劉小樂(lè)：如何實(shí)現(xiàn)癌癥的精準(zhǔn)化、個(gè)性化治療？
講者 | 劉小樂(lè)
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非常感謝潘院士的介紹，還有墨子沙龍給我這樣一個(gè)機(jī)會(huì)，跟大家一起交流我們現(xiàn)在做的科研工作。先做一下具體的科普，2015年的時(shí)候，當(dāng)時(shí)世界上的統(tǒng)計(jì)是每有六個(gè)人去世，其中就有一個(gè)死于癌癥。而現(xiàn)在在發(fā)達(dá)國(guó)家，這本書(shū)寫(xiě)的是每三個(gè)人就有一個(gè)人得癌癥，所以癌癥會(huì)是一個(gè)很大的問(wèn)題。
在七十年代的時(shí)候，美國(guó)曾經(jīng)有一個(gè)計(jì)劃叫“向癌癥挑戰(zhàn)”（The Waron Cancer），這個(gè)當(dāng)時(shí)是尼克松總統(tǒng)發(fā)動(dòng)起來(lái)的，這也是我們Dana-Farber的創(chuàng)始人，Sidney Farber聯(lián)合Mary Lasker鼓動(dòng)Richard Nixon有這個(gè)想法。
Sidney Farber是我們研究院的創(chuàng)始人，他最開(kāi)始是用化療來(lái)治療癌癥的，是給小孩治白血病的。但那個(gè)時(shí)候大家覺(jué)得我們只要花足夠多的錢(qián)和精力，就會(huì)馬上治愈癌癥。只是那個(gè)時(shí)候大家對(duì)癌癥的機(jī)制并不了解，有點(diǎn)像還在學(xué)牛頓力學(xué)，就想做一個(gè)原子彈一樣，其實(shí)結(jié)果并不是非常成功。
那么在過(guò)去這些年，傳統(tǒng)的治療癌癥的辦法主要是做手術(shù)來(lái)切，用化療毒死癌癥細(xì)胞或者用放療燒死癌細(xì)胞。但是這個(gè)都不是非常好用。在九十年代之后，開(kāi)始有靶向藥物。
現(xiàn)在這些年做精準(zhǔn)醫(yī)療，主要是如果一個(gè)病人到了一個(gè)手術(shù)的地方，或者是癌癥醫(yī)院，他已經(jīng)被確診得了癌癥，我們就從他的腫瘤里面提出來(lái)一些組織，把里面的DNA拿去測(cè)序，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也有很多這樣的公司。
在我們Dana-Farber癌癥研究所，每個(gè)癌癥病人到這里只要確診了，他的第一個(gè)DNA測(cè)序都是免費(fèi)的，我們有慈善機(jī)構(gòu)給他們捐錢(qián)，讓我們來(lái)做。目的就是說(shuō)如果我們能夠找到某一些基因，發(fā)現(xiàn)它有一些特異的變異，也許那個(gè)變異的基因正好可以用一個(gè)藥，把這個(gè)基因的功能抑制住，這樣可以給病人找到一個(gè)靶向藥物，它只殺死癌癥細(xì)胞，而不殺傷正常細(xì)胞。
病人在做這種測(cè)序的時(shí)候，他的期望值非常高的，希望馬上得到一個(gè)藥就治愈了。但是實(shí)際上大部分測(cè)序的這些變異的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在沒(méi)有辦法找到一個(gè)特用的給這個(gè)變異的藥。即使能夠找到藥，現(xiàn)有很多的靶向藥病人可以吃上幾個(gè)月或者一兩年，可能就產(chǎn)生抗藥性。對(duì)于一些變異非常多的腫瘤，比如說(shuō)黑色素皮膚瘤，是因?yàn)樽贤饩€照射，還有比如說(shuō)肺癌是因?yàn)槲鼰煛h(huán)境污染造成的，它的變異就比較多。如果我們用一個(gè)靶向藥物，針對(duì)某一個(gè)變異的話，其他的變異就很容易產(chǎn)生抗藥性。所以對(duì)于這種多變異的腫瘤，其實(shí)原先的治療辦法并不是很好。
每年《科學(xué)》雜志到年底的時(shí)候，它就排一下過(guò)去這一年，科學(xué)里面的十大發(fā)現(xiàn)。2013年的時(shí)候排出來(lái)的十大發(fā)現(xiàn)，第一個(gè)就是癌癥免疫治療。
我們給大家看看癌癥免疫治療大概是怎么回事。我們正常的血液里面，不只是紅血球給大家輸送養(yǎng)料和氧氣，還有很多的免疫細(xì)胞，包括T細(xì)胞、B細(xì)胞，這些細(xì)胞表面都有一個(gè)受體。大家可以想像一下免疫細(xì)胞，免疫細(xì)胞相當(dāng)于我們體內(nèi)的哨兵，它通過(guò)表面的受體能夠看出哪些東西是我自己和不是我自己的。
其實(shí)我們體內(nèi)所有在血液里面循環(huán)的T細(xì)胞和B細(xì)胞，都是不識(shí)別自己的，因?yàn)樽R(shí)別自己就叫自身免疫了。它們應(yīng)該識(shí)別的都是外源來(lái)的東西，比如細(xì)菌感染、病毒感染，它就覺(jué)得這個(gè)不是我，就知道這是壞人把它打死。
舉個(gè)例子，正常的細(xì)胞像良民一樣，表面上都有一種特別的受體，會(huì)把自己一些降解的正常蛋白放到細(xì)胞表面上來(lái)，讓我們的免疫哨兵檢查，你看我這些都是正常的，我們的哨兵看這都是沒(méi)事，挺好。
如果外界來(lái)了一個(gè)細(xì)菌或者病毒，它感染了這個(gè)細(xì)胞之后，這個(gè)細(xì)胞里面就會(huì)放出來(lái)一些長(zhǎng)的非常不一樣的東西，我們的T細(xì)胞和B細(xì)胞很快就識(shí)別出來(lái)這是一個(gè)壞人，想辦法殺死。
腫瘤的細(xì)胞因?yàn)镈NA是有變異的，也會(huì)產(chǎn)生一些蛋白，跟原來(lái)正常的人類(lèi)細(xì)胞的蛋白不一樣，這時(shí)候也會(huì)給哨兵識(shí)別出來(lái)。那么這個(gè)時(shí)候，T細(xì)胞和B細(xì)胞，就要想辦法把它給殺死了。只是腫瘤細(xì)胞非常狡猾，它們學(xué)會(huì)了一個(gè)特別的辦法，大家看它在這個(gè)地方，就專(zhuān)門(mén)有一個(gè)辦法能放出一些東西來(lái)，我們大家可以想像這是什么呢？就是它掏出來(lái)一個(gè)茅臺(tái)，把哨兵給灌醉了。
所以很多時(shí)候我們把腫瘤拿來(lái)切片的話，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)免疫細(xì)胞就在腫瘤的旁邊，但是它卻不去殺死腫瘤細(xì)胞?，F(xiàn)在最常見(jiàn)的這些抗體抑制劑的藥，是一個(gè)抗體藥，它主要是把T細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中間的可能傳遞的信號(hào)堵住了，相當(dāng)于是拿一盆冷水，把哨兵給澆醒了。它就會(huì)趕快看看我身邊的細(xì)胞怎么回事，就發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)癌癥細(xì)胞，跟正常的細(xì)胞非常不一樣，于是就會(huì)把它殺死。
這個(gè)藥非常好的一點(diǎn)，就是我們以前最難治的癌癥，也就是變異越多的癌癥，其實(shí)長(zhǎng)的越跟正常細(xì)胞差得遠(yuǎn)，最容易被我們的T細(xì)胞識(shí)別出來(lái)，把它給殺死，所以最難治的癌癥其實(shí)現(xiàn)在是最好治的，比如說(shuō)黑色素皮膚瘤還有肺癌。美國(guó)原來(lái)的總統(tǒng)吉米·卡特就是得了黑色素皮膚瘤，本來(lái)以為是沒(méi)有希望了，是已經(jīng)擴(kuò)散了的癌癥，但是用了現(xiàn)在這個(gè)免疫檢查點(diǎn)抑制劑徹底治好了，再一看一點(diǎn)都沒(méi)有了。
癌癥免疫是可以把病人徹底治好的，而且一個(gè)非?？上驳南⑹?，這是美國(guó)施貴寶公司當(dāng)時(shí)做的一個(gè)PD-1的抗體，昨天我們剛剛得到信息，中國(guó)的CFDA已經(jīng)把它正式批了臨床藥檢，現(xiàn)在可以在中國(guó)病人身上用了。以前病人都是要到香港或者美國(guó)買(mǎi)這個(gè)藥，現(xiàn)在在中國(guó)（內(nèi)地）就可以批示了。
只是這個(gè)還不能解決所有的問(wèn)題，只有少部分病人從這個(gè)藥獲益。比如在惡黑（色素瘤）里面，現(xiàn)在大概是50%到60%病人做的很好，在肺癌里面可能只有20%，其他很多癌癥還沒(méi)有試過(guò)，可能會(huì)更低。所以非常重要的一個(gè)問(wèn)題，在病人沒(méi)有用這個(gè)藥以前，我們能不能預(yù)測(cè)出來(lái)他到底會(huì)不會(huì)對(duì)這個(gè)抗體藥有反應(yīng)，能不能獲益。現(xiàn)在大家也知道可能的一些生物標(biāo)志物，有這么幾個(gè)。
第一個(gè)想知道腫瘤里面T細(xì)胞到底多不多？腫瘤里面哨兵多，這個(gè)可能會(huì)起到殺傷作用，如果哨兵都沒(méi)有來(lái)上班，它根本無(wú)法識(shí)別這個(gè)癌細(xì)胞和別的長(zhǎng)的不一樣。
第二個(gè)是哨兵的多樣性多不多，因?yàn)槊恳粋€(gè)T細(xì)胞，它有一個(gè)單獨(dú)的受體，它識(shí)別的東西都是不一樣的。比如有一個(gè)是專(zhuān)門(mén)識(shí)別病毒的，那個(gè)是識(shí)別細(xì)菌的，每一個(gè)識(shí)別的東西不一樣，所以身體血液里面的T細(xì)胞，多樣性要高才好。我們年輕的時(shí)候尤其青春期的時(shí)候，體內(nèi)的T細(xì)胞多樣性是非常高的，但是人隨著越來(lái)越老，T細(xì)胞多樣性越來(lái)越少了。所以你到老的時(shí)候，身體里應(yīng)該識(shí)別腫瘤變異的T細(xì)胞都死了，就算來(lái)了腫瘤也不能識(shí)別，這樣免疫藥物就不會(huì)讓病人真正獲益，所以T細(xì)胞的多樣性也是非常重要的。
第三個(gè)是腫瘤里面變異到底多不多，我們剛才說(shuō)起過(guò)，T細(xì)胞要能識(shí)別出腫瘤細(xì)胞跟正常細(xì)胞是不一樣的，就是說(shuō)越有變異越能識(shí)別出來(lái)，所以腫瘤的變異越多越好，更容易識(shí)別出來(lái)，病人就更容易從這個(gè)藥獲益。
還有一個(gè)就是PD-L1的水平，可以想象它就是癌癥細(xì)胞掏出來(lái)的茅臺(tái)。如果能看到茅臺(tái)的瓶子，就是說(shuō)如果腫瘤里面還能看到茅臺(tái)的跡象，就說(shuō)明這個(gè)哨兵還曾經(jīng)試過(guò)去殺癌癥細(xì)胞。如果連瓶子也沒(méi)看到，估計(jì)它根本什么都沒(méi)看見(jiàn)，那么現(xiàn)在的癌癥免疫藥物可能對(duì)病人不會(huì)有獲益。那么還有沒(méi)有其他更好的，或者是相關(guān)的一些生物標(biāo)記物呢？
我今年在美國(guó)，這是一年一度的美國(guó)癌癥研究大會(huì)，大概每年有兩萬(wàn)多人參加的會(huì)議上，我們就講了相關(guān)工作?，F(xiàn)在腫瘤的RNA的測(cè)序和基因表達(dá)的測(cè)序可以做的非常便宜，在美國(guó)大概300美金可以做一個(gè)，在中國(guó)我覺(jué)得兩三千美金也可以做一個(gè)。
大家想象癌癥切出來(lái)的那一塊里面，大個(gè)的圓的這個(gè)就是癌癥的細(xì)胞，腫瘤里面不都只是癌癥的細(xì)胞，還有一些正常的組織、間歇性的細(xì)胞、毛細(xì)血管啊，還有很多帶著芽芽的這些，這些都是免疫細(xì)胞。我們發(fā)現(xiàn)在腫瘤里面，如果我做了一個(gè)整塊腫瘤的RNA基因表達(dá)的測(cè)序，我們就可以通過(guò)計(jì)算的算法，算出來(lái)這個(gè)里面T細(xì)胞有多少、B細(xì)胞有多少、巨噬細(xì)胞有多少，可以用算法算出來(lái)。這個(gè)有什么用？
這是我們另外的算法，我們發(fā)現(xiàn)病人可能在兩種情況，現(xiàn)在的免疫抗體藥對(duì)它不是特別管用。一種情況是T細(xì)胞已經(jīng)浸潤(rùn)到腫瘤里面來(lái)了，就是說(shuō)T細(xì)胞已經(jīng)在腫瘤里頭今天來(lái)上班了，哨兵就在腫瘤里面了，但是可能它喝太醉了。你想一個(gè)人喝的醉醺醺的時(shí)候，稍微有點(diǎn)頭暈，你一潑冰水就醒了重新干活了。但是如果醉的都躺在地上了，踢都踢不起來(lái)的話，你澆冷水仍然起不來(lái)。所以實(shí)際上T細(xì)胞到底多么麻痹多么醉，這個(gè)實(shí)際上在腫瘤里面是很重要的。我們也可以通過(guò)RNA基因的表達(dá)把它算出來(lái)，我們就發(fā)現(xiàn)那些非常麻痹的T細(xì)胞，恐怕現(xiàn)在免疫治療不會(huì)效果非常好。
還有另外一種可能，叫做免疫冷的腫瘤，就是說(shuō)T細(xì)胞壓根進(jìn)不了腫瘤里面去。這是什么情況呢？大家可以想像如果哨兵特別不喜歡臭鼬的味道，它就不想去了。那么我們?cè)谀[瘤里面發(fā)現(xiàn)另外一些細(xì)胞，它們?nèi)绻谀堑脑?，T細(xì)胞就不愿意往里頭進(jìn)，這時(shí)候腫瘤可能就會(huì)變成冷腫瘤。免疫細(xì)胞如果進(jìn)不去的話，里面又有變異，它就識(shí)別不出來(lái)了。那其他的這種類(lèi)似臭鼬的細(xì)胞，我們也可以通過(guò)基因表達(dá)測(cè)序的數(shù)據(jù)算出來(lái)的。
我們這個(gè)算法最近剛剛被Nature Medicine給接收了，就是說(shuō)如果病人能夠在用藥以前做一個(gè)RNA的測(cè)序，我們是不是可以算出來(lái)它的T細(xì)胞有多少累死了，或者是不是有其他的細(xì)胞影響T細(xì)胞進(jìn)不去，能夠在病人治療以前有一個(gè)預(yù)測(cè)作用。
除了剛才我們說(shuō)的免疫檢查點(diǎn)抑制劑以外，最近還有一些新的免疫治療的辦法。一個(gè)叫CAR—T，它是從病人的血液里面提出來(lái)T細(xì)胞，然后在T細(xì)胞里面用基因工程的辦法植入新的基因，這個(gè)新的基因表達(dá)出蛋白以后，它就表達(dá)在細(xì)胞表面上一個(gè)新的蛋白，這個(gè)蛋白是專(zhuān)門(mén)識(shí)別癌癥細(xì)胞。
這個(gè)時(shí)候就像在體外養(yǎng)上一個(gè)特種部隊(duì)，很多很多這樣的T細(xì)胞，重新把這個(gè)T細(xì)胞打到病人血液里，特種部隊(duì)就到身體各個(gè)部分去找哪個(gè)是癌癥細(xì)胞，識(shí)別以后把它殺死。這個(gè)實(shí)際上在美國(guó)也是有臨床實(shí)驗(yàn)已經(jīng)通過(guò)了的，大家可以想像這個(gè)里面最技術(shù)性的難點(diǎn)是什么？最難的是什么基因放到細(xì)胞里面，它就對(duì)腫瘤有特異性的識(shí)別，這個(gè)實(shí)際上是可以算的。能夠做的比較好的現(xiàn)在是做淋巴癌，實(shí)體瘤實(shí)際上做得并不是特別好。怎么找到腫瘤特異性的一個(gè)受體放到細(xì)胞里，這是一個(gè)很大的問(wèn)題。
最近有一個(gè)新的療法，叫做新抗原的癌癥疫苗，一般的疫苗是用來(lái)預(yù)防的，但是現(xiàn)在在臨床里面用的癌癥疫苗，都是治療性的，病人已經(jīng)知道得了癌癥了，這個(gè)怎么做呢？
把一個(gè)腫瘤從身體里取出來(lái)以后，經(jīng)過(guò)DNA的測(cè)序，看看它到底有哪些變異的基因，然后通過(guò)計(jì)算算出來(lái)有哪些變異的東西，會(huì)讓細(xì)胞放到細(xì)胞表面上來(lái)，被我們的T細(xì)胞所識(shí)別。這樣的話，我們就可以做一個(gè)管，里面都是這些腫瘤里特異的變異的序列，然后把整個(gè)混合在一起的病人自己腫瘤里面出現(xiàn)的這些變異，可以是RNA也可以是蛋白，把它打到病人體內(nèi)，可以活化病人血里面專(zhuān)門(mén)識(shí)別這些變異的T細(xì)胞或者B細(xì)胞。就是說(shuō)比如人身體里這個(gè)地方有腫瘤，但T細(xì)胞可能不夠用。如果你在其他的地方，打進(jìn)了這個(gè)抗原，那身體里其他的T細(xì)胞就識(shí)別出這是壞人。T細(xì)胞一旦被激活以后，它還會(huì)在體內(nèi)有擴(kuò)增，在身體里面循環(huán)，就專(zhuān)門(mén)找到那些腫瘤細(xì)胞，把它殺死。
大家知道這個(gè)部分里面，技術(shù)性最難的是什么嗎？主要是算出來(lái)所有這些變異的東西，哪些會(huì)讓我們身體里面的T細(xì)胞激活，這個(gè)部分也是計(jì)算機(jī)算法的問(wèn)題。剛才這兩個(gè)問(wèn)題，我們現(xiàn)在都在科研里面積極進(jìn)行，我們?cè)趺茨軌蚋鶕?jù)病人腫瘤的變異，專(zhuān)門(mén)找到一些會(huì)產(chǎn)生免疫反應(yīng)的受體，或者是變異的序列，能夠激活T細(xì)胞。這是現(xiàn)在免疫主要的治療辦法。
還有什么辦法可以提高現(xiàn)在免疫反應(yīng)用藥的機(jī)制呢？我們其實(shí)相信針對(duì)每個(gè)病人都是不一樣的，我們剛才說(shuō)病人腫瘤里面有免疫細(xì)胞，有熱腫瘤、冷腫瘤，T細(xì)胞能不能進(jìn)得去？有沒(méi)有喝醉？這需要腫瘤測(cè)序。同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)可能針對(duì)不同的病人，應(yīng)該根據(jù)它（的情況）用一個(gè)特異復(fù)方的治療，比如兩個(gè)藥或者三個(gè)藥一起下，現(xiàn)在免疫的這種治療上，大家也開(kāi)始兩三個(gè)藥一起用。想要解決這個(gè)問(wèn)題，我們需要看看細(xì)菌里面的免疫系統(tǒng)。
我們?nèi)耸且粋€(gè)多細(xì)胞的系統(tǒng)，我們的免疫系統(tǒng)里面有B細(xì)胞、T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等等，可以想像是一個(gè)超級(jí)大國(guó)的防御系統(tǒng)，海陸空什么都有，還有特種兵。但是一個(gè)細(xì)菌，細(xì)菌是一個(gè)單細(xì)胞的生物，它就很土了，它還能有免疫系統(tǒng)嗎？實(shí)際上細(xì)菌還真就有免疫系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)最先發(fā)現(xiàn)的是Jennifer Doudna（詹妮弗·杜德納）實(shí)驗(yàn)室。
我們這里面就是一個(gè)細(xì)菌，外面有一個(gè)病毒，大家知道病毒一般要感染一個(gè)細(xì)菌，就會(huì)把它自己的DNA注入到細(xì)菌里面，它就把細(xì)菌里面整個(gè)系統(tǒng)劫持掉了，為了做更多的病毒感染其他的細(xì)菌。但是假如這個(gè)細(xì)菌被感染以后沒(méi)死活下來(lái)了，它就說(shuō)我得記著，這個(gè)是壞人，下次再來(lái)我就記住了。
它就在病毒里找一個(gè)特異性的序列，細(xì)菌的DNA的序列里有一塊區(qū)間，可以想像是細(xì)菌自己的警察局，警察局里有很多壞人的照片，這是它小的時(shí)候壞人來(lái)記的一份，大一點(diǎn)的時(shí)候又來(lái)了一個(gè)壞人又記住了，就是最新的壞人照片總是存檔放在最上面，老的壞人放在底下。
警察局里每天還做蛋白，叫做CAS。這個(gè)CAS蛋白每天都過(guò)來(lái)上班，它就說(shuō)我來(lái)報(bào)道。然后警察局跟它說(shuō)你去警察局檔案里面拿相片去，這就拿了一個(gè)相片。這個(gè)警察都會(huì)在細(xì)菌里走來(lái)走去，什么時(shí)候這個(gè)病毒再過(guò)來(lái)侵染的時(shí)候，有了這個(gè)序列的DNA，因?yàn)楦嗥L(zhǎng)的像，這個(gè)哨兵就知道我得把這個(gè)切了，這是壞人。所以這個(gè)就是細(xì)菌里面的免疫系統(tǒng)。
大家再看，CAS是一個(gè)蛋白，CRISPR是一個(gè)RNA，就是相片。我們同事張鋒就說(shuō)這個(gè)好，細(xì)菌里有這么好的系統(tǒng)，如果我們把它引入到人體的話，那咱也可以到人里面去切。
舉個(gè)例子，如果我給一個(gè)序列，就是希特勒的序列。如果到人里面，我只要把這個(gè)CAS蛋白引入，然后把CRISPR這個(gè)相片RNA也引入，只要人的序列（跟希特勒的序列）長(zhǎng)的一樣，它就能夠把DNA給切了。那你不是指哪打哪嗎，你給它什么相片它就切哪。那全基因組里你就哪都可以切了，這個(gè)一下非?；穑蠹乙庾R(shí)到這有很多的作用。
第一，如果我們把一個(gè)地方切了，正好這個(gè)地方是一個(gè)基因，把這個(gè)基因切斷了，這個(gè)細(xì)胞想把斷的這個(gè)頭對(duì)起來(lái)，但是經(jīng)常對(duì)不準(zhǔn)，最后基因的功能就失活了，我們就把這個(gè)基因的功能給敲死了。
第二個(gè)，我們把這個(gè)切斷之后，還給它另外一個(gè)序列，左邊跟左邊長(zhǎng)得像，右邊跟右邊長(zhǎng)得像，中間給它來(lái)一個(gè)別的，這個(gè)細(xì)胞就以為這是我原來(lái)有的序列，它就會(huì)用我們給它的序列來(lái)補(bǔ)，這樣的話我做出來(lái)一個(gè)新的序列。
我上個(gè)周參加了一個(gè)基因編輯這方面的會(huì)，那里面就有咱們國(guó)內(nèi)的科學(xué)家，現(xiàn)在在做抗生病的水稻或者不怕冷的豬，甚至可以拿蜥蜴做模板，再一點(diǎn)點(diǎn)改，改成恐龍，這些都可以做，這個(gè)就非常好，這個(gè)技術(shù)很有用。
我們現(xiàn)在用的辦法不是一個(gè)基因一個(gè)基因敲除，我們?nèi)蚪M來(lái)試著敲除。這叫CRISPR篩選技術(shù)，我們把幾千萬(wàn)個(gè)細(xì)胞都養(yǎng)在盤(pán)子里混在一起，每個(gè)里面都引入CRISPR和CAS。CRISPR就是RNA的相片，CAS就是蛋白了。大家想幾千萬(wàn)的細(xì)胞養(yǎng)在里面，我這里面只show了兩個(gè)基因，實(shí)際上我們可以?xún)扇f(wàn)個(gè)基因同時(shí)做。
比如說(shuō)我這里面一開(kāi)始有一些細(xì)胞，咱們舉個(gè)例子，就是放了斯大林的相片，它進(jìn)去就切斯大林的基因去了，另外一些細(xì)胞里放的是華盛頓的基因相片，它進(jìn)里面就把華盛頓的基因敲死了。一開(kāi)始我們這里面有好幾萬(wàn)個(gè)基因，好多好多的照片混合在一起。這些細(xì)胞養(yǎng)了兩三個(gè)星期之后，我們不是來(lái)直接看這個(gè)細(xì)胞，而是說(shuō)每個(gè)細(xì)胞把你手里的相片拿出來(lái)給我看，這個(gè)就是用高通量測(cè)序的辦法測(cè)出來(lái)。
我們讀相片，發(fā)現(xiàn)帶著華盛頓相片的細(xì)胞在剛開(kāi)始的時(shí)候有很多份，可是如果我們把華盛頓的基因敲了以后，養(yǎng)了兩三個(gè)星期以后，怎么一測(cè)都沒(méi)了？這說(shuō)明華盛頓的基因非常重要，細(xì)胞里沒(méi)有這個(gè)基因，細(xì)胞就死了，那么養(yǎng)了兩三個(gè)星期之后測(cè)出來(lái)的細(xì)胞就沒(méi)有它的相片了。但是還有一種可能，敲了斯大林基因的細(xì)胞，細(xì)胞都活得好開(kāi)心，使勁生長(zhǎng)。到最后的時(shí)候，有華盛頓（此處應(yīng)為斯大林）相片細(xì)胞就會(huì)非常多，這就說(shuō)明斯大林的基因?qū)?xì)胞并不怎么好，甚至抑制細(xì)胞的增長(zhǎng)。
所以我們通過(guò)高通量測(cè)序去數(shù)，在剛開(kāi)始做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，每個(gè)細(xì)胞里面總體上這些相片到底是誰(shuí)是誰(shuí)（有多少），兩三個(gè)星期之后，再用高通量測(cè)序，再讀這些相片的多少，我就能算出來(lái)它們所敲的基因，到底對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)是起到抑制的作用還是促進(jìn)的作用。這個(gè)好處是我們所有的細(xì)胞都可以養(yǎng)在一個(gè)大盤(pán)里，最后靠高通量和計(jì)算的辦法算出來(lái)，我們不需要一個(gè)基因一個(gè)基因去敲，就可以看它到底功能怎么樣，一下子增加了我們發(fā)現(xiàn)新東西的有效性。
我們?cè)趺茨脕?lái)真正去用？第一個(gè)就是有一些腫瘤，是可以養(yǎng)在盤(pán)子里的，如果能在盤(pán)里養(yǎng)得起來(lái)的話，我們就可以通過(guò)CRISPR篩選的辦法，找到哪一個(gè)基因到底對(duì)腫瘤有特異性的作用，真正可以找到一個(gè)好的癌癥的靶點(diǎn)。這個(gè)我們?cè)贒ana-Farber有一個(gè)同事做出來(lái)過(guò)，就是一個(gè)小孩得了一個(gè)肉瘤，通過(guò)腫瘤測(cè)序沒(méi)有找到好的藥，但是他那個(gè)腫瘤切下來(lái)，就能在盤(pán)里養(yǎng)的起來(lái)，就做了CRISPR篩選，就可以找到一個(gè)新的靶點(diǎn)，正好有一個(gè)新藥可以給他用。但是隨便切一個(gè)腫瘤就可以在盤(pán)里養(yǎng)下來(lái)的還是很少的。
我們得癌癥有兩種可能，一種是因?yàn)榛蜃儺悓?dǎo)致癌癥，就是致癌的基因突變了，就導(dǎo)致癌癥了。但是還有一些是抑癌基因缺失了，抑癌基因本來(lái)是讓癌癥細(xì)胞別長(zhǎng)那么快，就是抑制癌癥生長(zhǎng)的，但是這些基因如果缺失了，也會(huì)得癌癥?，F(xiàn)在癌癥方面的靶向藥，都是把激活的基因抑制住，沒(méi)有辦法把缺的基因補(bǔ)回來(lái)。
最常見(jiàn)的例子，比如P53基因缺失了，這個(gè)人就得了癌癥，現(xiàn)在其實(shí)沒(méi)有辦法來(lái)治療。最近因?yàn)橛蠧RISPR篩選的技術(shù)，大家也在試著來(lái)找合成致死或協(xié)同致死這樣一對(duì)一對(duì)的基因。
什么叫協(xié)同致死？就是說(shuō)有兩個(gè)基因，A和B，缺了A沒(méi)有關(guān)系，缺了B也沒(méi)有關(guān)系，但是AB都沒(méi)有的話，這個(gè)細(xì)胞就死了。比如說(shuō)正常細(xì)胞的時(shí)候，基因A和B都有，這個(gè)細(xì)胞活得很好。在癌癥細(xì)胞里，可能抑癌的基因缺失了，這個(gè)時(shí)候就變成癌癥了，細(xì)胞長(zhǎng)的更快了。
如果它有一個(gè)協(xié)同致死的這樣一個(gè)同伴，這個(gè)A基因如果是有藥可以用的話，我們對(duì)這個(gè)A基因用了藥之后，正常的細(xì)胞是沒(méi)有關(guān)系的。因?yàn)槲覀儎偛耪f(shuō)了這兩個(gè)之所以是一對(duì)，是因?yàn)锳和B任何一個(gè)沒(méi)有都沒(méi)關(guān)系。所以如果我們用藥的話，正常細(xì)胞還是很高興的。但是癌癥細(xì)胞因?yàn)橐职┗蛞呀?jīng)缺失了，你再用藥抑制了（它的協(xié)同基因），癌癥細(xì)胞就有可能死掉?，F(xiàn)在可以通過(guò)CRISPR篩選的辦法，找到這樣一對(duì)一對(duì)的基因，我們就可以專(zhuān)門(mén)治療一些因?yàn)槿笔б职┗驅(qū)е掳┌Y的患者，原來(lái)是沒(méi)有藥可用的，現(xiàn)在可能找到新的靶點(diǎn)給他們用。
我們還可以通過(guò)這個(gè)（CRISPR篩選）找到新的藥物復(fù)方治療的辦法，我們最近做的另外一個(gè)相關(guān)科研，是在表觀遺傳學(xué)方面。表觀遺傳是什么呢？我想問(wèn)問(wèn)在座有多少人滑過(guò)雪？可能要坐纜車(chē)坐到最山頂上，山頂上可以有好多條路下來(lái)，最最山頂上，就像一個(gè)多能性的干細(xì)胞，就像胚胎干細(xì)胞這樣，它有能力分化成下游的各個(gè)不同的組織和其他細(xì)胞。
但是如果你決定走一條山路下來(lái)，走到這你已經(jīng)是腦子的細(xì)胞了，就不可能變成肌肉或者別的細(xì)胞。這個(gè)已經(jīng)走到這了，就是血液細(xì)胞，可能最后分化成紅血球、白血球，但是你肯定不是一個(gè)肝或者是一個(gè)肺。其實(shí)我們（每個(gè)細(xì)胞）的DNA都是一樣的，可是多能干細(xì)胞在分化的過(guò)程中，它要知道我大概在哪，它每個(gè)下面的細(xì)胞，應(yīng)該知道我繼續(xù)往下分化，不能再往上走。那么（每個(gè)細(xì)胞的）DNA都是一樣，可是細(xì)胞的表型很不一樣，而且每個(gè)細(xì)胞記住我大概在哪，我是肌肉還是骨骼還是一個(gè)血（細(xì)胞），這個(gè)勢(shì)能就是一個(gè)表觀遺傳。
我們現(xiàn)在在癌癥測(cè)序的數(shù)據(jù)里面發(fā)現(xiàn)特別有趣的現(xiàn)象，凡是調(diào)控勢(shì)能的表觀遺傳的基因，在癌癥里面經(jīng)常有一些變異。表觀遺傳的基因如果變異了，可以想像在雪山滑雪掉溝里了，出不來(lái)了，就亂了套了。所以現(xiàn)在很多制藥廠也做關(guān)于表觀遺傳基因變異的一些抑制劑，很多大藥廠都做了這樣的藥。但是這個(gè)藥真正到臨床領(lǐng)域用，好像效果不是特別好，因?yàn)橐挥煤孟窈芸炀彤a(chǎn)生抗藥性。大家可以想像調(diào)節(jié)勢(shì)能的東西很難說(shuō)，你說(shuō)病人掉溝里了，我給它改邪歸正，很容易沒(méi)引對(duì)道沒(méi)走正，所以不太好用。
我們最近也在做這種（研究），如果一個(gè)藥產(chǎn)生抗藥性比較快，怎么辦呢？也可以用這種辦法（CRISPR篩選），我把很多的細(xì)胞養(yǎng)在一起，把CRISPR（RNA照片）放進(jìn)去，里面敲了不一樣的基因。敲完之后，我就把癌癥的藥用上。我就看我敲了哪個(gè)基因（有什么影響），測(cè)序的時(shí)候是測(cè)開(kāi)始沒(méi)加藥的和后來(lái)加過(guò)藥的細(xì)胞生長(zhǎng)，看看它有什么區(qū)別。
我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)有一些基因敲除了以后，它（癌細(xì)胞）會(huì)對(duì)這個(gè)藥物的敏感性增加。還有一些基因把它敲掉了之后，它（癌細(xì)胞）會(huì)對(duì)這個(gè)藥物的敏感性下降。我們?nèi)蚪M的所有基因一個(gè)一個(gè)都可以看一遍，這樣的話我就可以看出來(lái)哪個(gè)基因可能是抗藥的機(jī)制，哪個(gè)基因如果跟第一個(gè)藥一起用，可能讓病人對(duì)藥的敏感性更強(qiáng)，這個(gè)相當(dāng)于找到了一個(gè)聯(lián)合用藥的辦法，兩個(gè)藥一塊兒下，沒(méi)有讓它有一個(gè)喘息之機(jī)可以產(chǎn)生抗藥性。這樣我們就可以在全基因組里一個(gè)一個(gè)基因去看，哪個(gè)基因可以跟原來(lái)的藥有更好的聯(lián)合用藥的辦法。
我們通過(guò)這個(gè)還可以看出來(lái)，全基因組里每個(gè)基因?qū)ΜF(xiàn)在的藥到底敏感不敏感，它給我們很好的生物標(biāo)志物，告訴我們哪些病人會(huì)從這個(gè)藥獲益。所以我們通過(guò)這個(gè)，可以看出這個(gè)藥物有沒(méi)有脫靶，它到底作用在哪個(gè)功能性的通路上，哪些其他的基因?qū)ΜF(xiàn)在的藥起到促進(jìn)或者抑制的作用。
最近我們也發(fā)現(xiàn)用CRISPR篩選的辦法，也可以對(duì)免疫治療有所預(yù)示。咱們說(shuō)一下這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在做的主要有三種。
第一個(gè)是在癌癥細(xì)胞里面，我們直接給它加一些細(xì)胞毒素，這些毒素是T細(xì)胞一旦識(shí)別了腫瘤細(xì)胞以后（釋放出來(lái)的），T細(xì)胞是怎么殺傷癌癥的？實(shí)際上就是識(shí)別以后，在微環(huán)境里放出一些毒素。大家可以想象整個(gè)人體免疫系統(tǒng)像一個(gè)海陸空，最有效的應(yīng)該是空軍，最厲害。如果在癌癥細(xì)胞里加一點(diǎn)細(xì)胞毒素，相當(dāng)于我們的空軍扔點(diǎn)炸彈轟炸一下，看看癌癥細(xì)胞轟炸以后，會(huì)不會(huì)哪些基因由于缺失了，會(huì)對(duì)空軍的轟炸更敏感或者更不敏感，這個(gè)我們可以全基因組試一下，哪個(gè)基因會(huì)對(duì)現(xiàn)在的空軍轟炸更敏感或者更不敏感。
第二種實(shí)驗(yàn)把T細(xì)胞和癌癥細(xì)胞養(yǎng)在同一個(gè)盤(pán)里頭，空軍除了能轟炸，還可以打槍?zhuān)抑苯影褖娜撕涂哲婐B(yǎng)在一起，看看到底哪個(gè)基因敲除了以后，它對(duì)T細(xì)胞的殺傷影響會(huì)比較大。
第三個(gè)辦法，我們?cè)诎┌Y的細(xì)胞里邊，放了現(xiàn)在的CRISPR，敲了一些不同的基因之后，就把這個(gè)細(xì)胞種在老鼠里面，這個(gè)老鼠里面不只是空軍，不只是T細(xì)胞，還有陸?？杖椎?。我們就給老鼠打現(xiàn)在的抗體藥，PD-1這些藥，就想看看現(xiàn)在的癌癥細(xì)胞里面，敲了哪些基因，就能讓它對(duì)現(xiàn)在的抗體藥反應(yīng)更強(qiáng)或者更弱，我們就可以把整個(gè)基因組的基因一個(gè)個(gè)看，到底怎么能對(duì)現(xiàn)有的這些免疫抑制劑，能夠起到促進(jìn)或者抑制作用。通過(guò)這個(gè)不但能找到新的基因用藥，我們也可以找到生物標(biāo)志，就是說(shuō)對(duì)原來(lái)這個(gè)病人，哪些基因?qū)λ庖呦到y(tǒng)到底有哪些影響，我們可以通過(guò)這個(gè)，預(yù)測(cè)哪些腫瘤可以對(duì)現(xiàn)在的抗體藥有效或者無(wú)效，這也是非常有用。
我們做一下總結(jié)，CRISPR篩選的技術(shù)是非常有用的。我們可以在癌癥里面找到非常好的新的藥物靶點(diǎn)，而且我們知道以前如果有一些抑癌基因，我們是沒(méi)有辦法用藥的，現(xiàn)在就可以用合成致死的辦法找到一些新的靶標(biāo)來(lái)專(zhuān)門(mén)治這種癌癥。第三個(gè)我們可以拿它來(lái)找一個(gè)生物標(biāo)志物，知道哪些病人會(huì)對(duì)這個(gè)藥獲益。
一旦有一個(gè)藥的時(shí)候，在制藥的過(guò)程中，我們還能看出來(lái)它是不是有脫靶效應(yīng)，到底是打擊了癌癥細(xì)胞的哪些細(xì)胞通路。還有就是說(shuō)可能哪些基因可以調(diào)控細(xì)胞對(duì)現(xiàn)有的藥的抗藥機(jī)制。最后是希望能夠找到一個(gè)聯(lián)合用藥——兩個(gè)藥一起用的辦法，能夠讓腫瘤沒(méi)有辦法有喘息之機(jī)，發(fā)展出對(duì)藥物的抗藥性。所有這些過(guò)程，都是需要統(tǒng)計(jì)和計(jì)算的算法，通過(guò)高通量的數(shù)據(jù)和測(cè)序的數(shù)據(jù)算出來(lái)的，能夠設(shè)計(jì)分析解釋CRISPR篩選的結(jié)果。
我們真正想要治愈癌癥有哪些東西可以做，大家可能都知道安吉麗娜·朱莉做了一個(gè)自己的（基因測(cè)序），她沒(méi)有得癌癥，就是血里面測(cè)了序了。她知道自己有一個(gè)mutation（突變），于是她決定把自己的乳房跟子宮都切掉了，希望能夠降低她得乳腺癌跟子宮癌的可能性。
大家可能就問(wèn)，我應(yīng)不應(yīng)該做一下基因測(cè)序來(lái)預(yù)測(cè)一下。那么可能有三個(gè)因素來(lái)指導(dǎo)大家是不是做這個(gè)。
第一個(gè)，朱莉之所以做這個(gè)檢測(cè)，是因?yàn)樗齻兗依镉泻芏嗯?，比如說(shuō)姐妹或者是姑姑、姨、媽媽、姥姥，這樣的人如果她有家族歷史又容易得癌癥，她就應(yīng)該做一下基因測(cè)試。但是如果你家里沒(méi)有一些特別（的患癌案例），或者至少不比其他家有更多的得癌癥的機(jī)率的話，不一定能夠做，所以這個(gè)是說(shuō)到底是不是有家族遺傳史。
第二個(gè)，現(xiàn)在做的基因測(cè)序，它到底對(duì)預(yù)測(cè)癌癥起到多大的預(yù)測(cè)作用。安吉麗娜·朱莉（突變）的這個(gè)基因（BRCA1），其實(shí)增加癌癥的發(fā)生率是很大的，50%的可能性。大部分的這些現(xiàn)在能夠預(yù)測(cè)的基因，可能是增加了你得癌癥的1%或者2%。大家知道如果我們不抽煙、少喝酒、生活規(guī)律，可能很容易就減少你得癌癥20%，可能比基因測(cè)序會(huì)更準(zhǔn)確。
第三個(gè)，即使我知道（某個(gè)基因突變）了，比如說(shuō)她生過(guò)孩子了不想再生了，把乳房和子宮都切掉了，但如果測(cè)完了說(shuō)你可能得肺癌，那你就把肺切了嗎？不一定能做得了?？偟膩?lái)說(shuō)，如果家族沒(méi)有得癌癥的歷史的話，不一定要做這個(gè)。
還有就是早檢查，有各種的辦法來(lái)做這個(gè)。最近比較新的技術(shù)，是說(shuō)我抽一點(diǎn)血，看血里的DNA或者血里有沒(méi)有腫瘤的細(xì)胞，這個(gè)叫做血里面循環(huán)的腫瘤細(xì)胞或者血里面循環(huán)的DNA，經(jīng)過(guò)一些實(shí)驗(yàn)手段來(lái)看看，這個(gè)人是不是血液里面的癌癥細(xì)胞或癌癥DNA比原來(lái)多了。
這個(gè)現(xiàn)在還是技術(shù)發(fā)展的過(guò)程，我們不認(rèn)為現(xiàn)在有技術(shù)可以非常穩(wěn)定地預(yù)測(cè)出來(lái)，就是早期篩查。現(xiàn)在大家開(kāi)始做這方面的臨床實(shí)驗(yàn)，也有一些學(xué)術(shù)上的可喜成果，但是距離臨床應(yīng)用還是非常早的，希望有更好的這方面的技術(shù)發(fā)展。
那么如果要是已經(jīng)得了癌癥，尤其是對(duì)于后期病人，免疫治療也不能解決所有問(wèn)題，可能結(jié)合其他的藥做復(fù)方治療是更好的辦法。
第一個(gè)，靶向治療仍然非常好，大家知道像國(guó)內(nèi)人只要得肺癌，如果有EGFR和ALK的mutation（突變）的話，最好的還是用靶向藥物進(jìn)行治療，針對(duì)變異直接殺傷癌癥細(xì)胞。這個(gè)我們可以想象是直接殺死癌癥，也許在中醫(yī)的角度上是祛邪的辦法，你直接把壞人殺死了。
第二個(gè)我們說(shuō)的免疫治療，是說(shuō)把這個(gè)病人的T細(xì)胞和B細(xì)胞激活了以后，能夠扶正，你得把免疫性提高了，讓免疫系統(tǒng)殺死癌癥。我們剛才說(shuō)到表觀遺傳學(xué)上的藥，就是從山上下來(lái)掉溝里的那種，我們可以認(rèn)為它是引導(dǎo)癌癥細(xì)胞改邪歸正，至少讓腫瘤里面的免疫微環(huán)境有所調(diào)整。這三個(gè)藥實(shí)際上機(jī)制非常不一樣，我們?cè)趺茨軌蛳朕k法把這三個(gè)藥合在一起，這是一個(gè)非常好的科研問(wèn)題。
但是要想把這個(gè)東西做得好，我們需要對(duì)病人的腫瘤進(jìn)行測(cè)序，不一定是DNA的測(cè)序，可能是DNA加上RNA，或者是表觀遺傳學(xué)方面測(cè)序的數(shù)據(jù)，來(lái)看看每個(gè)人具體的腫瘤里面是怎么樣。還有就是我們剛才講的用CRISPR篩選的實(shí)驗(yàn)，看看很多這樣的公共數(shù)據(jù)，你就知道這個(gè)人的腫瘤因?yàn)橛羞@個(gè)變異，可以用某一個(gè)藥，因?yàn)橐郧暗腃RISPR篩選的數(shù)據(jù)能夠告訴我們，這個(gè)基因跟那個(gè)基因合在一起，就可以不用產(chǎn)生抗藥性等等。
第三個(gè)，我們所有的這些都生成了很多高通量的數(shù)據(jù)，所以需要計(jì)算機(jī)學(xué)得好或者統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)挖掘，才能真正把這三個(gè)更好地結(jié)合在一起。
美國(guó)現(xiàn)在的登月計(jì)劃，是原來(lái)的副總統(tǒng)發(fā)起的，他這個(gè)目標(biāo)是非常樂(lè)觀的，說(shuō)2020年我們就要治愈癌癥。當(dāng)然這可能比較難以達(dá)到，但是我們覺(jué)得現(xiàn)在技術(shù)真的發(fā)展非?？欤庖咧委熛駝偛耪f(shuō)的，昨天剛剛CFDA開(kāi)始批了，在中國(guó)可以用了。所以在整個(gè)過(guò)程中，我們希望通過(guò)大家的努力，科研上的發(fā)展，包括我們也希望有更多的中國(guó)科學(xué)工作者，包括在座的很多小朋友們，能夠多學(xué)生物的技術(shù)，計(jì)算算法還有統(tǒng)計(jì)這種算法，能夠把這三樣?xùn)|西用好了，能夠讓我們大部分現(xiàn)在在座的人，有生之年不再害怕得癌癥了。
好，謝謝大家！
劉小樂(lè)，哈佛大學(xué)與Dana-Farber癌癥研究所統(tǒng)計(jì)，生物統(tǒng)計(jì)與計(jì)算生物學(xué)終身教授，Dana-Farber功能性癌癥表觀遺傳學(xué)中心主任，教育部長(zhǎng)江講座教授（同濟(jì)大學(xué)），中組部千人計(jì)劃學(xué)者。
