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“基因魔剪”再度冲刺癌症治疗,诺奖级别的医疗技术能否带来新突破?

作者:小D|2021年07月02日| 浏览:1930
2020年的诺贝尔化学奖颁给了两位女性科学家Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna。让她们获奖的正是被称为“基因魔剪”的CRISPR/Cas9基因编辑技术

一经问世,CRISPR技术就在医学研究中获得了广泛的应用。而除了研究之外,这项技术也可以直接用来治疗一些基因变异造成的疾病。

最近,首个人体内使用CRISPR基因编辑的临床数据新鲜出炉[1]。英国皇家自由医院的Julian D. Gillmore博士,使用基于CRISPR/Cas9技术的NTLA-2001疗法治疗了6位甲状腺素转运蛋白淀粉样变性(ATTR)患者,降低了他们血液中的甲状腺素转运蛋白水平,登上了医学领域顶级期刊NEJM。


ATTR是一种罕见病,大多由甲状腺素转运蛋白(TTR)基因的突变引起[2]。突变的TTR错误折叠,形成淀粉样物质,在心脏和神经组织中沉积,造成ATTR心肌病和ATTR多发性神经病。ATTR心病患者,大多在确诊后2~6年内死亡,ATTR多发性神经病患者也大多在4~17年内死亡。

NTLA-2001是一种基于CRISPR/Cas9的体内基因编辑疗法,靶向人体中TTR的主要生产器官——肝脏,降低其TTR蛋白的表达。TTR蛋白生产的少了,组织中淀粉样变的TTR沉积的也慢了。

此次试验一共招募了6位ATTR患者,分为0.1mg/kg和0.3mg/kg两个剂量组。试验中,有6名参与者仅报告了3例轻微的治疗相关不良反应。治疗的靶器官肝脏,也没有出现肝功能的异常。

在治疗后的第14天和第28天,研究人员评估了治疗效果。治疗后14天时,所有患者的血清TTR蛋白水平都有所下降,28天时下降的更多。在第28天时,0.1mg/kg剂量组的血清TTR水平平均下降了52%,0.3mg/kg剂量组平均下降了87%。

NTLA-2001在体内的作用机制

除了治疗ATTR这种罕见病,CRISPR技术在癌症中其实也大有可为

一方面,CRISPR可以用于肿瘤的免疫治疗。有人就尝试使用CRISPR敲除掉T细胞上的PD-1分子,就好比是CRISPR版的PD-1抑制剂[3],还有人尝试修改T细胞上的TCR分子,以T细胞更好地识别肿瘤[4]

另一方面,CRISPR也可以当做靶向药来用。常规的靶向药都是去抑制肿瘤中某些特定的驱动蛋白,而使用CRISPR可以直接敲除掉相应的驱动基因。中国医学科学院的Li Xinjian和浙江医科大学的Lu Zhimin就通过CRISPR抑制了胶质瘤中常见的TERT突变,在小鼠中抑制了胶质瘤的生长[5]

还有,像林奇综合征、BRCA突变等遗传因素造成的癌症高危人群,如果能通过CRISPR技术修复他们体内的基因缺陷,也能有效降低他们的癌症发病率。



参考文献:
[1]. Gillmore, J. D., et al. (2021).”CRISPR-Cas9 In Vivo Gene Editing for Transthyretin Amyloidosis.” NewEngland Journal of Medicine.
[2]. Gertz, M. A., et al. (2015).”Diagnosis, Prognosis, and Therapy of TransthyretinAmyloidosis.” J Am Coll Cardiol 66(21): 2451-2466.
[3]. Lu Y, Xue J,Deng T, et al. A phase I trial of PD-1 deficient engineered T cells withCRISPR/Cas9 in patients with advanced non-small cell lung cancer[J]. 2018.
[4]. Stadtmauer E A,Cohen A D, Weber K, et al. First-in-human assessment of feasibility and safetyof multiplexed genetic engineering of autologous T cells expressing NY-ESO-1TCR and CRISPR/Cas9 gene edited to eliminate endogenous TCR and PD-1 (NYCE Tcells) in advanced multiple myeloma (MM) and sarcoma[J]. 2019.
[5]. Li X , Qian X ,Wang B , et al. Programmable base editing of mutated TERT promoter inhibitsbrain tumour growth[J]. Nature Cell Biology, 2020, 22(3).

 

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