张锋荣获全球生物医学大奖，CRISPR技术助力华人科学家在致命脑癌领域再次取得重大突破丨医麦猛爆料

今天是2017年8月16日

农历六月二十五

医麦客：张锋教授最近开挂了

2017年8月16日/医麦客 eMedClub/--今日，知名华人学者张锋教授荣获全球知名的阿尔伯尼生物医学奖（Albany Medical Prize）。值得一提的是，阿尔伯尼生物医学奖是美国最重要、最具影响力的生物医学大奖之一。

自2001年以来，获奖者中包括八位诺贝尔奖得主。此次张锋更是继哈佛大学教授、北京大学生物动态光学成像中心主任谢晓亮之后的第二位获得该奖的华人科学家。另外，一同获奖的还包括JenniferDoudna、Emmanuelle Charpentier、Luciano Marraffini以及Francisco J.M. Mojica。

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张锋谈CRISPR

视频来源：STAT

作为麻省理工学院的教授，Broad研究所的核心成员，张锋教授在基因编辑技术CRISPR上的贡献更是功不可没。

对此，阿尔伯尼生物医学奖委员会主席Vincent Verdile博士评价道：“很少有一个新发现能够像CRISPR在生物医学领域一样，彻底改变整个领域的研究，它在人类健康与疾病等方面的应用潜力是不可估量的。”

Sidi Chen（图片来源 curemelanoma.org）

2017年8月14日，来自耶鲁大学系统生物学研究所的Sidi Chen教授团队在张锋教授的协助下，通过CRISPR技术，成功找到了导致胶质母细胞瘤的关键基因突变。相关研究结果发表在著名国际期刊《Nature Neuroscience》上。

利用CRISPR基因编辑技术，研究团队成功开发了一种全新的筛选手段。他们根据人类脑癌中常见的基因突变，构建了一套sgRNA库。然后通过腺相关病毒（AAV）技术，将这些能导致特定基因突变的系统引入到健康小鼠脑内。

实验设计（图片来源 Nature Neuroscience）

紧接着，研究人员发现不少小鼠都患上了胶质母细胞瘤。通过对这些发病小鼠的大脑组织进行测序分析，研究人员发现诸如Pten、Nf1、B2m、Trp53等参与到细胞周期、免疫调控、以及DNA修复与复制的基因，突变尤其常见，并且频率更是高达70%。

胶质瘤中的基因突变频率（图片来源 Nature Neuroscience）

这也就意味着，这些基因的突变会诱发这种致命脑瘤。

除此之外，研究人员还分析了不同的基因突变组合对胶质母细胞瘤的影响。也正是因为CRISPR技术的高效和精准，能够一次让多条基因产生突变，研究才得以顺利进行。在此次实验中，他们评估了1500多种的基因突变组合。

结果发现：B2m-Nf1、Mll3-Nf1、和Zc3h13-Rb1这些基因组合的突变或是诱发脑胶质细胞瘤的主要因素。

不同基因的组合突变（图片来源 Nature Neuroscience）

研究的目的归根结底是为了能够有效治疗这种致命脑癌，所以为了证明这些基因突变是否会影响脑胶质细胞瘤的治疗，研究人员还进行了进一步的研究。

通过对带有不同基因突变的患病小鼠进行化疗(替莫唑胺，temozolomide，TMZ)，研究人员发现：带有Zc3h13或Pten基因突变的小鼠，对该化疗药物具有抵抗性。也就是说，如果脑胶质瘤患者体内带有这些基因突变，化疗可能就不能作为治疗方案了。

不同基因突变的患病小鼠进行化疗后的存活率（图片来源 Nature Neuroscience）

Sidi Chen教授表示：“在此之前，我们已经对人类癌症基因组进行了测序，发现数千个新的基因突变和癌症相关联，但是我们并不清楚哪些基因亦或是哪些基因组合的突变又发了癌症。现在基于这项研究结果，我们得知了哪些治疗方式最适用于哪类患者，而这让我们离个体化癌症疗法又迈进了一大步。”

双细胞CRISPR（图片来源 Nature）

另外，由美国国立卫生研究院（NIH）的Nicholas Restifo教授主导，CRISPR技术先驱张锋教授协助参与的一项研究也通过CRISPR技术筛选出了导致免疫疗法的效果降低的一个关键基因，为增强免疫疗法提供了一个潜在的新靶点。相关研究结果于8月8日发表在《Nature》期刊上。

张锋（图片来源 NIH）

综上所述，CRISPR技术在寻找个体化的基因突变方面的潜力是不可估量的，其显著提高了癌症治疗靶点的筛选效率，帮助研究人员决定哪个靶点可以用于进一步开发有效的治疗药物，加速了个体化的新型药物开发。

当然，CRISPR的应用远不止于此，其在全球数以万计的实验室使用。从美国首例编辑人类胚胎实现单基因遗传病的突变基因修复到杨璐菡团队攻克异种器官移植难题，近日的这些重磅突破都离不开CRISPR这个革命性技术。

阿尔伯尼生物医学奖（Albany Medical Prize）评议更是称CRISPR技术为“世纪发现”，因此，此次的生物大奖对于张峰教授来说，绝对是实至名归！

参考出处：

doi:10.1038/nn.4620

https://news.yale.edu/2017/08/14/thousands-suspects-yale-scientists-ferret-out-cancer-causing-genes

http://news.mit.edu/2017/feng-zhang-share-albany-medical-prize-0815

http://science.sciencemag.org/content/early/2017/08/09/science.aan4187

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