华西“魔剪”：轰动全球的抗癌新技术真的可行吗？

2016年7月21日，全球顶尖的学术杂志《自然》发表了一则新闻：来自中国四川的华西医院，启动了一项利用基因编辑技术抗癌的临床试验。如果顺利开展，这将是类似技术，在全球范围内，首次应用于人体……

一时间，舆论风起云涌，欢呼声和叫骂声四起。

这是一种被称为CRISPR-Cas9的基因编辑新技术，是这几年医学界最热门的生物技术，能够精确地将基因组中特定的遗传物质“剪去”甚至“替换”，被称为“魔剪”。

华西医院打算剪去的基因是PD-1，又是一个肿瘤领域近几年热得发烫的名词，PD-1抗体被一些媒体宣传为抗癌的“神药”,它确实让一些晚期肿瘤患者真正的获益。

“魔剪”+“神药”+“全球首次”，华西医院这是要逆天了么？！！

且慢，在跃跃欲试，想报名参加这个“创纪录”的临床实验之前，请您耐着性子，读读以下的科普。

什么是CRISPR-Cas9基因编辑技术？

细节很复杂，简单来说：这项技术可以允许我们在细胞里，快速高效地改造我们的基因。比如我们不想要某个基因A，我们就可以把它剪掉；如果基因A坏了，我们也可以尝试换成更好的基因B。CRISPR-Cas9就是这样一个工具，听起来非常酷炫吊炸天。

但是，人无完人，金无足赤。这把“魔剪”的成功率并不是100%，准确度也不是100%，甚至有的科学家认为不到一半。

在体外的细胞甚至动物实验中，基因A、B、C、D……X、Y、Z，颠来倒去，修剪和改造，似乎问题不大；但是，换成活生生的人……

敲除PD-1，真的安全吗？

这个临床试验，打算利用CRISPR-Cas9敲除肺癌患者外周血或者肿瘤组织中的特异T细胞中的PD-1，回输给患者。

PD-1这个蛋白，对于维持免疫系统的动态平衡非常重要，它可以阻止免疫系统攻击正常的细胞和组织。大家可能听说过一些自身免疫病，比如红斑狼疮、类风湿性关节炎、血管炎等，这些疾病就是免疫细胞不受控制的攻击自身组织造成的。

那么，敲除PD-1会不会引起肿瘤患者的T细胞攻击自身正常的组织和细胞，导致严重的副作用呢？

这个答案其实没有人知道，只能等临床数据。不过，在没有数据之前，我们可以搜寻相关的基础研究数据，预测一下可能会发生什么。

前方高能，做好准备，都是小老鼠的数据，仅供参考。

熟悉PD-1的人都知道PD-1是一个叫做Tasuku Honjo的日本科学家发现的，这位老爷爷当然也研究了PD-1的功能，他在1999年和2001年发表了两篇文章来讨论敲除PD-1基因对小鼠自身免疫病的影响：PD-1敲除的小鼠，可能会产生类似系统性红斑狼疮的症状，可能会导致严重的心肌疾病；此外，PD-1敲除的小鼠，体内自身反应性抗体浓度很高，死亡率很高！！！

口说无凭，看图说话（这个图有点专业，不感兴趣的，可以直接跳过）：

QQ截图20160728093648.png

图A显示，PD-1敲除的小鼠死的很快；图B显示，PD-1敲除的小鼠的心脏变得很大，免疫细胞浸润严重。

此后，别的科学家研究发现：PD-1敲除的小鼠更容易感染结核杆菌，而且发生了严重的全身炎症反应；PD-1敲除的小鼠在感染MHV-3病毒后，也发生了严重的自身免疫攻击。

综上所述，PD-1敲除之后，可能会引起严重甚至致命的自身免疫病。在临床试验中，研究人员会敲除患者T细胞中的PD-1，是不是也有类似的安全隐患，我们不得而知。

敲除PD-1，真的有效吗？

很多患者朋友，都知道PD-1抗体对大部分肿瘤患者是安全的，有效率大概在20%-40%，在欧美很多国家，已经陆陆续续被批准用于多种癌症。

那么，直接在T细胞中敲除PD-1，效果会不会更好呢?

通过菠菜和咚咚医生的努力，我们找到了2015年Arlene Sharpe教授发表的重要研究成果。

Arlene Sharpe是肿瘤免疫治疗，尤其是PD-1通路基础研究的领军人物，同陈列平一样，也是菠菜和咚咚医生的偶像。

在这篇文章中，Arlene Sharpe利用LCMV这个慢病毒感染模型，研究了PD-1正常表达和PD-1敲除的T细胞的功能差异，研究的结论是：

1：短期

PD-1敲除之后T细胞增殖的更快，数量变得更多，但是功能受到了影响，还会高表达TIM-3/LAG-3等免疫检查点分子，进一步抑制机体的抗癌作用——这就类似于杀了夏明翰，又有后来人；把PD-1敲除了，其他类似于PD-1的坏分子又“替补”了上了，甚至反弹得更厉害。

2：长期

PD-1敲除的T细胞更容易凋亡，也更容易变得无能，最终的数量和攻击肿瘤的能力方面，实际上或许更弱了。

有一定生物医学基础的，可以自己看下图；不明真相的吃瓜群众，可以直接跳过下面的几幅图……

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短期看：PD-1敲除影响了T细胞的功能(A)，促进了T细胞增殖(B)，其它免疫检查点分子高表达。

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长期看：PD-1敲除让T细胞更无能(A/B/C)，其它免疫检查点分子依然高表达(D/E)。

综上所述，PD-1敲除好像是给T细胞打了一针兴奋剂，提前透支了它们的潜力，使T细胞数量变多了但是功能受到部分影响，最终可能导致T细胞过早地衰竭。

此外，这项临床试验，将患者的T细胞在体外培养，用“魔剪”剪去PD-1，然后回输给患者，本质上属于免疫细胞治疗。截止到目前，全世界还没有一项临床数据证实免疫细胞治疗可以对付肺癌；根据科学伦理和法律规定，试验性质的新药、新技术，应当免费。

感兴趣的患者朋友，如果报名参加华西医院这项临床实验，以上几点供参考，请您三思而后行。

参考文献：

[1]Nishimura, H., et al., Development of lupus-like autoimmune diseases by disruption of the PD-1 gene encoding an ITIM motif-carrying immunoreceptor. Immunity, 1999. 11(2): p. 141-51.

[2]Nishimura, H., et al., Autoimmune dilated cardiomyopathy in PD-1 receptor-deficient mice. Science, 2001. 291(5502): p. 319-22.

[3]Lazar-Molnar, E., et al., Programmed death-1 (PD-1)-deficient mice are extraordinarily sensitive to tuberculosis. Proc Natl Acad Sci U S A, 2010. 107(30): p. 13402-7.

[4]Chen, Y., et al., Programmed death (PD)-1-deficient mice are extremely sensitive to murine hepatitis virus strain-3 (MHV-3) infection. PLoS Pathog, 2011. 7(7): p. e1001347.

[5]Odorizzi, P.M., et al., Genetic absence of PD-1 promotes accumulation of terminally differentiated exhausted CD8+ T cells. J Exp Med, 2015. 212(7): p. 1125-37.