature.com/articles/s41591-020-0840-5
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