基因科技年度十大进展:基因行业2017年度盘点【技术篇】

导语

2017年5月24日，FDA加速批准了Merck的PD-1抑制剂Keytruda(pembrolizumab)用于治疗携带微卫星不稳定性高（MSI-H）或错配修复缺陷（dMMR）分子特征且不可切除或转移性实体瘤的成人和儿童癌症患者。这是首个被批准的基于肿瘤生物标志物，而不考虑肿瘤来源的药物[3]。

2017年6月20日，《Nature Medicine》刊文关于发现抑制肥胖的肠道微生物——多形拟杆菌。上海交通大学瑞金医院的宁光院士、王卫庆教授团队和华大基因的Karsten Kristiansen教授团队共同完成这项研究，以中国的汉族年轻人为研究对象。研究发现肥胖人群中谷氨酸的含量非常高，与苗条人群形成显著差异，并且在肥胖人群中谷氨酸的含量与多形拟杆菌的数量呈反比。通过对小鼠移植多形拟杆菌的动物实验，以及分析23名接受过袖状胃切除术的志愿者的肠道微生物得到进一步验证，从研究上预示着通过肠道微生物来治疗肥胖是可行的[4]。

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1） 文献原文：http://science.sciencemag.org/content/early/2017/10/24/science.aaq0180/tab-figures-data

2）微生物专家专访：杨云生 杨瑞馥 李宁 秦楠  陆祖宏/热心肠先生/赵柏闻

5. 通过液体活检筛查没有症状的早期鼻咽癌

2017年8月10日，《The New EnglandJournal of Medicine》刊文关于卢煜明团队通过液体活检筛查早期鼻咽癌的成果。香港中文大学的卢煜明团队检测血浆中游离EB病毒DNA，对20174名40-62岁的中国男性志愿者进行了筛查，特异性和敏感性分别为97.1%和98.6%。检测游离EB病毒DNA对鼻咽癌的阳性预测率为11%，筛查出的患者中I期患者比例为47%[5]。

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1） 文献原文：http://www.nature.com/nature/journal/vaap/ncurrent/full/nature24644.html

2）肿瘤专家专访： 杜克大学阎海  熊磊  许明炎   

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1） FDA原文：https://www.fda.gov/newsevents/newsroom/pressannouncements/ucm574058.htm

2）专访北大国际医院副院长梁军   专访癌症科普作家菠萝  

2017年10月26日，《Science》和《Nature》发表两项研究成果，表明可以不切断DNA和RNA序列情况下，直接对碱基进行编辑，实现将腺嘌呤（A）修改为鸟嘌呤（G）。两项技术的编辑效率均达到50%以上，高于CRISPR。这两项研究分别是张锋博士团队通过结合CRISPR-Cas13与RNA腺苷脱氨酶（ADAR2），构建了REPAIR编辑体系[8]；Broad Institude的David R.Liu博士团队通过CRISPR-Cas9和DNA腺苷脱氨酶ecTadA为基础的基因编辑器ABEs[9]。

2017年11月13日，《Nature Neuroscience》刊文关于麻省理工学院和巴黎笛卡尔大学研究者通过光遗传学实现单个神经元的光敏操作的研究成果。研究者通过结合新型光敏蛋白soCoChR与双光子计算机生成全息技术（CGH），实现对单个神经元的光敏操作，将响应时间压缩至1毫秒内，与真正的神经元活动相差无几[10]。

2017年11月30日，《Nature》刊文关于加州Scripps研究所的Floyd Romesberg教授成功在实验室创造了自然界中不存在的X-Y碱基对和相应的氨基酸。Romesberg教授团队创造了一种改良过的tRNA以及相应的氨基酸，能识别人造碱基，并将人工合成的氨基酸运输到核糖体中，同时整合进了大肠杆菌所表达的蛋白中。这预示着也就是说未来人们将可以按照自己的要求操纵和改造遗传信息，而不再仅仅自然界的ATCG四种碱基。例如Romesberg教授表示已成功地将人工合成的碱基对插入到对抗生素耐药细菌基因的关键位点上，从而使得表达这种碱基的细菌对于青霉素类抗生素异常敏感[11]。

从十大技术的领域看，这里妄加总结下，基因科技的技术发展可能往以下几个角度发展：其一是更精细，从基因组到单细胞到单碱基水平的分子标记鉴定、操作和合成；其二是更跨界，基因科技这个新兴领域从2000年初产业化推动技术转化开始就预示着是协同创新，除了常见的遗传学结合生物信息、计算机技术之外，电子工程学（基因合成，DNA计算机），物理学（光遗传学）以及更多学科技术将和基因科技融合，产生聚变效应；其三更落地，当评论家妄加评论（可能包括笔者本人在内）标准、边界及风险时，可以潜心钻研这个领域的新兴技术在生育、肿瘤、肠道疾病、农业和海洋育种、工业微生物等方向的应用正在从Broad、MIT、BGI、Cold Spring、Wyss、南科大等研究院走向临床、药厂、试验田和广袤的太平洋。临渊羡鱼，不如退而结网（布三少）。