基因新闻 第218页

2016年6月29日讯 /生物谷BIOON/ –丙肝治疗领域的绝对霸主吉利德（Gilead）在研的一款泛基因型丙肝鸡尾酒疗法Epclusa近日在美国监管方面实现重大里程碑。FDA已批准Epclusa用于治疗全部6种基因型丙肝。此次批准，使Epclusa成为全球首个也是唯一一个全口服、泛基因型、单一片剂的丙肝治疗方案，该药同时也是吉利德开发的第3款基于sofosbuvir（索非布韦）的丙肝治疗药物。此外，Epclusa也是获批治疗基因型2和基因型3丙肝的首个单一片剂方案（不需要联合利巴韦林）。Epclusa的获批，标志着丙肝临床治疗的重大进步。之前，FDA已授予Epclusa的突破性药物资格和优先审查资格。

FDA批准的Epclusa治疗方案为：（1）Epclusa单药治疗12周，用于无肝硬化或伴有代偿期肝硬化（Child-Pugh A级）的丙肝患者；（2）Epclusa联合利巴韦林（RBV）治疗12周，用于伴有失代偿期肝硬化（Child-Pugh B或C级）的丙肝患者。

Epclusa（sof/vel，400mg/100mg）是一种日服一次的泛基因型丙肝鸡尾酒疗法，开发用于全部6种基因型（GT-1,-2,-3,-4,-5,-6）丙肝患者的治疗。该鸡尾酒由吉利德已上市的丙肝明星药Sovaldi（sofosbuvir）和另一种抗病毒药物velpatasvir组成。其中，sofosbuvir是一种核苷类似物聚合酶抑制剂，velpatasvir则是一种泛基因型NS5A抑制剂。

Epclusa（sof/vel）的获批，是基于4项III期ASTRAL临床研究的积极数据，这些研究在全部6种基因型（GT-1,-2,-3,-4,-5,-6）丙肝群体中评估了SOF/VEL的疗效和安全性。数据显示，该鸡尾酒疗法针对所有6种基因型丙肝全部有效，包括伴有代偿性和失代偿性肝硬化患者群体。4项研究中，1035例泛基因型丙肝患者用药12周后，治愈率达到了98%（SVR12，功能性治愈）。（备注：SVR12（完成治疗后12周的持续病毒学应答）定义为停止治疗12周后HCV RNA水平低于定量下限，表明患者的丙肝感染已经治愈，即功能性治愈。）

Epclusa将极大简化丙肝临床治疗，消除检测丙肝基因型必要性

Epclusa（sof/vel）作为首个由2种泛基因型、直接作用抗病毒药物（DAAs）组成的泛基因型丙肝鸡尾酒疗法，标志着丙肝临床治疗的重大进步。在美国，基因型1丙肝是最常见的丙肝类型；然而，在全球范围内，有一半以上的丙肝患者为其他基因型丙肝。目前，尽管丙肝的临床治疗已经成熟，但仍有许多患者亟需一种简易高效的泛基因型丙肝药物，尤其是极为难治的3型HCV患者。

Epclusa（sof/vel）作为首个泛基因型丙肝鸡尾酒疗法，将与吉利德当前的丙肝资产（Sovaldi和Harvoni）形成完美互补，将提供高的临床治愈率，同时有望简化丙肝的治疗，更为重要的是，将有望消除检测患者丙肝基因型的必要性。

业界预测：Epclusa（sof/vel）将成为史上最畅销的丙肝鸡尾酒疗法

目前，吉利德丙肝资产中有2种药物Sovaldi和Harvoni，这2个药物的空前成功，已帮助吉利德奠定丙肝治疗领域的绝对霸主地位。尽管竞争对手艾伯维在2014年底推出了另一款丙肝鸡尾酒疗法，但吉利德丙肝专营权仍继续控制着超过85%的市场份额。

Epclusa（sof/vel）是吉利德第3款以sofosbuvir为基础的丙肝鸡尾酒，业界对该药的商业前景非常看好，认为这款泛基因型丙肝鸡尾酒一旦上市，将成为吉利德丙肝资产中又一款重磅产品，并且很有可能成为史上最畅销的丙肝药物。（基因宝jiyinbao.com）

原始出处：U.S. Food and Drug Administration Approves Gilead’s Epclusa? (Sofosbuvir/Velpatasvir) for the Treatment of All Genotypes of Chronic Hepatitis C

同样的基因突变对一些人的影响可能会比另一些人更加严重。

对于遗传学家Heidi Rehm来说，今年夏季的一个科学项目让她的家庭很快陷入一场医疗危机。今年7月，她为14岁的女儿预定了DNA测试，希望找到女儿一颗恒牙未能长出来的遗传学原因。然而，她和女儿却发现她们都携带了一种与扩张性心肌病相关的基因突变，这种心肌异常会导致突然死亡，对成年人尤其严重。

在咨询一名心脏病专家并调查她家人的该基因突变（仅发现于心肌病确诊患者）之后，Rehm发现，这个突变并不像一开始认为的那样致命。她的故事说明了基因测序在成为医学保健一个常规项目之前，依然有很长的路要走。

因为大多数与疾病相关的基因都是在患者及其家人中间被发现的，遗传学家对突变如何在并未明显发病的人体内发展并未有准确的了解。“这是目前这一领域的聚光点。”美国马萨诸塞州波士顿布莱根妇女医院遗传学家Robert Green说，“很多人非常担心对外表健康的人进行广泛的基因组测序可能会带来伤害。”

Green是11月15日在波士顿举行的“了解你的基因”会议的组织者，此次会议吸引了许多科学家和生理学家讨论这一问题。在140位参会者中，有约40人分别支付了2900美元，请加州圣迭戈的亿明达公司对其基因组中的蛋白质折叠部分进行测序，从而让他们有机会对测序误诊的担忧有切身体会。

随着新公司竞相给普通大众提供基因组测序服务，关于对健康人基因测序的潜在危害逐渐显现。今年8月，研究人员报告称，约有54 个遗传突变被认为是指明的，但这些突变似乎并未伤害人们的健康。因此，医生并不知晓如何告诉健康人自己体内潜藏着这些突变。

一些人因此接收到了错误的信息，波士顿哈佛大学医学院生理学家与生物信息学家Isaac Kohane说。他带领的团队在今年8月报告称，一些非洲裔美国人10年前就错误地被告知他们体内存在的遗传突变具有增加罹患肥厚性心肌病（一种致病性的心脏肥大疾病）的风险，但随后却发现这些遗传变异在这一人群中非常普遍，而且并没有危害性。

“我们在这一领域的确存在信息不充足以及能力不够的大问题。”Kahame补充说，生理学家尚未准备好应对这一类型的遗传检测结果。

Green和其他研究人员正在设法修复这种信息短板。在11月9日发表于《科学—转化医学》的文章中，Green的团队发现，在不考虑疾病家族史的情况下，携带与心脏病和癌症相关的基因突变者罹患这些病症的风险比一般人高4~6倍。Green表示这项研究非常重要，因为它使科学家首次了解到一种基因突变在一个没有疾病史的家族中可能会在多大程度上增加疾病风险。

“我经常和一些家庭坐在一起，他们会问‘这在多大程度上会增加我患病的风险？’”Green说，“我们的确没有关于普通健康公众的这方面的数据。”

当Rehm发现她家庭中的这个突变时，就面临这一情况。她的案例涉及MYH7基因中的一个DNA开关，该基因可编码心肌蛋白，并且仅仅在罹患这种疾病的患者中发现过。

当Rehm对存在相同基因变异患者的报告穷追猛打时，她发现该基因的确存在于（原发性）心肌症的家庭中。但她还发现自己的母亲也携带该突变，但心脏功能却和自己一样都很正常。这表明该突变具有遗传学家所说的不完全外显率：它能够在一些家族中导致严重疾病，但在一些家族中却并不具有危害性。

Rehm和女儿会如何面对这些信息仍不清楚。目前，Rehm尚未拿到女儿的心脏检测报告，因为扩张性心肌病通常要到成年后才会显现。她对女儿的未来非常担心。

如果她女儿的医学纪录中显示她携带了一种潜在的致命性遗传突变，她可能就不能购买生活、健康保险或长期残疾保险，因为她可能被认为是一名高风险客户。而唐纳德·特朗普当选美国总统也让Rehm感到担心，因为特朗普曾发誓要撤销“奥巴马保健”——美国健康法强迫保险公司覆盖确诊医疗状况的人。

“如果特朗普取消了奥巴马保健，那么就极有可能对她不利。”Rehm说。她补充说自己和女儿并不担心自身的健康。Rehm表示，她可能会每过几年就请一名心脏病专家做检查，但并不认为发现这些突变会改变自己的生活方式。“人们总是在应对不确定性，而且他们总能很好地应对。”(生物谷Bioon.com)

2016年6月28日讯/生物谷BIOON/–最近，一项发表在国际杂志Science上的研究论文中，来自哥伦比亚大学医学中心的研究人员通过研究发现，单一基因的表达就可以将骨盆精囊中的内衬细胞转化成为前列腺细胞，这项研究或可帮助深入理解控制前列腺组织和精囊发育背后的分子机制，同时还可以帮助科学家们揭示为何癌症通常多发于前列腺而很少在精囊组织中发生。

此前研究中，研究者Aditya·Dutta等人通过研究发现，Nkx3.1基因的缺失会损伤小鼠前列腺的分化；为了深入研究Nkx3.1基因，首先研究人员证实，前列腺细胞中Nkx3.1基因的缺失会导致和前列腺分化的一系列基因表达水平的降低。

随后研究者利用表达Nkx3.1基因的病毒感染精囊上皮细胞，结果发现，诱导该基因表达会促进精囊上皮细胞转化成为前列腺样状态的细胞，而这种转化后的细胞在结构、遗传标记及组织学表现上均同前列腺细胞类似。

研究者认为，对人类前列腺细胞进行深入研究，或许会帮助鉴别出参与组织再组装更新过程中所涉及的多种调节网络组分，其中就包括特殊的组蛋白修饰酶类；后期研究人员还将继续通过更为深入的研究来理解前列腺癌组织特异性的奥秘，或为开发治疗前列腺癌的新型疗法提供一定思路和希望。（基因宝jiyinbao.com）

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“基因测序”这一词对大家而言相对陌生，更不知道它与我们普通大众有什么关系。的确这是个特别专业、细分的领域，不是特定的人群一般很少接触到。可在实际生活中，基因测序与我们的生活却息息相关。新生儿出生前做的唐氏筛查、食品安全的检测、大气环境监测等都离不开基因检测技术。

总部设在上海国际医学园区的上海美吉生物医药科技有限公司（以下简称：”美吉生物”），就是这样一家专攻基因检测技术的公司。创立7年以来，美吉生物已经从一个当初只有几个人的公司成长为国内基因检测行业颇具影响力的测序专家。近些年来美吉生物也斩获了国家和上海的一系列荣誉，开始走向大众的视野。

独占鳌头的小巨人

2009年成立以来，美吉生物历经高通量测序行业的风云变幻，却独善其身，精耕细作夯实基础业务，不断进行技术升级与改造，以”客户满意”为宗旨，以”开拓创新、合作共赢”为经营理念，在基因测序行业走出了一条不同寻常的发展之路。

就是这短短的7年时间，美吉科技经历了跳跃式的发展。为了满足办公和生产需求，公司也是几易办公场所，每一次的乔迁都意味着美吉生物的又一次飞跃。”几年前，为了及时、方便的给客户提供服务，我们投入了几千万在广州、北京建立了高标准的实验室，下个月我们又会新添一栋办公大楼。”面对近些年的快速发展黄华生总经理抑制不住心中的喜悦。随着公司规模的不断扩大，2013年美吉生物将总部搬迁到了上海国际医学园区。在医创园区，美吉生物建立了几千平方米的总部办公楼，建起了GMP标准的常规测序实验室和高通量测序实验室。通过园区的工作人员了解到：美吉生物在这里的办公楼最多、也是这里最大的企业。

除了在全国各地建立高标准实验室、设立分支代表机构以外，美吉生物与加拿大、马来西亚、香港、台湾等国家和地区合作建立了高通量测序平台。引进了包括IIlumina、ABI、Thermo Fisher、ROCHE等全球知名设备企业数十台高端精密仪器，通过建立不同的测序平台，利用先进的技术，为科研人员提供个性化的基因测序服务。

提到微生物多样性检测就不得不提美吉生物，提到美吉生物也不能不提微生物多样性。早在公司成立之初，美吉生物就嗅到了商机，瞄准了不太受人关注的微生物多样性检测，开始进行大规模布局。多年以来，美吉生物在全国各大高校、科研院所积累了大量客户群体的同时，也组建了一支由几百名博士、硕士组成的微生物测序、生物信息分析团队。在微生物多样性检测领域牢牢占据着80%以上的市场份额，为此圈内人也习惯将微生物多样性检测直接与美吉生物划上等号。

抢占制高点

基因测序行业这些年取得了快速的发展，各级主管部门相继出台政策鼓励行业发展，受到众多企业追捧和风投跟进的基因测序行业热度空前。而此时美吉生物，却把目光转身投向了”云端”。在基因测序行业摸爬滚打几年来，美吉生物发现有许多问题一直困扰着科研工作者：如何快速分析海量的生物学数据？怎么才能找到更多的数据呈现模式？ 能否不需学习陌生的计算机语言就可以搞定生信分析？

这些问题也是美吉生物想要解决的。4年前，美吉生物内部秘密成立了核心项目组，与生信分析专家探讨研究成立一个设在云端的生物信息分析平台，希望让没有生物信息学基础的人群快速成为生信分析高手。

在没有任何蓝本可参考的基础上，美吉生物的项目团队，硬是在4年后的今天，推出了I-Sanger云平台。平台一推向市场，便受到了热烈追捧，在这一平台上科研工作者无需生物信息学基础，点击鼠标设置参数即可生成个性化的分析报告，充分挖掘数据背后的生物学意义。

大数据、信息分享、云存储，这样的概念在基因测序行业不多见，能有这样的想法并成功实现的企业更少见，抢占这样的制高点，美吉生物领先同行的不只是技术和时间，更多的是理念。

小基因，大未来

随着科技的发展，小小的基因，离我们越来越近而且正在改变着我们的生活。2013年5月14日好莱坞明星安吉丽娜·朱莉(Angelina Jolie)检测出了BRACA1/2基因突变，切除了双侧乳房，以降低罹癌风险。这一事件助推了基因检测技术在生命科学领域的应用发展。

当医生需要对一个疑似癌症患者进行确诊时，只要提取患者的唾液，通过CTC（循环肿瘤细胞）检测，结合临床数据即可对患者进行确诊，进而推断患病部位。这样的技术应用，美吉生物已经协助医生完成了好几千例。

2016年，美国预算投资2.15亿美元启动”精准医疗项目”，法国、日本、欧盟也相继出台政策，支持生物基因行业的发展，国际上对基因的研究热潮达到了空前的高涨。基因测序技术除了在医学领域的应用之外，在环境治理、畜牧养殖、能源利用等领域也发挥着重要的作用。相信在不久的将来基因检测将在更多的领域的造福人类。

“绿色代表生命，蓝色代表科技，寓意我们从事的是基因科技与人类健康事业。是M(majorbio)象征美吉，W（we）象征我们，寓意我们众志成城、齐心协力撑起一个伟大的美吉”这是美吉生物对公司LOGO的诠释。我们有理由相信，在不远的将来基因测序技术将服务于更多的生命科学研究，帮助更多的人们享受健康、幸福的生活。我们也有理由相信，美吉生物将迎来新一轮的发展，成为基因测序行业里的参天大树。（生物谷Bioon.com）

最先提出使用工具的人Michael Wiles

2013年年初，Michael Wiles同美国缅因州杰克逊实验室的高层管理者坐在一起，并且告诉了他们一种拥有惊人威力的DNA剪切新方法。这家简称为JAX的实验室利用基因工程技术改造以JAXR Mice为注册商标的小鼠，并将其出售给研究人员。它喜欢这样自夸：这“是全世界质量最好和发表次数最多的小鼠模型”。Wiles为该实验室评估和研发新技术。他相信，这个由细菌和古生菌用于保护自身免受病毒侵袭的免疫策略巧妙改编而来的新工具将使JAX改造小鼠的方式发生革命性变化。“在场的十几个人中，有9个人睡着了。”Wiles表示，“当时没人听说过CRISPR。”

Rudolf Jaenisch 在1974 年培育出首个转基因小鼠，并且首次证明了CRISPR 在产生基因敲除小鼠方面的威力

如今，绝大多数小鼠培育者都知道CRISPR。长久以来，JAX和其他培育新的小鼠品系的实验室依赖于一个辛苦费力的多步骤过程，其中涉及利用基因工程技术改变小鼠的胚胎干细胞，将其注射进胚胎，并且培育若干代小鼠。即便是JAX最好的团队，也需要用2年时间才能成功改造一只小鼠。CRISPR利用一种可在受精卵上开展针对性基因手术的分子复合物替代了所有这一切。它能在6个月内产生一种被改造的小鼠。

通过基因改造使基因被敲除或遗传信息被添加进来的小鼠，成为从癌症、动脉粥样硬化到阿尔茨海默氏症、骨关节炎、肌肉萎缩症和帕金森氏症等一系列人类疾病的关键研究模型。基因敲除和敲入小鼠还为研究特定基因的功能提供了一种强大的工具。

“当你在以前培育基因敲除小鼠时，需要具备一些技能。”来自麻省理工学院的Rudolf Jaenisch表示，“现在，你不再需要这些技能。任何傻瓜都能做。”

在科学界影响巨大

CRISPR代表的是“成簇的、规律间隔的短回文重复序列”。它源自原核生物遗传物质，并且是对后者的一种描述。CRISPR利用向导RNA将生物“剪刀”（通常是和CRISPR相关的蛋白——Cas9）传送到基因组中的某个精确位置。一旦Cas9通过酶解进行了剪切，细胞便会尝试愈合受伤的DNA。一种修复机制会导致基因敲除，而另一种会导致基因敲入。“CRISPR所做的全部事情是剪切DNA。”Wiles介绍说，“其他一些事情都是细胞修复系统完成的。这就是我们能搭便车的地方。”

细胞的标准反应是试图将断点处的双链DNA重新拼接起来。这通常需要吞噬掉或添加一些碱基，从而导致基因插入或删除。实际上，这种修复努力会将一些小“排印错误”引入DNA文本，从而使基因丧失功能。

Jaenisch首次证明了CRISPR在产生基因敲除小鼠方面的威力。在研究人员首次证实CRISPR在哺乳动物细胞中奏效的5个月后，Jaenisch和同事于2013年5月在《细胞》杂志上发表了一篇论文。他们报告称，该技术成功断开了一组小鼠胚胎干细胞中的5个基因，而这在以前是不可能的。更重要的是，他们证实可完全绕过胚胎干细胞，并且同时敲除单细胞小鼠受精卵中的两个基因。研究人员不再需要改造胚胎干细胞并不辞辛苦地培育若干代小鼠，以产生卵子或精子细胞中携带基因突变的小鼠。同时，研究人员若想培育拥有两个突变的小鼠，也不再需要将单突变体杂交并经历一个类似的耗时且烦琐的流程，以获得拥有被改变生殖细胞系的小鼠后代。

自此以后，已有500余篇论文详细描述了CRISPR如何敲除以及敲入小鼠基因。“它产生的影响是巨大的。”在1974年培育出首个转基因小鼠的Jaenisch表示。加拿大多伦多大学生物化学家Tak Mak则认为，此项技术真正改变了获得这些被改造动物的时间和效率。据Mak估测，和利用胚胎干细胞相比，利用CRISPR改造小鼠的花费要便宜30%左右，从而使他的平均成本大大降低。

革命性意义

CRISPR的影响不能仅通过节省成本来衡量。此项技术的便利和速度使得在匆忙之中改造小鼠成为可能，从而解决了来自多伦多病童医院的C. C. Hui最近面临的特定问题：在基因敲除过程中，缺失基因未产生任何可观察到的效应。Hui意识到，被敲除的基因同另一个可能对其作出补偿的基因存在关联。他向在多伦多表型基因组学中心监管小鼠培育的Lauryl Nutter求援。Nutter利用CRISPR使来自初始基因敲除过程的受精卵中的干扰基因发生突变。“我们获得了受精卵，将CRISPR-Cas9注射进去。8周后，Hui便获得了双突变体。”Nutter介绍说，“如果利用胚胎干细胞，可能需要好几年才能完成。”

这场革命不只限于培育拥有生殖细胞系突变的小鼠。CRISPR还允许研究人员同时使若干疑似癌症基因在成年小鼠体细胞中发生突变。与此同时，CRISPR敲入可修正成年小鼠体内引发疾病的基因缺陷，比如导致血友病和镰状细胞性贫血的突变。若干研究小组计划将CRISPR注射进正在发育的小鼠体内，目标则是创建可发挥条形码作用的突变并且使科学家得以追踪细胞分化时的细胞谱系。

诸如多伦多表型基因组学中心、JAX等小鼠培育公司希望，CRISPR将极大地扩展它们产生的突变范围。“现在，我可以获得拥有3处基因改造的异乎寻常的小鼠，并能再次改造它。”Wiles介绍说，“我们无法利用胚胎干细胞进行连续的基因改造。我们可以将一只拥有两处基因改造的小鼠同另一只拥有两处基因改造的小鼠杂交，但获得全部4处基因改造需要数年时间。”

任重而道远

不过，从某个方面来说，CRISPR革命步履蹒跚。在Jaenisch实验室首次报告CRISPR的3个月后，他和同事在发表于《细胞》杂志的第二篇论文中提出，CRISPR可轻易实施更加复杂的基因手术，即敲入DNA片段而非简单地令基因丧失功能。作为示范，他们利用CRISPR将荧光标记敲入小鼠受精卵。当特定基因被开启时，荧光标记便会亮起。研究人员还创建了对很多研究来说至关重要的条件突变体。

约1/3的小鼠基因对于胚胎发育是必不可少的。如果这些基因从一开始就丧失功能，小鼠便不会诞生。因此，利用胚胎干细胞开展研究的科学家巧妙地设计出一种被称为Cre-Lox 重组的系统。该系统仅在小鼠发育到足以在失去上述基因仍能存活下来后才会将基因敲除。这需要添加额外的DNA：位于靶基因两侧的Lox序列和一个Cre基因。其中，Cre基因可被启动，以产生一种酶，用于修改Lox位点之间的DNA。Jaenisch团队利用CRISPR将同一系统插入受精卵，并且报告称以相对较高的效率培育出条件小鼠——约16%的受精卵产生了拥有正确突变的小鼠幼崽。

虽然在英国惠康基金会桑格研究所领导一个团队培育突变小鼠胚胎干细胞的William Skarnes是为Jaenisch的最初报告所折服的众多研究人员之一，但当他试图将该技术带入自己的实验室时却感到了失望。“从他的论文看，这项技术很简单。我非常有信心，它将淘汰掉胚胎干细胞。”Skarnes表示，“但令人失望的是，我们没有人能重现Jaenisch所报告的效率。在JAX实验室，产生拥有正确突变的小鼠幼崽的受精卵仅占1%或2%。同时，很多项目正走向失败。很明显，它并未被证实为一种稳健的方法。”

无论目前CRISPR看上去有何种缺点，Wiles强调说，它在改造小鼠方面的潜力不应当被忽视。“CRISPR能做的事情有很多，而我们才刚刚开始入门。”(生物谷Bioon.com)

随着二代测序技术的逐步完善，测序成本以超摩尔定理的速度急速下降。各国政府以医疗健康为切入点，纷纷启动自己国家的大规模人群基因组计划，意欲在后基因组时代搭上生命经济的高速列车。

英国的10万人基因组计划、美国精准医疗计划、中国精准医疗、韩国万人基因组计划、澳大利亚零儿童癌症计划……现在，法国也尝试搭上这趟高速行驶的列车。

法国基因组医疗2025

近日，法国政府宣布投资6.7亿欧元启动基因组和个体化医疗项目，并将其命名为：法国基因组医疗2025 (France Genomic Medicine 2025)。该项目以提高国家医疗诊断和疾病预防能力为整体目标，预计在全国范围内建立12个基因测序平台，2个国家数据中心。

在未来10年，法国政府希望达到以下三个目标：

将法国打造成世界基因组医疗领先国家。

将基因组医疗整合至患者常规检测流程，意味着每年需要测23.5万个基因组。

建立起一个国家基因组医疗产业，从而推动国家创新和经济增长。

同时，法国政府将建立一个由总理Manuel Valls领导的部长级内阁战略委员会领导该项目。项目初期将会聚焦癌症、糖尿病和罕见病。2020以后，项目将会逐步延伸至一般性疾病。

英国十万人基因组计划

2012年12月，英国政府宣布启动针对癌症和罕见病患者的英国10万人基因组计划（100，000 Genomes Project）。通过该计划，英国政府预期到2017年年底实现以下四个目标：

推进基因组医疗整合至英国国家医疗服务体系（NHS），并使英国在该领域引领全球。

加速对癌症和罕见病的了解，从而提升有助于患者的诊断和精准治疗。

促进基因组领域的私人投资和商业活动。

提升公众对基因组医疗的知识和支持。

2015年年底，英国政府宣布将在未来再追加3.75亿美元的经费用于该计划。2016年6月，英国政府宣布已经完成了9892个基因组测序工作。

美国精准医疗

美国总统奥巴马于2015年1月20日在白宫的国情咨询中宣布拟投资2.5亿美元启动精准医疗计划（Precision Medicine Initiative）。根据该计划，美国将搜集100万人的个人健康信息以及测得他们的基因组序列，以实现短期目标：

鉴定新的癌症亚型。

与药厂等私人部门合作测试精准疗法的临床效果。

拓展对癌症疗法的认识（抗药性、鸡尾酒疗法、肿瘤复发等）

长期目标：将精准医疗逐步覆盖到其他健康和疾病相关的所有领域。

中国精准医疗

奥巴马提出精准医疗之后，“精准”的概念迅速在全球推开。中国以2030年前投入600亿人民币启动中国版的精准医疗计划作为回应。

2016年3月，国家科技部发布了“精准医学研究”重点专项项目申报指南。2016年6月，国家卫计委发布了包含61个项目的“精准医学研究”拟立项项目清单，总共64.1亿人民币。这些项目实施周期一般为3-5年。

此外，中国基因组相关公司在该领域相当活跃。中国遗传学会遗传咨询分会联合数家机构宣布了针对不同人群的基因组计划，如2015年年底相继启动的“中国双胎基因组计划”、“中国聋病基因组计划”。

澳大利亚零儿童癌症计划

澳大利亚首相Malcolm Turnbull（麦肯·腾博）于2016年5月宣布了零儿童癌症计划（Zero Childhood Cancer Initiative）。该计划旨利用基因组技术为目前无法治愈的儿童癌症提供个体化治疗策略。该计划将以澳大利亚儿童癌症研究所和悉尼儿童医院为依托，由澳大利亚联邦政府投资2000万澳元（约1亿人民币）开展。

除此之外，之前有新闻报道，澳大利亚联邦政府与Garvan医学研究所以及其他研究机构（如澳大利亚最大的电讯公司Telstra）商讨启动类似于英国10万人基因组计划的澳大利亚版本。Garvan医学研究所是英国10万人基因组计划的合作方。

韩国万人基因组计划

2015年11月韩国政府宣布以韩国蔚山国家科学技术研究所（UNIST）为依托，启动万人基因组计划（10，000 Genome Project）。该计划的合作者还包括蔚山市、蔚山大学、蔚山大学医院，哈佛医学院的个人基因组项目也有参与。预计至2019年，该计划将获得2500万美元的资助。

韩国万人基因组计划的主要目标是：

绘制韩国人基因组图谱。

建立韩国标准化的基因数据库。

发现罕见遗传疾病的突变位点。

为韩国快速增长的基因组产业提供全面的基因组信息。

同时，该计划是对2013年韩国政府宣布的未来8年投资5亿美元的人类、农业和医药基因组计划的一个补充。(基因宝jiyinbao.com)

说起基因编辑技术，目前最火的就是CRISPR/Cas9系统了，从科研工具到癌症治疗，它的应用几乎可以涵盖生命科学的各个领域，不过它的应用主要是在分裂细胞中。最近，发表在《自然》期刊上的一篇文章阐述了Salk研究所（Salk Institute）研发的一种利用CRISPR/Cas9系统的创新型基因编辑技术，可以高效地对不分裂细胞进行基因编辑，为基因缺陷疾病治疗打开了一扇全新的大门。

位点特异性的基因整合一般是通过同源定向修复途径（homology-directed repair， HDR），不过它在不分裂细胞中并不适用。在不分裂的细胞中（特别是哺乳动物），另一种双联断裂修复机制——非同源末端连接途径（non-homologous end joining， NHEJ）——更加活跃。为了对不分裂细胞进行基因编辑，Salk团队决定从NHEJ途径开始入手。

▲HDR和NHEJ机制（图片来源：Nature Biotechnology）

首先，Salk团队利用CRISPR/Cas9系统对NHEJ机制进行优化，使DNA可以精确地插入到基因组的目标位置。研究者们创建了一个由核酸混合物组成的插入包，命名为“不依赖同源性的靶向整合”（homology-independent targeted integration， HITI）。然后，他们用失活的病毒将含有遗传指令的HITI插入包递送到由人胚胎干细胞分化来的神经元中，插入的基因成功地在神经元细胞中表达。接下来他们将同样的HITI插入包递送到成年小鼠大脑的视觉皮层，目标基因也成功地表达了。

初步实验的成功让他们决定尝试基因替换治疗，测试这一技术是否可以在患了基因缺陷病——Mertk基因缺陷的视网膜色素变性——而导致失明的小鼠模型中起作用。这一次，他们将含有正常Mertk基因的HITI插件包递送至3个礼拜大的小鼠眼睛中，在小鼠长到7-8个礼拜的时候，分析显示患病小鼠对光线有反应，并且一系列的测试显示小鼠的视力得到部分恢复。

这一阶段性的成果让整个研究小组都很兴奋，这说明将这一技术用于动物的基因缺陷修复是非常有希望的。

Salk团队的下一步计划是如何提高HITI插入包的递送效率。HITI技术的优势在于它几乎适合所有的靶向基因工程系统，所以随着这些系统的安全性和效率不断提高，HITI插入包的应用也会越来越广。

▲Salk研究所Juan Carlos Izpisua Belmonte教授（图片来源：Salk官网）

“我们现在可以利用这一技术对不分裂细胞进行基因编辑，来修复大脑、心脏和肝脏地基因缺陷基因。它让我们第一次有能力去想象治疗我们曾经无法治疗的疾病，”文章通讯作者、Salk研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte教授说：“我们对这一技术的发现非常兴奋，因为这是前所未有的。这是第一次我们可以对不分裂的细胞进行基因编辑，这项发现的应用将不可限量。(生物谷Bioon.com)

人类T细胞（小）即将在临床试验中经过CRISPR技术修饰，用于靶向抵抗癌细胞（大）。图片来源：STEVE GSCHMEISSNER/SPL

CRISPR，这种风靡生物医学界的基因编辑技术，终于逼近人体临床试验。

6月21日，美国国立卫生研究院（NIH）顾问委员会批准了一项申请，即利用CRISPR-Cas9强化依赖于患者T细胞（一种免疫细胞）的癌症疗法。

“癌症细胞疗法非常具有前景，但绝大多数利用这种疗法的人患的是会复发的病症。”费城宾夕法尼亚大学生理学家、该研究负责人Edward Stadtmauer说。他表示，基因编辑能够增强类似疗法，并剔除它们对癌症以及身体免疫系统的弱点。

首例临床试验规模不大，旨在检测CRISPR是否可在人体中安全使用，而不是它是否能有效治疗癌症。该试验本身并没有预算，而是得到了今年4月由脸谱网前总裁Sean Parker建立的免疫基金的支持。宾夕法尼亚大学将制作基因编辑细胞，并招募及治疗加利福尼亚州和得克萨斯州中心医院的患者。

研究人员将从18名罹患若干种癌症的患者体内去除T细胞，对它们进行3个CRISPR基因编辑。其中之一将会在一种蛋白中插入一个基因，用来侦察癌细胞以及让T细胞靶向它们。第二个编辑是去除可能干扰这一进程的自然T细胞蛋白。第三个基因编辑是防御性的，将会去除识别T细胞的蛋白基因，阻止癌细胞让其失去功能。接下来，研究人员会把这些经过编辑的细胞输入患者体内。

“去年，对CRISPR技术的兴奋就已经可以预期到这一步。”得克萨斯州休斯敦安德森肿瘤中心免疫学家、NIH重组DNA研究咨询委员会（RAC）委员Dean Anthony Lee说，该委员会负责评审这份报告。他表示，CRISPR会让基因组编辑变得更加容易，从而让这种疗法可迅速向前推进。

RAC负责评审在美国进行的包括DNA修饰在内的所有人体临床试验的申请。Stadtmauer的团队现在要做的就是让美国监管者和他们所在机构的评审委员会相信这一技术，并批准相关试验。宾夕法尼亚大学免疫学家、该项目科学顾问Carl June说，临床试验项目可能在今年年末启动。

其他的试验或许也不遥远。例如，马萨诸塞州坎布里奇市的爱迪塔斯生物技术公司已经表示，希望在2017年将CRISPR技术应用于临床，治疗一种罕见的失明症。然而，RAC员工表示，他们尚未接到评审该试验的请求。

CRISPR技术吸引了极大的注意力，是因为它简便易用，然而Ｔ细胞试验并非利用基因编辑技术治疗疾病以证明其效能的首例临床试验。2014年，June曾利用一种叫作锌指蛋白核酸的基因编辑技术开展临床试验。

该团队从12名艾滋病患者体内采集了血液样本，去除了在T细胞上可编码一种蛋白使病毒靶向该细胞的基因。他们希望这样做能够阻断对T细胞的感染。研究结果令人鼓舞，现在这种技术已在临床中用于若干其他疾病治疗。

CRISPR比其他基因编辑用起来更加简便，并且一次可以更好地编辑多种基因，June表示，当前的挑战是克服CRISPR“脱离靶标”编辑的倾向，这些都是身体系统切断或让计划之外的基因组产生突变的例证。尽管有防御措施，但免疫系统可能依旧会攻击经过编辑的细胞。

在RAC会议期间，委员会最大的一个担忧是潜在的利益冲突。除了其他经济牵连之外，June与瑞士制药公司诺华有着关系牵扯，拥有T细胞计数专利，可能会受益于此次临床试验的成功。June谢绝透露利益冲突的详细内容，但却表示他所在的宾尼法尼亚大学会采取措施应对该问题，比如他不会参与到患者挑选中。

若干RAC评审建议不让宾夕法尼亚大学挑选患者，而是让其他机构来挑选，但这一规定并未写入最终的批准要求中。然而，RAC委员会表示，他们对这项实验会非常小心。

“宾夕法尼亚大学历史上曾发生过一次很严重的冲突。”伊利诺伊州西北大学生物伦理学家 Laurie Zoloth说。有一个名字Jesse Gelsinger出现在讨论过程中，这名18岁的患者在1999年参与宾夕法尼亚大学一项早期基因治疗试验时死亡。随后的调查发现该研究存在很多问题，包括对该疗法不良作用的动物数据未作上报，以及研究人员在研究结果上的财政资助问题等。

但是加州斯坦福大学生物伦理学家、RAC委员Mildred Cho则认为，一项新疗法在动物实验中的安全性作用是有限的。“我们通常需要信仰的飞跃。”(生物谷 Bioon.com)

韩国首尔国立大学和韩国基因测序公司Macrogen近日合作发表研究，完成了目前最连续的韩国人基因图谱绘制。Jeong-Sun Seo教授的团队综合运用PacBio单分子测序技术、Bionano单分子光学图谱等方法，填补了大量传统测序中存在的基因序列缺口，成功绘制迄今最连续的人类基因组图谱。

2016年10月5日发表于自然杂志的韩国人基因组图谱。（图片来源nature.com）

为什么我们有不同的肤色，不同的瞳孔？为什么有些人容易生病，有些人却一直健壮？为什么人与人之间会出现个体差异？又是什么决定了我们的生老病死？追本溯源，这些生命的奥秘都蕴藏在人类基因组这本天书当中。正如同著名的诺贝尔生理学与医学奖获得者杜伯克所说：“人类的DNA序列是人类的真谛，这个世界上发生的一切事情都与这一序列息息相关，包括癌症在内的人类疾病的发生都与基因直接或间接有关…”

人类基因组计划揭示生命奥秘

人类基因组计划是继曼哈顿原子计划，阿波罗登月计划之后的第三大科学计划，被誉为“达尔文以后意义最为重大的生物学发现”。它标志着人类探索生命奥秘的进程和生物技术的发展进入一个崭新的时期。

如果将人类的基因组计划图谱比喻世界地图，那么一条染色体就相当于一个国家。以中国为例，其中的一个基因就相当于天安门广场或故宫。要弄清30亿个核苷酸的排列顺序，就相当于把地球上每个人的身份都弄清楚。“人类基因组计划”它揭示了生命的奥秘，使人类在分子水平上第一次全面地认识自我。

在人类基因组30亿个核苷酸中包含着人类大约3万多个基因，构成了一套DNA语言写成的巨着。这套巨着就好像由l000本厚约1000页，每一页上翻来覆去地写着A、T、C、G的大书构成。要读懂这样一部巨着是一件非常艰难的事情。

这是由30亿个碱基组成的生命天书。如果以字母A、T、G、C代表每一个碱基，人类基因组的30多亿个字母将写满l000本厚约1000页的大书。如果每个碱基长1厘米，这些字母总长将达到30000公里，相当于北京到纽约的来回距离。如果“解读”这30亿巨量信息，即使一个严格训练的技术人员，每天也只能测序1万个碱基对。完成所有工作，需要10位技术人员连续工作80年。实施该计划当时预计要用15年时间，花费30亿美元。

中国承担1%项目 为人类基因组做出杰出贡献

1988年，美国科学家提出了迄今为止最宏大的生命科学计划——人类基因组计划。项目进行后，随着英国、日本、法国、德国和中国的科学家们先后加盟，目标是完成对人体23对染色体中所有DNA碱基的序列测定序组l组属于全人类，研究成果应为全世界所有。

我国在1999年9月正式加入了这一计划，并承担人类基因组第三号染色体短臂端3000万对碱基的测序研究任务，因为占整个人类基因组30亿对碱基的百分之一，故又称1%项目。

项目启动了，每个人心里都有一个希望，那就是以最快的速度完成任务。为此他们甚至昼夜不息，因为测序仪一旦开动就不能停机，否则要耗费巨大的代价。如果你仔细看照片的话你会发现实验台其实是用仪器的集装箱组装的。

“1%项目”显示了中国积极参与国际合作重大课题的创新思维和策略。分享了国际“人类基因组计划”的全部成果，并拥有了对相关事务的发言权。这让中国在短短的6个月内走过了其它国家10年的历程，缩短了我们与其他科技强国之间的差距。

为了祖国的荣誉，他们不怕没有实验台，他们不怕没有钱，因为成功就在眼前。截至2000年5月30日，人类基因组1%任务的 “工作框架图”已完成，申报的指标均全部达到。2000年6月26日，克林顿在为人类基因组“工作框架图”所举行的“白宫科学庆典”上说：“我还感谢他们国家（日、德、法）的科学家，不仅是他们国家的，还有中国的科学家，对广泛国际合作的人类基因组计划做出了杰出贡献。”

在参与人类基因组计划过程中，我国的基因组学研究及产业化的实力得到广泛提高，建立了一大批集现代生物学技术、自动化设备、高性能计算信息处理和团队合作精神于一体的大规模基因组信息学研究体系，更锻炼出一支精干的基因组研究队伍。

通过参与这一计划，我国在国际社会中的形象得到了提高，成为“人类基因组计划”最重要的后续研究――国际“单体型图（HapMap）计划”的五个成员国之一，承担了10%的任务。(生物谷Bioon.com)

英国伦敦帝国理工学院的科学家首次确定大脑中与人类智力相关的基因集群——M1和M3，其很可能影响人的认知功能，包括记忆力、注意力、反应和推理能力。相关研究成果发表在最新一期《自然·神经科学》杂志上。

这两个基因群分别包含数以百计的基因，它们很可能受主调控开关的控制。目前该研究尚处于早期阶段，但研究人员将深入研究这一基因网络，以期最终能够通过调控这些基因来提高人的认知功能。

据物理学家组织网报道，研究人员研究了大量接受过手术治疗的癫痫患者的脑组织标本。他们对人脑中数千个基因表达进行了仔细分析，然后将分析结果分别与智力正常人群的遗传信息和患有神经系统疾病的人群的遗传信息结合进行研究。通过各种计算分析后，他们发现，正常人群大脑中一些与智力相关的基因突变，同样也可导致认知能力受损和癫痫。

该研究论文的首席作者、帝国理工学院医学系博士约翰逊·米迦勒说：“令人兴奋的是，这些基因很可能有一个共同的控制机制，这意味着我们可以操纵一整套与人类智力有关的基因的活动。研究表明，或许可以通过调控这些基因来提升智力。尽管目前这只是一种理论上的可能，但我们已经迈出了第一步。”

研究人员称，这项研究表明，对健康人群和病患的大量基因组数据集进行研究，将是解开人类大脑功能之谜的新途径。他们希望该类研究能为治疗神经疾病如癫痫提供新见解，并最终改善与这些疾病相关的治疗手段。(生物谷Bioon.com)