劉小樂：如何實現(xiàn)癌癥的精準化、個性化治療？
講者 | 劉小樂
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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機會，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年的時候，當時世界上的統(tǒng)計是每有六個人去世，其中就有一個死于癌癥。而現(xiàn)在在發(fā)達國家，這本書寫的是每三個人就有一個人得癌癥，所以癌癥會是一個很大的問題。
在七十年代的時候，美國曾經(jīng)有一個計劃叫“向癌癥挑戰(zhàn)”（The Waron Cancer），這個當時是尼克松總統(tǒng)發(fā)動起來的，這也是我們Dana-Farber的創(chuàng)始人，Sidney Farber聯(lián)合Mary Lasker鼓動Richard Nixon有這個想法。
Sidney Farber是我們研究院的創(chuàng)始人，他最開始是用化療來治療癌癥的，是給小孩治白血病的。但那個時候大家覺得我們只要花足夠多的錢和精力，就會馬上治愈癌癥。只是那個時候大家對癌癥的機制并不了解，有點像還在學牛頓力學，就想做一個原子彈一樣，其實結(jié)果并不是非常成功。
那么在過去這些年，傳統(tǒng)的治療癌癥的辦法主要是做手術(shù)來切，用化療毒死癌癥細胞或者用放療燒死癌細胞。但是這個都不是非常好用。在九十年代之后，開始有靶向藥物。
現(xiàn)在這些年做精準醫(yī)療，主要是如果一個病人到了一個手術(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一些組織，把里面的DNA拿去測序，現(xiàn)在國內(nèi)也有很多這樣的公司。
在我們Dana-Farber癌癥研究所，每個癌癥病人到這里只要確診了，他的第一個DNA測序都是免費的，我們有慈善機構(gòu)給他們捐錢，讓我們來做。目的就是說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，也許那個變異的基因正好可以用一個藥，把這個基因的功能抑制住，這樣可以給病人找到一個靶向藥物，它只殺死癌癥細胞，而不殺傷正常細胞。
病人在做這種測序的時候，他的期望值非常高的，希望馬上得到一個藥就治愈了。但是實際上大部分測序的這些變異的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在沒有辦法找到一個特用的給這個變異的藥。即使能夠找到藥，現(xiàn)有很多的靶向藥病人可以吃上幾個月或者一兩年，可能就產(chǎn)生抗藥性。對于一些變異非常多的腫瘤，比如說黑色素皮膚瘤，是因為紫外線照射，還有比如說肺癌是因為吸煙、環(huán)境污染造成的，它的變異就比較多。如果我們用一個靶向藥物，針對某一個變異的話，其他的變異就很容易產(chǎn)生抗藥性。所以對于這種多變異的腫瘤，其實原先的治療辦法并不是很好。
每年《科學》雜志到年底的時候，它就排一下過去這一年，科學里面的十大發(fā)現(xiàn)。2013年的時候排出來的十大發(fā)現(xiàn)，第一個就是癌癥免疫治療。
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，還有很多的免疫細胞，包括T細胞、B細胞，這些細胞表面都有一個受體。大家可以想像一下免疫細胞，免疫細胞相當于我們體內(nèi)的哨兵，它通過表面的受體能夠看出哪些東西是我自己和不是我自己的。
其實我們體內(nèi)所有在血液里面循環(huán)的T細胞和B細胞，都是不識別自己的，因為識別自己就叫自身免疫了。它們應該識別的都是外源來的東西，比如細菌感染、病毒感染，它就覺得這個不是我，就知道這是壞人把它打死。
舉個例子，正常的細胞像良民一樣，表面上都有一種特別的受體，會把自己一些降解的正常蛋白放到細胞表面上來，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事，挺好。
如果外界來了一個細菌或者病毒，它感染了這個細胞之后，這個細胞里面就會放出來一些長的非常不一樣的東西，我們的T細胞和B細胞很快就識別出來這是一個壞人，想辦法殺死。
腫瘤的細胞因為DNA是有變異的，也會產(chǎn)生一些蛋白，跟原來正常的人類細胞的蛋白不一樣，這時候也會給哨兵識別出來。那么這個時候，T細胞和B細胞，就要想辦法把它給殺死了。只是腫瘤細胞非常狡猾，它們學會了一個特別的辦法，大家看它在這個地方，就專門有一個辦法能放出一些東西來，我們大家可以想像這是什么呢？就是它掏出來一個茅臺，把哨兵給灌醉了。
所以很多時候我們把腫瘤拿來切片的話，就會發(fā)現(xiàn)其實免疫細胞就在腫瘤的旁邊，但是它卻不去殺死腫瘤細胞?，F(xiàn)在最常見的這些抗體抑制劑的藥，是一個抗體藥，它主要是把T細胞和腫瘤細胞中間的可能傳遞的信號堵住了，相當于是拿一盆冷水，把哨兵給澆醒了。它就會趕快看看我身邊的細胞怎么回事，就發(fā)現(xiàn)這是一個癌癥細胞，跟正常的細胞非常不一樣，于是就會把它殺死。
這個藥非常好的一點，就是我們以前最難治的癌癥，也就是變異越多的癌癥，其實長的越跟正常細胞差得遠，最容易被我們的T細胞識別出來，把它給殺死，所以最難治的癌癥其實現(xiàn)在是最好治的，比如說黑色素皮膚瘤還有肺癌。美國原來的總統(tǒng)吉米·卡特就是得了黑色素皮膚瘤，本來以為是沒有希望了，是已經(jīng)擴散了的癌癥，但是用了現(xiàn)在這個免疫檢查點抑制劑徹底治好了，再一看一點都沒有了。
癌癥免疫是可以把病人徹底治好的，而且一個非常可喜的消息是，這是美國施貴寶公司當時做的一個PD-1的抗體，昨天我們剛剛得到信息，中國的CFDA已經(jīng)把它正式批了臨床藥檢，現(xiàn)在可以在中國病人身上用了。以前病人都是要到香港或者美國買這個藥，現(xiàn)在在中國（內(nèi)地）就可以批示了。
只是這個還不能解決所有的問題，只有少部分病人從這個藥獲益。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%，其他很多癌癥還沒有試過，可能會更低。所以非常重要的一個問題，在病人沒有用這個藥以前，我們能不能預測出來他到底會不會對這個抗體藥有反應，能不能獲益?，F(xiàn)在大家也知道可能的一些生物標志物，有這么幾個。
第一個想知道腫瘤里面T細胞到底多不多？腫瘤里面哨兵多，這個可能會起到殺傷作用，如果哨兵都沒有來上班，它根本無法識別這個癌細胞和別的長的不一樣。
第二個是哨兵的多樣性多不多，因為每一個T細胞，它有一個單獨的受體，它識別的東西都是不一樣的。比如有一個是專門識別病毒的，那個是識別細菌的，每一個識別的東西不一樣，所以身體血液里面的T細胞，多樣性要高才好。我們年輕的時候尤其青春期的時候，體內(nèi)的T細胞多樣性是非常高的，但是人隨著越來越老，T細胞多樣性越來越少了。所以你到老的時候，身體里應該識別腫瘤變異的T細胞都死了，就算來了腫瘤也不能識別，這樣免疫藥物就不會讓病人真正獲益，所以T細胞的多樣性也是非常重要的。
第三個是腫瘤里面變異到底多不多，我們剛才說起過，T細胞要能識別出腫瘤細胞跟正常細胞是不一樣的，就是說越有變異越能識別出來，所以腫瘤的變異越多越好，更容易識別出來，病人就更容易從這個藥獲益。
還有一個就是PD-L1的水平，可以想象它就是癌癥細胞掏出來的茅臺。如果能看到茅臺的瓶子，就是說如果腫瘤里面還能看到茅臺的跡象，就說明這個哨兵還曾經(jīng)試過去殺癌癥細胞。如果連瓶子也沒看到，估計它根本什么都沒看見，那么現(xiàn)在的癌癥免疫藥物可能對病人不會有獲益。那么還有沒有其他更好的，或者是相關(guān)的一些生物標記物呢？
我今年在美國，這是一年一度的美國癌癥研究大會，大概每年有兩萬多人參加的會議上，我們就講了相關(guān)工作?，F(xiàn)在腫瘤的RNA的測序和基因表達的測序可以做的非常便宜，在美國大概300美金可以做一個，在中國我覺得兩三千美金也可以做一個。
大家想象癌癥切出來的那一塊里面，大個的圓的這個就是癌癥的細胞，腫瘤里面不都只是癌癥的細胞，還有一些正常的組織、間歇性的細胞、毛細血管啊，還有很多帶著芽芽的這些，這些都是免疫細胞。我們發(fā)現(xiàn)在腫瘤里面，如果我做了一個整塊腫瘤的RNA基因表達的測序，我們就可以通過計算的算法，算出來這個里面T細胞有多少、B細胞有多少、巨噬細胞有多少，可以用算法算出來。這個有什么用？
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)在的免疫抗體藥對它不是特別管用。一種情況是T細胞已經(jīng)浸潤到腫瘤里面來了，就是說T細胞已經(jīng)在腫瘤里頭今天來上班了，哨兵就在腫瘤里面了，但是可能它喝太醉了。你想一個人喝的醉醺醺的時候，稍微有點頭暈，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，踢都踢不起來的話，你澆冷水仍然起不來。所以實際上T細胞到底多么麻痹多么醉，這個實際上在腫瘤里面是很重要的。我們也可以通過RNA基因的表達把它算出來，我們就發(fā)現(xiàn)那些非常麻痹的T細胞，恐怕現(xiàn)在免疫治療不會效果非常好。
還有另外一種可能，叫做免疫冷的腫瘤，就是說T細胞壓根進不了腫瘤里面去。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。那么我們在腫瘤里面發(fā)現(xiàn)另外一些細胞，它們?nèi)绻谀堑脑?，T細胞就不愿意往里頭進，這時候腫瘤可能就會變成冷腫瘤。免疫細胞如果進不去的話，里面又有變異，它就識別不出來了。那其他的這種類似臭鼬的細胞，我們也可以通過基因表達測序的數(shù)據(jù)算出來的。
我們這個算法最近剛剛被Nature Medicine給接收了，就是說如果病人能夠在用藥以前做一個RNA的測序，我們是不是可以算出來它的T細胞有多少累死了，或者是不是有其他的細胞影響T細胞進不去，能夠在病人治療以前有一個預測作用。
除了剛才我們說的免疫檢查點抑制劑以外，最近還有一些新的免疫治療的辦法。一個叫CAR—T，它是從病人的血液里面提出來T細胞，然后在T細胞里面用基因工程的辦法植入新的基因，這個新的基因表達出蛋白以后，它就表達在細胞表面上一個新的蛋白，這個蛋白是專門識別癌癥細胞。
這個時候就像在體外養(yǎng)上一個特種部隊，很多很多這樣的T細胞，重新把這個T細胞打到病人血液里，特種部隊就到身體各個部分去找哪個是癌癥細胞，識別以后把它殺死。這個實際上在美國也是有臨床實驗已經(jīng)通過了的，大家可以想像這個里面最技術(shù)性的難點是什么？最難的是什么基因放到細胞里面，它就對腫瘤有特異性的識別，這個實際上是可以算的。能夠做的比較好的現(xiàn)在是做淋巴癌，實體瘤實際上做得并不是特別好。怎么找到腫瘤特異性的一個受體放到細胞里，這是一個很大的問題。
最近有一個新的療法，叫做新抗原的癌癥疫苗，一般的疫苗是用來預防的，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，這個怎么做呢？
把一個腫瘤從身體里取出來以后，經(jīng)過DNA的測序，看看它到底有哪些變異的基因，然后通過計算算出來有哪些變異的東西，會讓細胞放到細胞表面上來，被我們的T細胞所識別。這樣的話，我們就可以做一個管，里面都是這些腫瘤里特異的變異的序列，然后把整個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門識別這些變異的T細胞或者B細胞。就是說比如人身體里這個地方有腫瘤，但T細胞可能不夠用。如果你在其他的地方，打進了這個抗原，那身體里其他的T細胞就識別出這是壞人。T細胞一旦被激活以后，它還會在體內(nèi)有擴增，在身體里面循環(huán)，就專門找到那些腫瘤細胞，把它殺死。
大家知道這個部分里面，技術(shù)性最難的是什么嗎？主要是算出來所有這些變異的東西，哪些會讓我們身體里面的T細胞激活，這個部分也是計算機算法的問題。剛才這兩個問題，我們現(xiàn)在都在科研里面積極進行，我們怎么能夠根據(jù)病人腫瘤的變異，專門找到一些會產(chǎn)生免疫反應的受體，或者是變異的序列，能夠激活T細胞。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)在免疫反應用藥的機制呢？我們其實相信針對每個病人都是不一樣的，我們剛才說病人腫瘤里面有免疫細胞，有熱腫瘤、冷腫瘤，T細胞能不能進得去？有沒有喝醉？這需要腫瘤測序。同時我們也發(fā)現(xiàn)可能針對不同的病人，應該根據(jù)它（的情況）用一個特異復方的治療，比如兩個藥或者三個藥一起下，現(xiàn)在免疫的這種治療上，大家也開始兩三個藥一起用。想要解決這個問題，我們需要看看細菌里面的免疫系統(tǒng)。
我們?nèi)耸且粋€多細胞的系統(tǒng)，我們的免疫系統(tǒng)里面有B細胞、T細胞、巨噬細胞等等，可以想像是一個超級大國的防御系統(tǒng)，海陸空什么都有，還有特種兵。但是一個細菌，細菌是一個單細胞的生物，它就很土了，它還能有免疫系統(tǒng)嗎？實際上細菌還真就有免疫系統(tǒng)。這個系統(tǒng)最先發(fā)現(xiàn)的是Jennifer Doudna（詹妮弗·杜德納）實驗室。
我們這里面就是一個細菌，外面有一個病毒，大家知道病毒一般要感染一個細菌，就會把它自己的DNA注入到細菌里面，它就把細菌里面整個系統(tǒng)劫持掉了，為了做更多的病毒感染其他的細菌。但是假如這個細菌被感染以后沒死活下來了，它就說我得記著，這個是壞人，下次再來我就記住了。
它就在病毒里找一個特異性的序列，細菌的DNA的序列里有一塊區(qū)間，可以想像是細菌自己的警察局，警察局里有很多壞人的照片，這是它小的時候壞人來記的一份，大一點的時候又來了一個壞人又記住了，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CAS蛋白每天都過來上班，它就說我來報道。然后警察局跟它說你去警察局檔案里面拿相片去，這就拿了一個相片。這個警察都會在細菌里走來走去，什么時候這個病毒再過來侵染的時候，有了這個序列的DNA，因為跟相片長的像，這個哨兵就知道我得把這個切了，這是壞人。所以這個就是細菌里面的免疫系統(tǒng)。
大家再看，CAS是一個蛋白，CRISPR是一個RNA，就是相片。我們同事張鋒就說這個好，細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。
舉個例子，如果我給一個序列，就是希特勒的序列。如果到人里面，我只要把這個CAS蛋白引入，然后把CRISPR這個相片RNA也引入，只要人的序列（跟希特勒的序列）長的一樣，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，這個一下非?；穑蠹乙庾R到這有很多的作用。
第一，如果我們把一個地方切了，正好這個地方是一個基因，把這個基因切斷了，這個細胞想把斷的這個頭對起來，但是經(jīng)常對不準，最后基因的功能就失活了，我們就把這個基因的功能給敲死了。
第二個，我們把這個切斷之后，還給它另外一個序列，左邊跟左邊長得像，右邊跟右邊長得像，中間給它來一個別的，這個細胞就以為這是我原來有的序列，它就會用我們給它的序列來補，這樣的話我做出來一個新的序列。
我上個周參加了一個基因編輯這方面的會，那里面就有咱們國內(nèi)的科學家，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，再一點點改，改成恐龍，這些都可以做，這個就非常好，這個技術(shù)很有用。
我們現(xiàn)在用的辦法不是一個基因一個基因敲除，我們?nèi)蚪M來試著敲除。這叫CRISPR篩選技術(shù)，我們把幾千萬個細胞都養(yǎng)在盤子里混在一起，每個里面都引入CRISPR和CAS。CRISPR就是RNA的相片，CAS就是蛋白了。大家想幾千萬的細胞養(yǎng)在里面，我這里面只show了兩個基因，實際上我們可以兩萬個基因同時做。
比如說我這里面一開始有一些細胞，咱們舉個例子，就是放了斯大林的相片，它進去就切斯大林的基因去了，另外一些細胞里放的是華盛頓的基因相片，它進里面就把華盛頓的基因敲死了。一開始我們這里面有好幾萬個基因，好多好多的照片混合在一起。這些細胞養(yǎng)了兩三個星期之后，我們不是來直接看這個細胞，而是說每個細胞把你手里的相片拿出來給我看，這個就是用高通量測序的辦法測出來。
我們讀相片，發(fā)現(xiàn)帶著華盛頓相片的細胞在剛開始的時候有很多份，可是如果我們把華盛頓的基因敲了以后，養(yǎng)了兩三個星期以后，怎么一測都沒了？這說明華盛頓的基因非常重要，細胞里沒有這個基因，細胞就死了，那么養(yǎng)了兩三個星期之后測出來的細胞就沒有它的相片了。但是還有一種可能，敲了斯大林基因的細胞，細胞都活得好開心，使勁生長。到最后的時候，有華盛頓（此處應為斯大林）相片細胞就會非常多，這就說明斯大林的基因?qū)毎⒉辉趺春?，甚至抑制細胞的增長。
所以我們通過高通量測序去數(shù)，在剛開始做這個實驗的時候，每個細胞里面總體上這些相片到底是誰是誰（有多少），兩三個星期之后，再用高通量測序，再讀這些相片的多少，我就能算出來它們所敲的基因，到底對細胞的生長是起到抑制的作用還是促進的作用。這個好處是我們所有的細胞都可以養(yǎng)在一個大盤里，最后靠高通量和計算的辦法算出來，我們不需要一個基因一個基因去敲，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。
我們怎么拿來真正去用？第一個就是有一些腫瘤，是可以養(yǎng)在盤子里的，如果能在盤里養(yǎng)得起來的話，我們就可以通過CRISPR篩選的辦法，找到哪一個基因到底對腫瘤有特異性的作用，真正可以找到一個好的癌癥的靶點。這個我們在Dana-Farber有一個同事做出來過，就是一個小孩得了一個肉瘤，通過腫瘤測序沒有找到好的藥，但是他那個腫瘤切下來，就能在盤里養(yǎng)的起來，就做了CRISPR篩選，就可以找到一個新的靶點，正好有一個新藥可以給他用。但是隨便切一個腫瘤就可以在盤里養(yǎng)下來的還是很少的。
我們得癌癥有兩種可能，一種是因為基因變異導致癌癥，就是致癌的基因突變了，就導致癌癥了。但是還有一些是抑癌基因缺失了，抑癌基因本來是讓癌癥細胞別長那么快，就是抑制癌癥生長的，但是這些基因如果缺失了，也會得癌癥?，F(xiàn)在癌癥方面的靶向藥，都是把激活的基因抑制住，沒有辦法把缺的基因補回來。
最常見的例子，比如P53基因缺失了，這個人就得了癌癥，現(xiàn)在其實沒有辦法來治療。最近因為有CRISPR篩選的技術(shù)，大家也在試著來找合成致死或協(xié)同致死這樣一對一對的基因。
什么叫協(xié)同致死？就是說有兩個基因，A和B，缺了A沒有關(guān)系，缺了B也沒有關(guān)系，但是AB都沒有的話，這個細胞就死了。比如說正常細胞的時候，基因A和B都有，這個細胞活得很好。在癌癥細胞里，可能抑癌的基因缺失了，這個時候就變成癌癥了，細胞長的更快了。
如果它有一個協(xié)同致死的這樣一個同伴，這個A基因如果是有藥可以用的話，我們對這個A基因用了藥之后，正常的細胞是沒有關(guān)系的。因為我們剛才說了這兩個之所以是一對，是因為A和B任何一個沒有都沒關(guān)系。所以如果我們用藥的話，正常細胞還是很高興的。但是癌癥細胞因為抑癌基因已經(jīng)缺失了，你再用藥抑制了（它的協(xié)同基因），癌癥細胞就有可能死掉?，F(xiàn)在可以通過CRISPR篩選的辦法，找到這樣一對一對的基因，我們就可以專門治療一些因為缺失抑癌基因?qū)е掳┌Y的患者，原來是沒有藥可用的，現(xiàn)在可能找到新的靶點給他們用。
我們還可以通過這個（CRISPR篩選）找到新的藥物復方治療的辦法，我們最近做的另外一個相關(guān)科研，是在表觀遺傳學方面。表觀遺傳是什么呢？我想問問在座有多少人滑過雪？可能要坐纜車坐到最山頂上，山頂上可以有好多條路下來，最最山頂上，就像一個多能性的干細胞，就像胚胎干細胞這樣，它有能力分化成下游的各個不同的組織和其他細胞。
但是如果你決定走一條山路下來，走到這你已經(jīng)是腦子的細胞了，就不可能變成肌肉或者別的細胞。這個已經(jīng)走到這了，就是血液細胞，可能最后分化成紅血球、白血球，但是你肯定不是一個肝或者是一個肺。其實我們（每個細胞）的DNA都是一樣的，可是多能干細胞在分化的過程中，它要知道我大概在哪，它每個下面的細胞，應該知道我繼續(xù)往下分化，不能再往上走。那么（每個細胞的）DNA都是一樣，可是細胞的表型很不一樣，而且每個細胞記住我大概在哪，我是肌肉還是骨骼還是一個血（細胞），這個勢能就是一個表觀遺傳。
我們現(xiàn)在在癌癥測序的數(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。但是這個藥真正到臨床領(lǐng)域用，好像效果不是特別好，因為一用好像很快就產(chǎn)生抗藥性。大家可以想像調(diào)節(jié)勢能的東西很難說，你說病人掉溝里了，我給它改邪歸正，很容易沒引對道沒走正，所以不太好用。
我們最近也在做這種（研究），如果一個藥產(chǎn)生抗藥性比較快，怎么辦呢？也可以用這種辦法（CRISPR篩選），我把很多的細胞養(yǎng)在一起，把CRISPR（RNA照片）放進去，里面敲了不一樣的基因。敲完之后，我就把癌癥的藥用上。我就看我敲了哪個基因（有什么影響），測序的時候是測開始沒加藥的和后來加過藥的細胞生長，看看它有什么區(qū)別。
我們就會發(fā)現(xiàn)有一些基因敲除了以后，它（癌細胞）會對這個藥物的敏感性增加。還有一些基因把它敲掉了之后，它（癌細胞）會對這個藥物的敏感性下降。我們?nèi)蚪M的所有基因一個一個都可以看一遍，這樣的話我就可以看出來哪個基因可能是抗藥的機制，哪個基因如果跟第一個藥一起用，可能讓病人對藥的敏感性更強，這個相當于找到了一個聯(lián)合用藥的辦法，兩個藥一塊兒下，沒有讓它有一個喘息之機可以產(chǎn)生抗藥性。這樣我們就可以在全基因組里一個一個基因去看，哪個基因可以跟原來的藥有更好的聯(lián)合用藥的辦法。
我們通過這個還可以看出來，全基因組里每個基因?qū)ΜF(xiàn)在的藥到底敏感不敏感，它給我們很好的生物標志物，告訴我們哪些病人會從這個藥獲益。所以我們通過這個，可以看出這個藥物有沒有脫靶，它到底作用在哪個功能性的通路上，哪些其他的基因?qū)ΜF(xiàn)在的藥起到促進或者抑制的作用。
最近我們也發(fā)現(xiàn)用CRISPR篩選的辦法，也可以對免疫治療有所預示。咱們說一下這種實驗現(xiàn)在做的主要有三種。
第一個是在癌癥細胞里面，我們直接給它加一些細胞毒素，這些毒素是T細胞一旦識別了腫瘤細胞以后（釋放出來的），T細胞是怎么殺傷癌癥的？實際上就是識別以后，在微環(huán)境里放出一些毒素。大家可以想象整個人體免疫系統(tǒng)像一個海陸空，最有效的應該是空軍，最厲害。如果在癌癥細胞里加一點細胞毒素，相當于我們的空軍扔點炸彈轟炸一下，看看癌癥細胞轟炸以后，會不會哪些基因由于缺失了，會對空軍的轟炸更敏感或者更不敏感，這個我們可以全基因組試一下，哪個基因會對現(xiàn)在的空軍轟炸更敏感或者更不敏感。
第二種實驗把T細胞和癌癥細胞養(yǎng)在同一個盤里頭，空軍除了能轟炸，還可以打槍，我直接把壞人和空軍養(yǎng)在一起，看看到底哪個基因敲除了以后，它對T細胞的殺傷影響會比較大。
第三個辦法，我們在癌癥的細胞里邊，放了現(xiàn)在的CRISPR，敲了一些不同的基因之后，就把這個細胞種在老鼠里面，這個老鼠里面不只是空軍，不只是T細胞，還有陸?？杖椎摹Ｎ覀兙徒o老鼠打現(xiàn)在的抗體藥，PD-1這些藥，就想看看現(xiàn)在的癌癥細胞里面，敲了哪些基因，就能讓它對現(xiàn)在的抗體藥反應更強或者更弱，我們就可以把整個基因組的基因一個個看，到底怎么能對現(xiàn)有的這些免疫抑制劑，能夠起到促進或者抑制作用。通過這個不但能找到新的基因用藥，我們也可以找到生物標志，就是說對原來這個病人，哪些基因?qū)λ庖呦到y(tǒng)到底有哪些影響，我們可以通過這個，預測哪些腫瘤可以對現(xiàn)在的抗體藥有效或者無效，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，而且我們知道以前如果有一些抑癌基因，我們是沒有辦法用藥的，現(xiàn)在就可以用合成致死的辦法找到一些新的靶標來專門治這種癌癥。第三個我們可以拿它來找一個生物標志物，知道哪些病人會對這個藥獲益。
一旦有一個藥的時候，在制藥的過程中，我們還能看出來它是不是有脫靶效應，到底是打擊了癌癥細胞的哪些細胞通路。還有就是說可能哪些基因可以調(diào)控細胞對現(xiàn)有的藥的抗藥機制。最后是希望能夠找到一個聯(lián)合用藥——兩個藥一起用的辦法，能夠讓腫瘤沒有辦法有喘息之機，發(fā)展出對藥物的抗藥性。所有這些過程，都是需要統(tǒng)計和計算的算法，通過高通量的數(shù)據(jù)和測序的數(shù)據(jù)算出來的，能夠設(shè)計分析解釋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·朱莉做了一個自己的（基因測序），她沒有得癌癥，就是血里面測了序了。她知道自己有一個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，我應不應該做一下基因測序來預測一下。那么可能有三個因素來指導大家是不是做這個。
第一個，朱莉之所以做這個檢測，是因為她們家里有很多女的，比如說姐妹或者是姑姑、姨、媽媽、姥姥，這樣的人如果她有家族歷史又容易得癌癥，她就應該做一下基因測試。但是如果你家里沒有一些特別（的患癌案例），或者至少不比其他家有更多的得癌癥的機率的話，不一定能夠做，所以這個是說到底是不是有家族遺傳史。
第二個，現(xiàn)在做的基因測序，它到底對預測癌癥起到多大的預測作用。安吉麗娜·朱莉（突變）的這個基因（BRCA1），其實增加癌癥的發(fā)生率是很大的，50%的可能性。大部分的這些現(xiàn)在能夠預測的基因，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%，可能比基因測序會更準確。
第三個，即使我知道（某個基因突變）了，比如說她生過孩子了不想再生了，把乳房和子宮都切掉了，但如果測完了說你可能得肺癌，那你就把肺切了嗎？不一定能做得了。總的來說，如果家族沒有得癌癥的歷史的話，不一定要做這個。
還有就是早檢查，有各種的辦法來做這個。最近比較新的技術(shù)，是說我抽一點血，看血里的DNA或者血里有沒有腫瘤的細胞，這個叫做血里面循環(huán)的腫瘤細胞或者血里面循環(huán)的DNA，經(jīng)過一些實驗手段來看看，這個人是不是血液里面的癌癥細胞或癌癥DNA比原來多了。
這個現(xiàn)在還是技術(shù)發(fā)展的過程，我們不認為現(xiàn)在有技術(shù)可以非常穩(wěn)定地預測出來，就是早期篩查?，F(xiàn)在大家開始做這方面的臨床實驗，也有一些學術(shù)上的可喜成果，但是距離臨床應用還是非常早的，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，尤其是對于后期病人，免疫治療也不能解決所有問題，可能結(jié)合其他的藥做復方治療是更好的辦法。
第一個，靶向治療仍然非常好，大家知道像國內(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行治療，針對變異直接殺傷癌癥細胞。這個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。
第二個我們說的免疫治療，是說把這個病人的T細胞和B細胞激活了以后，能夠扶正，你得把免疫性提高了，讓免疫系統(tǒng)殺死癌癥。我們剛才說到表觀遺傳學上的藥，就是從山上下來掉溝里的那種，我們可以認為它是引導癌癥細胞改邪歸正，至少讓腫瘤里面的免疫微環(huán)境有所調(diào)整。這三個藥實際上機制非常不一樣，我們怎么能夠想辦法把這三個藥合在一起，這是一個非常好的科研問題。
但是要想把這個東西做得好，我們需要對病人的腫瘤進行測序，不一定是DNA的測序，可能是DNA加上RNA，或者是表觀遺傳學方面測序的數(shù)據(jù)，來看看每個人具體的腫瘤里面是怎么樣。還有就是我們剛才講的用CRISPR篩選的實驗，看看很多這樣的公共數(shù)據(jù)，你就知道這個人的腫瘤因為有這個變異，可以用某一個藥，因為以前的CRISPR篩選的數(shù)據(jù)能夠告訴我們，這個基因跟那個基因合在一起，就可以不用產(chǎn)生抗藥性等等。
第三個，我們所有的這些都生成了很多高通量的數(shù)據(jù)，所以需要計算機學得好或者統(tǒng)計、數(shù)據(jù)挖掘，才能真正把這三個更好地結(jié)合在一起。
美國現(xiàn)在的登月計劃，是原來的副總統(tǒng)發(fā)起的，他這個目標是非常樂觀的，說2020年我們就要治愈癌癥。當然這可能比較難以達到，但是我們覺得現(xiàn)在技術(shù)真的發(fā)展非?？?，免疫治療像剛才說的，昨天剛剛CFDA開始批了，在中國可以用了。所以在整個過程中，我們希望通過大家的努力，科研上的發(fā)展，包括我們也希望有更多的中國科學工作者，包括在座的很多小朋友們，能夠多學生物的技術(shù)，計算算法還有統(tǒng)計這種算法，能夠把這三樣東西用好了，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，哈佛大學與Dana-Farber癌癥研究所統(tǒng)計，生物統(tǒng)計與計算生物學終身教授，Dana-Farber功能性癌癥表觀遺傳學中心主任，教育部長江講座教授（同濟大學），中組部千人計劃學者。
