临床内分泌未来篇 l 单基因病／基因治疗系列-基因编辑治疗的起源、进展和伦理＊
临床内分泌未来篇
内分泌肿瘤（甲状腺、肾上腺）的分子分型、血清分子标记（如ctDNA、外泌体）、遗传代谢病的全基因组测序、单基因代谢病的基因诊断和治疗、干细胞治疗内分泌代谢疾病、大数据+AI等是临床医学也是临床内分泌代谢疾病领域的重要进展。生物技术和信息数据的革新是当前临床医学进展的原动力。未来系列将尝试结合内分泌学科进展和各相关领域的前沿，对即将到来的新医学革命做一个“素描”。
未来篇之罕见病/基因治疗系列
单基因病是“罕见病”的重要组成部分，也是基因缺陷的人类模型。单基因缺陷有单个碱基的缺陷，也有大片段的缺失。但即使是单个碱基的缺陷也可能带来其表达产物功能上的严重障碍，进而影响全身功能。在内分泌代谢领域，很多疾病是与负责机体内物质代谢的酶基因发生缺陷有关。而从病因的角度，直接纠正缺陷基因一致是非常具有吸引力的领域。上个世纪末，就有成功和失败的例子，而失败的例子直接导致基因编辑进入临床的脚步放缓，直到Crispr-CAS9技术的出现。
医学既要关心当下，也要关注未来。
基因编辑治疗
起源、进展、伦理和临床试验*
NEJM 2017-2019
CK注：
何建奎团队基因编辑胎儿的事情，在喧嚣过后渐渐恢复平静，科学届和医学界，以及政策层面都趋向于保守。而基因编辑技术本身，我认为已经是时候在合理的领域进行试验性的应用，比如某些无法治疗的罕见病和肿瘤等，而何建奎团队的错误不在于技术本身，而在于人类在没有很好的把控一项技术的情况下，将其用于非必须的目标，而且用在了理应慎之又慎的胚胎领域。
希望这样一个不合时宜的疯狂举动不要阻碍技术的进步......因为它给了太多绝境中的患者和家庭以希望!
2月的最后一天是世界罕见病日，我在去年（2018年）的罕见病日写了点感想，见链接：
罕见病 l 2018罕见病日-因你珍稀，所以珍惜
初衷是吐槽现有的诊疗模式挤占了本该需要更多关注的罕见病群体的医疗资源。常见病和罕见疑难病在分级诊疗的框架下应该有所平衡。同时，文章也涉及了基因编辑等罕见病治疗的未来希望，尤其是Crispr-CAS9。当时还没有出现“何建奎”团队的事情，而长期对这一领域的关注，已经对国内的医学研究的伦理状况无奈。以下两段文字是当时的感悟：
“目前PGD（基于单细胞测序技术的胚胎植入前诊断）已经开始应用于临床，对于遭受疾病痛苦的显性遗传大家系而言是一个巨大的福音，PGD可以有效阻断遗传病的遗传。而生殖细胞或胚细胞的基因治疗可能仅仅需要改变1个或者数个细胞的基因就能阻断遗传病向后代遗传，是一个很具有吸引力的领域，但是绕不过的是伦理问题，在这方面，国内某些研究者总是有惊人之举。十几年前，就有人尝试应用卵细胞胞浆移植(Ooplasmic transplantation)技术用于治线粒体疾病，其原理是将正常的胞浆（含正常线粒体）替代有线粒体缺陷的卵母细胞胞浆，以使由此受精得到的后代彻底克服线粒体缺陷性疾病。那时，在世界范围内已经有数十例接受该方法的婴儿诞生。十余年后，“三亲”婴儿又激起一阵旋风，风--刮的还是伦理问题。
近年以Crisp-CAS9等为代表的新一代基因编辑技术可能成为单基因罕见病的最终克星，在诸如视网膜蛋白缺陷、地中海贫血等单基因病的治疗领域都已经到了临床阶段；近期，有报道在人类早期胚胎中对导致肥厚型心肌病的单基因突变进行了安全修复（伦理！伦理！）。越来越密集的令人振奋的的好消息不断出现，让人感觉好像是就要到跃入爆发期的临界点一样。”
另外，也非常高兴近年国内内分泌代谢病的各位同行业越来越关注此领域的进展，在最新的中华内分泌代谢杂志中就刊登了PGD（胚胎植入前诊断技术的进展）：
胚胎植入前遗传学诊断研究进展
而且，罕见病相关政策在近一年中有了巨大改善，这些内容在今年(2019年)罕见病日的特别专题中已经介绍：
盘点 l 201902 l 罕见病专题（世界罕见病日）+重磅国家版121种罕见病指南**
近年，CRISPR/ Cas9 技术凭借着其操作方便、设计简单、效率高、成本低以及可同时进行多位点编辑等优势，已成为当今最热的新一代基因编辑技术。CRISPR/ Cas9 独特的在RNA 引导下对DNA 进行靶向编辑的作用机制，不仅拓展了各相关领域的科研工作者们对生物体遗传调控的了解，更显示出优良的便捷性。该系统正在各生物、医学研究领域应用急速扩展，而在临床医学领域，更是显示出极大的潜力。但就如核能和核弹一样，技术总是中性的或是具有两面性的，在技术造福人类健康的进程中，需要规避潜在的灾难性风险和伦理困境，人类历史上也不止一次地出现生物新技术对社会伦理产生巨大挑战的事例，比如DNA重组技术和生殖性克隆技术的诞生，比如“何建奎团队”事件，因此，
可控的技术进步才是人类的福祉......
最后，在经历了以蒸汽技术革命、电力技术革命和计算机信息技术革命的前三次工业革命后，当前正面临第四次工业革命的机遇，有人说第四次工业革命的动力可能是人工智能、也可能是5G信息技术、机器人技术、虚拟现实等等，而我认为，如果能建立起基因编辑等生物技术壁垒，它将无疑是这次工业革命的重要一环，让我们拭目以待.....
内容：
基因编辑技术的前世今生
基因编辑技术的历史
基因编辑的伦理争议
NIH/FDA联合:人类基因治疗监管进展
基因编辑技术的前世今生
首先，一个短片介绍基因编辑技术的前世今生
2019年3月7日，《新英格兰医学杂志》（NEJM）发表了题为《一类通过DNA编辑发挥作用的新型药物》（A New Class of Medicines through DNA Editing）的综述，介绍了基因编辑的发展，讨论了将其作为治疗手段疗效、特异性、输送和安全性对于所不可或缺的作用。我们在此简介综述中的主要内容。
基因编辑技术的历史来源：NEJM医学前沿，2019年3月12日来源：N Engl J Med 2019;380:947-59
基因编辑技术的早期发展
1994年Jasin等发现，用核酸酶使靶基因中的DNA双链断裂，并且在断裂的同时提供供体DNA模板，可以提高基因编辑的效率。这一发现表明可通过同源重组在突变位点插入新序列，同时还表明可通过称为非同源末端连接（NHEJ）的过程在断裂位点产生新突变。DNA中特定的双链断裂可诱导修复这一发现，奠定了基因组编辑领域的基本原理。图1列出了基因组编辑技术及其商业应用的发展时间线。
图1. 基因组编辑的发展时间线
（N Engl J Med 2019;380:947-59）
已经用于基因编辑的核酸酶技术主要有归巢核酸内切酶-兆核酸酶、锌指核酸酶（ZFN）、转录活化因子样效应核酸酶（TALEN）和与Cas9核酸内切酶相关的成簇的规律间隔的短回文重复序列（CRISPR-Cas9），目前应用较为广泛的是TALEN和CRISPR-Cas9系统（图2）。
准确的切割和修复
现在大红大紫的CRISPR-Cas9系统的发现得益于科学家对细菌适应性免疫系统的研究。由于基因组编辑中仅使用细菌系统的两个成分，即Cas9核酸酶（最常用的Cas9酶来自产脓链球菌）和向导RNA（gRNA），因此称该方法为Cas9-gRNA系统更为准确。在基因组编辑中，gRNA与DNA靶位点结合后，Cas9核酸酶受诱导发生构象变化，之后将DNA切割。gRNA序列的设计简单方便，易于优化与特定DNA靶位点的杂交，从而通过DNA碱基配对将Cas9-gRNA“引导”至其靶位点（图2D）。
图2. 基因组编辑的核酸酶平台
（N Engl J Med 2019; 380:947-59）
经过核酸酶切割的DNA必须通过某种机制被细胞修复。基因编辑涉及到的修复机制为非同源末端连接（NHEJ）和同源介导的双链DNA修复（HDR），其具体过程和应用见图3。
图3. 通过非同源末端连接（NHEJ）和
同源介导的修复进行的基因组编辑
（N Engl J Med 2019;380:947-59）
图A显示通过NHEJ进行的基因组编辑。基因组编辑可通过几种方式利用DNA双链断裂修复的NHEJ机制。图中描述的是NHEJ介导的基因组编辑的三种主要方法，以及如何开发各方法用于治疗特定疾病的例子。插入或缺失（indel）指在断裂处非模板创建小的插入或缺失。图B显示通过同源介导的修复进行的基因组编辑。在基因组编辑中，同源重组或单链模板修复可用于创建基因组的核苷酸特异性变化。图中以示意图形式显示了具有单核苷酸精度，用于创建基因组变化的两种方法的不同应用。
高效的递送系统
为了实现高效编辑，必须在不激活细胞毒性反应的情况下，将足量具有良好特异性的高活性核酸酶输送入细胞核内。对于具有完整的抵抗外源DNA和RNA的原代人细胞，必须以mRNA（进入细胞后被翻译）或核糖核蛋白复合物（例如Cas9-gRNA）的形式输送核酸酶。新型的重组腺相关病毒载体可以在向细胞核输送单链DNA时避免被细胞探测到。电穿孔是离体输送这些分子的一种有效且相对无毒的方法。
一些靶向特定通路的小分子可以增强HDR介导的细胞内编辑。但是，某些干预措施干扰了细胞的正常修复方式或应对双链断裂的方式，从而可能损害对在细胞周期中自然发生的20~40个双链断裂的修复能力。
输送核酸酶过程中的其他方面也需要考虑。例如，虽然在将核酸酶输送至原代人细胞方面，mRNA优于质粒DNA，但mRNA可诱发抗病毒Ⅰ型干扰素应答。此外，核酸酶的长期表达或低特异性核酸酶的表达可激活p53通路，从而触发细胞周期停滞和细胞凋亡。
让细胞变成药物
在所有基因组编辑方法中，目前发展最成熟的是离体基因组编辑，即在体外对细胞进行基因工程改造，然后将细胞回输到患者体内。近年，以中美两国为代表的团队已经开展了一些基因编辑的临床试验（表1），例如：产生更强效的CAR T细胞，用于治疗癌症；敲除BCL11A的红系特异性增强子，以上调自体红系造血干细胞中的γ球蛋白，作为镰状细胞病和β-地中海贫血的潜在疗法。临床前研究提示，针对某些疾病（例如慢性肉芽肿病、X连锁重症联合免疫缺陷、X连锁高IgM综合征和HIV感染）的离体、自体、基于细胞的基因组编辑将取得较好疗效。
表1. 基因组编辑临床试验2009-2019*
（N Engl J Med 2019;380:947-59）
* 据ClinicalTrials.gov，目前有14项已结束或进行中的ZFN试验，8项TALEN，以及12项CRISPR-Cas9。大多数有关ZFN的临床前研究已经发表并经过同行评议。
虽然体外细胞编辑已经取得了一定的疗效，但是仍然存在很多局限性，比如尚无将经过基因编辑的细胞移植到肝脏或脑的可靠方法。对于那些无法应用体外编辑治疗的疾病，体内编辑，即将编辑装置输送到患者体内从而在自然条件下对细胞进行编辑，可能发挥重要作用。
但是人体自身免疫系统对体内编辑是一个很大的障碍。所有主要核酸酶平台均包含外源蛋白。因此，长期表达核酸酶可能诱发适应性免疫应答。此外，首剂给药可能导致患者对之后的给药产生免疫力。Cas9-gRNA系统中使用的Cas9核酸酶来自两种细菌（产脓链球菌和金黄色葡萄球菌）中的一种。由于每种细菌均在人群中有普遍感染，因此大部分成人之前就对Cas9有免疫力。
棘手的安全性评估
核酸酶介导的基因组编辑会导致双链断裂，这是基因组不稳定性的一个来源，而基因组不稳定性可能导致致癌性突变。缩短核酸酶的表达持续时间（例如以核糖核蛋白复合物的形式输送Cas9-gRNA）、改变核酸酶的结合和催化活性可改善特异性。
评估基因组编辑安全性的一个关键问题是评估其准确率或脱靶率，但目前尚无经过验证的临床前检测方法。基因组内持续发生自发随机断裂，而经基因工程改造，能够改变大量细胞的核酸酶可能会促进在靶断裂和其他部位自发随机断裂之间的易位。现有检测方法的灵敏度不足以检测到这些事件的发生频率，而且也无法评估DNA断裂的功能性后果。另外，每个人的基因组在基线时就存在数百万个微小差异，这使得难以评估核酸酶产生的潜在小变化的后果，使特异性评估进一步复杂化。
虽然有不同方法（例如生物信息学、细胞捕获和体外检测）可识别哪些位点可能有脱靶插入或缺失，但每种方法均有其固有的偏差。使用动物模型预测基因工程安全性也不是预测临床试验中安全性的有效方法。所以，目前的最佳方法是在仔细控制的1期临床试验中评估基因编辑的安全性。
基因编辑的临床应用
单基因疾病
基因编辑目前已经能够进行高频率的基因修正，因此理论上可以应用于造血系统和免疫系统的数百种遗传病（如镰状细胞病、X连锁重症联合免疫缺陷和X连锁慢性肉芽肿病）。虽然也可通过基因组编辑对其他器官系统的单基因疾病进行基因“修复”，但仍存在分离、扩增、移植组织特异性干细胞（用于离体治疗）以及将基因组编辑工具输送到患病组织内等困难。
免疫肿瘤学
基因组编辑在临床试验中已被用于改进CAR T细胞疗法。NHEJ介导的编辑可通过敲除TCRA（编码TCRα）来去除T细胞的同种异体反应性，也可通过敲除B2M（编码β2-微球蛋白）来去除免疫原性，还可以移除抑制细胞功能的分子或者促进细胞耗竭的分子，从而增加细胞的效力。HDR介导的编辑可确保将基因插入特定基因座内。
再生医学
迄今，细胞疗法还未能利用细胞或干细胞替换或修复患病、受损或老化的组织。基因组编辑提供了改造细胞、增加细胞效力和安全性的方法，比如使细胞分泌预防神经退行性疾病的保护因子等。
合成生物学
合成生物学涉及通过基因工程改造细胞，使其获得正常情况不具有的功能。目前可以对细胞进行基因编辑，以分泌治疗性蛋白，以及利用细胞影响动物生理。将基因组编辑和合成生物学相结合的例子包括通过基因工程改造细胞，使其分泌促红细胞生成素或伤口愈合生长因子。以后还有可能通过基因工程改造细胞，使其分裂、迁移、应答、发出信号和分泌，从而对患病组织环境起到治疗作用。
技术有了，如何妥善利用？
通过采用适当的监管措施（目前并非所有的国家都有），在人体极早期发育中使用基因组编辑，可能让我们在人类胚胎发育领域获得重要且出乎意料的发现。这种研究应该得到鼓励，但我们不应允许其应用于提高人体的某项功能，例如例如使得健康人获得与治疗或预防严重疾病无关的性状。人们普遍认为，对人类基因组编辑的应用持续进行广泛而透明的讨论非常重要。
2018年11月被曝光的人类胚胎基因编辑事件，是不符合伦理、不负责任和不顾后果的，并且严重违反了关于基因组编辑应用于人体胚胎的广泛国际标准。制定可供引用的国际标准是目前的迫切需求，标准的出台有利于阻止未来可能发生的更多的鲁莽做法。
基因组编辑是一种变革性的产生药物手段。但是作为一种新兴的技术，我们还应谨慎对待。目前，应该首先考虑将其应用于严重疾病，并且在应用中关注更多细节问题。经过不断的改良和迭代，确认其安全性及有效性后，才应该考虑用于较轻微的疾病。
基因编辑的伦理争议
北京大学魏文胜教授
来源：NEJM医学前沿
时间：2018，何建奎事件发生前
作为新一代的基因组编辑工具，CRISPR系统自问世以来得到迅速发展和广泛应用，也为严重疾病的治疗带来全新契机。以CRISPR为代表的基因组编辑技术在生物医学领域中的应用涵盖构建疾病动物模型、辅助细胞免疫治疗、遗传矫正、筛选药物靶点以及病原检测等。
目前，直接利用该技术针对一些遗传疾病进行基因治疗已经有了众多的尝试，比如治疗地中海贫血（Thalassemia）和杜氏肌营养不良（Duchenne Muscular Dystrophy）等。在这些研究中，CRISPR系统大多通过不与宿主基因组整合的腺相关病毒运送到患者的离体细胞或者疾病模型小鼠体内，实现遗传矫正。
然而对于大多数遗传疾病，只针对体细胞的基因组编辑并不能阻止有害基因传递给后代。人们不禁会想，能否在人类胚胎中进行基因编辑，从而从根源上完全实现致病突变的遗传矫正？
在2017年11月16日出版的《新英格兰医学杂志》上，哈佛大学的George Church教授针对这一问题表达了自己的观点。
Church教授首先对2017年8月份发表在《自然》杂志上一篇关于在人类胚胎中进行基因编辑的文章“Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos”进行了评述。这篇文章由俄勒冈国家灵长类动物研究中心Shoukhrat Mitalipov及合作者完成，他们利用CRISPR/Cas9技术在人胚中修正了与肥厚型心肌病（Hypertrophic Cardiomyopathy）发生相关的基因（MYBPC3）突变，并通过深度测序证实了该修复过程是有效且安全的。
Church认为该文章有三个显著的特点：只针对突变基因位点的特异编辑、通过转染Cas9 蛋白降低脱靶效应、将精子与Cas9 RNP（ribonucleoprotein）一同注射进MII期的卵母细胞从而避免镶嵌型胚胎的形成。这项工作使携带正常MYBPC3基因胚胎的比率从对照组的低于50%提高到了72%，且没有观察到脱靶现象。Church因此认为，在这样的结果面前，人们有“足够的理由”来重新思考进行人类胚胎编辑的可能性。
争论
早在2015年4月，中山大学的黄军就团队首次报道了在异常受精的人类三倍体受精卵中进行基因组编辑的尝试[3]，这项工作引起了科学界的广泛关注和巨大争议，特别是人们担心人源受精卵的基因编辑所带来的伦理和社会问题。
一方面，不成熟的基因组编辑技术产生的脱靶效应会带来难以预料的严重后果；另一方面，可遗传的基因改变可能会扩散到群体中，有必要对任何此类基因改变做出安全预测和评估。人们的另一层担忧是，如果缺乏有效监管和法规约束，人源胚胎的基因编辑有可能会被滥用，比如制造“完美婴儿”或者具有增强性状的“超人”等，造成严重的伦理问题和社会不公。
“因恐惧未知的风险而裹足不前是一种冒险”
Church认为，因恐惧未知的风险而裹足不前本身就是一种冒险。每年全世界出生的1.3亿新生儿中，大约有7百万携带严重的遗传疾病，如果能够对胚胎进行筛查或者对胚胎进行基因编辑矫正，将会造福人类。Church还列举了其他一些理由，比如对胚胎进行基因编辑能够减少流产和胚胎的遗弃，这符合西方文化传统中“胚胎是人”的道德范式。
在美国国会通过的2016综合拨款法案中，联邦基金被禁止用于研究对人类胚胎进行可遗传的修饰，对此Church反驳道：罹患癌症的“准父母”们需要接受化疗，这个过程会引起随机的生殖系突变，岂不是这种治疗也应该禁止吗？对于基因编辑可能用于无法取得后代知情同意的“人类增强”，Church认为，人类在世代繁衍的过程中已经接受了各种“增强”，比如教育和居住环境的提升、通过接种疫苗获得免疫等，这些大多没有征得子孙后代的许可。其实，通过在全球范围内的计划免疫，人类已经消灭了天花和脊髓灰质炎病毒，实现了群体增强。
伦理，技术和政策——都需要考虑
哪些基因能够进行编辑？
基因一旦发生可遗传的改变，将有机会扩散到种群中去。随着全球化的加剧以及基因驱动（gene drive；利用基因工程使特定基因有偏向性地在后代中遗传）等相关技术的兴起，这种扩散几率和速度会大大增加。另外，基因与基因、基因与环境之间都会发生复杂的相互作用，这种作用的后果难以预料。
比如，一些研究试图利用基因组编辑技术在人类细胞中删除或者灭活HIV的受体蛋白CCR5，以获得抵抗HIV侵染的表型。但是又有研究表明，进化过程赋予了CCR5重要的使命——抵抗西尼罗河病毒入侵，去除CCR5可能会使这部分人感染西尼罗河病毒的风险显著提高[6]。因此，对于在人群中广泛存在的“野生型”基因进行编辑存在不可预测的高风险。在现阶段，也许我们应该优先考虑对突变的致病基因进行矫正，在“野生型”基因上进行编辑则需要格外慎重。
我们在技术层面是否做好准备？
大量基础研究证实了基因组编辑技术的有效性，但临床实践对基因组编辑的精准性和安全性提出了更高要求。“脱靶效应”目前是基因组编辑技术的“阿喀琉斯之踵”，一旦在胚胎中发生了非目的性编辑，可能会造成严重后果。科学家们通过蛋白质工程技术，发展出了更高保真度的CRISPR系统，但远未达到“零脱靶”的目标。尽管如此，我们依然相信，随着技术的进步和研究的深入，符合医学实践要求的、更加安全有效的编辑工具终将会出现。
另外，人们还在持续不断地思考和发展不同类型的基因组编辑工具以满足适合治疗目的的苛刻要求。一个典型的例子就是最近开发的单碱基编辑技术，利用定点化学修饰而非对基因组进行切割实现碱基的转变，这为单核苷酸变异造成的疾病提供了新的治疗方向。该技术将改造的Cas9蛋白（dCas9或nCas9）与胞嘧啶脱氨酶如APOBEC、AID相结合，可以将胞嘧啶定点转换为胸腺嘧啶。最近，哈佛大学的David Liu团队通过改造细菌中的TadA酶，成功实现了腺嘌呤到鸟嘌呤的转换。由于单碱基编辑器还存在一定的“窗口”，即编辑的范围可能是数个碱基，相关技术还有很大的优化空间来进一步提升效率和增加特异性。
政策与监管
Church对美国国会干预胚胎基因编辑研究不无忧虑，指出这将可能使美国在这场“可能是本世纪最有影响力”的技术浪潮中失去优势。在中国，各研究机构对涉及胚胎的研究有严格的伦理审查，但却没有明确的法规、政策对开展胚胎基因编辑研究进行规范，研究人员往往需要经历漫长的审批、等待才能开始相关工作；同时伦理委员会也需要对潜在的伦理风险进行评估，花费大量时间在现有的政策中找出合理依据。因此，制定基因组编辑研究相关的政策法规，确定技术应用的范围来规范科研和医疗行为，将会促进这一领域的良性发展。
我们相信在严格规范和安全有效的前提下，对胚胎基因的编辑将有机会给人类带来福祉。当然，我们需要思考技术发展的边界在哪里？如何在推动技术进步的同时，严格有效控制其安全性？
NIH与FDA联合发布
人类基因疗法监管迈入新阶段
药明康德 编译
来源：NEJM
时间：2018，何建奎事件发生前
本文来源于药明康德微信公众号（ID：WuXiAppTecChina）
2018年8月15日，美国国立卫生研究院（NIH）主任Francis S. Collins博士和美国FDA局长Scott Gottlieb博士在《The New England Journal of Medicine》（新英格兰医学杂志）发表联合署名文章，阐述NIH和FDA对治疗人类疾病的基因疗法监管政策的变化趋势，以适应基于基因疗法、基因编辑等新兴生物技术的医疗产品的上市管理新需求。在今天的这篇文章中，药明康德微信团队也将为各位读者整理分享这些新政策的具体内容。
▲美国国立卫生研究院主任Francis S. Collins博士和
美国FDA局长Scott Gottlieb博士
（图片来源：NIH官网、FDA官网）
为促进安全有效的人类基因疗法上市，美国NIH和FDA提议作出新的努力，鼓励在这一迅速发展的领域取得进一步发展。
50年前，随着重组DNA技术取得开创性进展，我们首次认识到直接改变人类基因的潜力。在对这项技术的伦理、法律和社会影响进行激烈讨论之后，NIH在1974年成立了重组DNA咨询委员会（Recombinant DNA Advisory Committee， RAC）。RAC最初的使命是对于使用操纵核酸的新兴技术开展的研究，向NIH主任提供建议——这一使命后来扩大到涵盖对人类基因治疗方案的审查和讨论。1990年，FDA批准了美国首个人类基因疗法试验，在马里兰州贝塞斯达的NIH临床中心进行，治疗腺苷脱氨酶缺乏症的儿科患者。
尽管一开始没发生重大的安全性问题，但在20世纪90年代，许多关于基因治疗安全性和有效性的问题仍未得到解答。1999年，在一项关于鸟氨酸转氨甲酰酶缺乏症基因疗法的安全性临床研究中，发生名为Jesse Gelsinger的患者因为免疫过激反应而死亡的事件，基因疗法带来的未知引发了公众的极大关注。这一不幸的死亡案例导致政府对这一领域进行更仔细的审查，更加注重公开对话和加强监管。
从那时起，在政府机构、学术机构和赞助机构的支持下，开展了大量与基因治疗相关的科学研究。这些投入增加了对疾病的基本生物学、基因递送的方法以及潜在不良事件的了解。在安全预防措施改进以及基因转移效率和递送方面也都取得了长足进步。
随着科学的进步，这些创新能力的应用，基因治疗从最早期的试验中产生部分效果，发展到在临床中产生可测量的益处。2017年，FDA批准了首批三种基因治疗产品在美国上市。两种是基于细胞的基因疗法——嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）——在临床试验中表现出了对抗癌症的显著疗效。第三种是首个获批的体内给药的基因治疗产品，治疗RPE65基因突变引起的视网膜营养不良症，也是首个针对特定基因疾病的药物。鉴于该领域的快速发展，以及考虑到FDA目前收到的基因治疗研究新药申请（IND）超过700个，我们可以期待基因疗法会成为未来疾病的主要治疗手段。
表2 FDA批准的3种基因疗法（信息来源：FDA官网）
尽管我们还需要深入了解基因疗法技术的安全性和有效性，但目前已有许多有前景的新方法在不断涌现。例如，基因组编辑的出现为治疗具有挑战性或不能用基因转移技术解决的疾病开辟了新的可能性。使用锌指核酸酶（ZFNs），转录激活样因子核酸酶（TALENs）和大范围核酸酶编辑基因的能力已经有数十年历史。但5年前，随着CRISPR-Cas9基因编辑系统的发现和发展，基因编辑领域取得了巨大飞跃。目前已经有了首个ZFNs基因组编辑方法治疗亨特综合征的体内临床试验，也有临床试验正在探索CRISPR-Cas9和TALENs基因编辑方法用于T细胞免疫治疗。估计很快就会有第一个治疗镰状细胞病的临床试验。
随着基因疗法的不断变化，美国联邦政府也必须建立相应的监管措施。多年来，随着我们对基因疗法科学进展及风险的了解不断增加，监管系统也发生变化（见下图时间轴）。例如，在Gelsinger去世后，NIH和FDA合作开发了基因修饰临床研究信息系统（Genetic Modification Clinical Research Information System， GEMCRIS），该数据库旨在跟踪基因治疗产品，监测该领域的趋势，并开设面向公众的网站提供信息透明度。2018年7月，FDA发布了一套与基因治疗相关的指导文件草案，就某些领域的制造问题、长期随访和临床开发路径提出了新的指导意见，涉及血友病、眼科适应症和罕见病。
图4 NIH-FDA基因治疗监管史（图片来源：《NEJM》）
不过，要安全地推动基因疗法发展还需要更多的改革，现在正是重新评估美国基因疗法试验监管制度的适当时机。NIH、FDA和研究机构都采取了加强监管的行动，其中也出现了一些重复工作。例如，在提交初始议定书、年度报告、修正案和严重不良事件报告方面出现了大量重复。最初，这些重复——不影响其他生物医学研究领域——被视为统一的报告，使FDA能够在与申办者保密的同时进行监管，并使NIH保持研究的透明度。但ClinicalTrials.gov的干预，使公共和私人赞助进行的许多基因治疗试验变得很透明。
在FDA和NIH的管理层看来，现在已经没有足够的证据表明基因治疗的风险完全独特和不可预测——或者说该领域仍然需要特殊的监管，比如落在我们现有的安全监管框架之外。虽然科学和安全挑战仍然存在——提高基因转移和基因编辑效率，解决免疫反应和细胞因子释放综合征，以及基因编辑、递送和脱靶效应，但是每个研究领域都会面临独特的挑战。即使我们对基因疗法的理解有所进步，医疗产品的总体安全监管框架也会不变。用来解决其他科学领域的管理方法也非常适合基因治疗。
事实上，NIH已经开始把基因疗法整合到现有的监管系统中，改变NIH关于重组或合成核酸分子研究的指南，并修改RAC的作用。2013年，NIH要求美国医学研究所评估RAC对基因治疗方案的审查，2016年，NIH采取评估建议，将RAC审查限制在引发特殊问题的人类基因治疗方案。自从这一变化生效以来，NIH判定275个协议中只有3个需要RAC审查。
2018年8月17日《Federal Register》提出的变更中，NIH和FDA希望通过进一步限制NIH和RAC在评估基因治疗方案和审查其安全性信息方面的作用，从而减少重复的监管负担。具体而言，将不再要求RAC对人类基因治疗方案进行审查。此外，还将修订机构生物安全委员会（Institutional Biosafety Committees）的职责，这些委员会对这类研究进行地方性监管，确保对人类基因治疗方案的审查与对NIH指南中其他研究的审查相一致。这样的精简也会适当地将NIH指南的重点放在实验室生物安全上。
因此，我们有望恢复RAC创立的精神。其最初的目标就是向NIH主任提出关于新兴生物技术的科学、安全和伦理方面的建议。随着重组DNA领域之外的其他新生物技术的不断出现，RAC的作用必须变化。
NIH想把RAC作为当今新兴生物技术的顾问委员会，如基因编辑，合成生物学和神经科技，同时希望确保其透明度。NIH和FDA期待与所有的利益相关者合作来实施这些改变。我们有共同的目标：推进科学和人类健康，加速提供安全有效的基因疗法，以及未来生物技术可能带来的许多有前景的新医学产品。
内分泌代谢病疾病 @CK医学科普
内分泌代谢病知识架构 @CK医学科普
内分泌代谢病分级诊疗 @CK医学科普