Nature新闻：美国第一例CRISPR人体临床实验

　　生物通报道：美国第一例基于CRISPR-Cas9基因编辑系统的人体临床实验将会由学术机构，而不是与这一技术联系最紧密的生物技术公司来完成，来自Nature Biotechnology的消息，宾州大学与加州大学旧金山分校，德州大学安德森癌症中心合作，计划在今年一季度开展基于T细胞癌症免疫治疗的I期试验。此前国内四川大学卢铀教授领导的一个研究组2016年完成了世界首列CRISPR-Cas9人体临床实验，这表明基于CRISPR-Cas9治疗的竞争格局已经开始变得越来越复杂。

此外，多家公司也在摩拳擦掌，计划着CRISPR的相关治疗研发，比如Editas Medicine，Intellia Therapeutics和CRISPR Therapeutics，Caseia Therapeutics，下表为各大生物技术公司的具体项目：

Selected CRISPR–Cas9-based development programs

Developer	Program	Type of edit	Delivery route	Current status
University of Pennsylvania, University of California San Francisco, MD Anderson Cancer Center	Multiple myeloma, melanoma, sarcoma	Knockout of T-cell receptor α and β chains and of programmed cell death protein 1 (PD-1)	Ex vivo electroporation	Phase 1 trial planned for 2017
Editas Medicine	Leber congenital amaurosis type 10	Knockout of disease-causing mutation and restoration of function	AAV via local injection	Phase 1 trial planned for 2017
CRISPR Therapeutics, Vertex (Boston)	Beta-thalassemia	Knockout	Ex vivo electroporation	IND-enabling studies underway
	Sickle cell disease	Knockout	Ex vivo electroporation	IND-enabling studies underway
Intellia, Novartis	Chimeric antigen receptor (CAR-) T cell therapy	Knockout, insertion	Ex vivo electroporation	Advanced preclinical development
	Hematopoietic stem cell transplant	Knockout, repair, insertion	Ex vivo electroporation	IND submission planned in 2018
Intellia, Regeneron	Transthyretin amyloidosis	Knockout	In vivo LNP to liver	IND-enabling studies planned between second half of 2017 (H2 2017) and H1 2018
Sources: Company websites

宾州大学Perelman医学院的免疫疗法教授即将进行的人体临床实验科学顾问。作为CAR-T细胞治疗的先驱，June此前曾利用另外种基因编辑技术研发了一种HIV治疗方法：他的研究组成功对12名HIV阳性患者的免疫细胞进行遗传工程改造使之能抵御感染，并降低了一些完全脱离抗逆转录病毒药物治疗(ADT)患者的病毒载量。

其中他们利用ZFN技术对患者的T细胞进行了改造模拟CCR5-delta-32突变，由于这种罕见突变能够提供对HIV病毒的天然抵抗引起科学界的极大兴趣，但其只存在于1%的普通群体中。通过诱导这些突变，科学家们减少了CCR5表面蛋白表达。没有CCR5，HIV无法进入，使得患者细胞能够抵御感染。

在这项研究中，研究小组将称作为SB-728-T的改造细胞输入到两组患者体内，所有患者在2009年5月-2012年6月间单次输入了大约100亿个细胞。6人从输入后的4周开始，在长达12周的时间里完全脱离抗逆转录病毒治疗，另外6名患者仍然接受抗逆转录病毒治疗。NEJM头条：艾滋病基因治疗传捷报

从中“我们确信锌指核酸酶是安全的，”June说。这项名为SB-728-T的治疗目前已经在 Sangamo BioSciences公司进入了第二阶段的试验。

CAR-T细胞治疗目前在癌症患者中已经获得了非常有前途的疗效，但是这种方法主要局限于血液恶性肿瘤，并且安全性依然是个挑战。即将进行的使用CRISPR-Cas9基因编辑的试验，将会在多发性骨髓瘤，黑素瘤等肿瘤患者中进行，主要通过攻击癌细胞中的 NY-ESO-1，这是高度免疫原性的癌抗原，这建立在骨髓瘤患者的早期临床研究之上，也就是2015年发表在Nature Medicine杂志上的一项成果。

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在这项研究中，研究人员操控患者的T细胞表达了针对肿瘤抗原，癌症睾丸抗原（CT抗原）的特异性受体：亲和力增强的T细胞受体(TCR)。这里的靶CT抗原是NY-ESO-1和LAGE-1。研究报道，高达60%的晚期骨髓瘤表达NY-ESO-1和/或LAGE-1，这与肿瘤的增殖及预后不良之间存在关联。

结果显示，患者在接受了自体干细胞移植后，体内再度被输入大约24亿个遗传改造T细胞。在20名接受治疗的患者中，14人(70%)在治疗后三个月内接近完全缓解或是完全缓解。中值无进展存活期为19.1个月，总生存期为32.1个月。两名患者在治疗后三个月获得了极好的部分反应。

但是一些患者出现了复发，这主要是由于T细胞衰竭，以及T细胞持久性不足造成的，研究人员认为这是PD-1激活导致的。为了克服这个与T细胞持久力有关的问题，June和他的团队利用CRISPR-Cas9破坏患者T细胞中的PD-1表达。同时还将用慢病毒载体对细胞进行基因工程改造，表达能识别NY-ESO-1的重组TCR。

这一内容去年已经获得了美国国立卫生研究院重组DNA咨询委员会（RAC）的批准。卢教授研究组则采用了更简单的方法，他们的研究人员正在进行一个自体T细胞治疗检测，其中干扰的是编码PD-1的单个基因。对此June认为“他们将很难跟踪注入的细胞，因为它们不是抗原特异性的。当你将这些细胞注入患者体内时，这些细胞立即被稀释了一千倍。”

除了干扰PD-1，June研究小组还将利用CRISPR-Cas9破坏内源性TCR的α和β链，防止出现可能具有潜在有害特异性的混合T细胞受体二聚体。首例人体试验的主要目的在于安全性，体内应用CRISPR-Cas9的安全性。

“随着这个方向发展，障碍会越来越大，”June说。比如体外实验方法需要标准电穿孔，这也回避了体内递送CRISPR-Cas9元件相关的技术挑战。

宾州的这一试验将会采用几种方法，包括对修饰T细胞进行深度测序和长期跟踪，检测脱靶事件。仔细设计指导Cas9核酸酶到目的位点的导向RNA（gRNA）序列可能有助于最小化这一问题。在对来自五个健康供体的148个基因进行临床前研究中，研究人员发现只有脱靶单核苷酸出现。这一脱靶出现在内含子中，属于T细胞中不表达的基因，因此如果其在试验中再次出现，不太可能具有任何临床意义。

另一个重要的安全问题可能来自Cas9核酸酶，June表示这个蛋白会随着时间的推移被稀释。Intellia公司首席执行官兼联合创始人Nessan Bermingham说：“Cas9的半衰期还不完全清楚，但一般认为其半衰期相对较短。”缺少针对酶的特异性抗体会阻碍其其体内分析，但作为非糖基化细菌蛋白，Cas9应该会被快速降解。

此外，Editas公司也将开展针对遗传性视网膜疾病：10型先天性利伯氏黑蒙（Leber congenital amaurosis type 10，生物通译）的I期试验，这一研究将使用gRNA-Cas9核酸酶，纠正编码中心体蛋白290（CEP290）的基因突变。

Intellia的第一份IND申请将于2018年到期，他们也将利用CRISPR-Cas9进行嵌合抗原受体CAR-T细胞治疗，该项目正在位于瑞士的诺华公司开展，今年下半年或明年将展开试验。还有更多的公司正在前赴后继的进行相关研究，最后这场竞赛谁输谁赢，其实都不重要，重要的是希望这些新治疗方法能给患者带来希望。CRISPR人体临床实验引发中美生物医学竞赛：中国先赢一局

（生物通：张迪）