近十年来，免疫治疗、基因治疗等技术迎来突破性进展，为治疗癌症等复杂、难治的疾病带来新的解决思路。
“在多学科交叉背景下，本世纪我们可能会看到包括癌症在内的一些人类很难攻克的疾病被解决，” 中科院深圳先进院合成所所长刘陈立表示。然而，要攻克所有癌症并非易事。“癌症不是一个疾病，比如肝癌和肺癌的区别，其实并不亚于肝癌与新冠的区别。所以，攻克癌症其实是要攻克上百种疾病，这是很难的事情。”围绕癌症以及目前癌症的治疗方案，当下火热的基因编辑、合成生物学、脑机接口等生命科学技术，目前正在展出的 “生命奇旅” 科普展发起方采访了包括浙江大学药学院院长顾臻、中科院深圳先进院合成所所长刘陈立、北京大学生命科学院教授魏文胜在内的多位科学家，对癌症以及上述技术进行了解读。以下为科学家部分观点（生辉略作未改变原意的编辑）：北京艺妙神州医药科技有限公司创始人兼 CEO 何霆：人体本身是由细胞组成的，有肝的细胞、肺的细胞、皮肤的细胞等等。正常情况下，这些细胞是有序排列的，各自行使着自己的功能。但在一些特殊情况下，这些细胞会发生基因突变等问题，变成无限增殖的细胞。这种细胞往往会使免疫系统产生一些误解，让免疫系统误认为它们是好细胞，以逃逸免疫系统的监管。北京艺妙神州医药科技有限公司创始人兼 CEO 何霆：打个比方，就像城市里有各行各业的人，免疫系统则相当于城市里负责维护治安的警察，防止人们被不好的东西破坏、阻止坏人入侵。那癌细胞就是城市里的坏人，但同时还带有很多好人的特征，这些特征能够帮助它们伪装成好人。实际上，它们已经完全变成了无限增殖的细胞。这时候他就能够躲避免疫系统的伤害，最终演变成肿瘤、癌症。以前我们总是认为，治疗癌症要针对其特殊突变机制，干预甚至直接杀伤肿瘤。北京艺妙神州医药科技有限公司创始人兼 CEO 何霆：就好比我们发现了城市里有坏人的时候，我们调动外部的力量，把坏人全部杀死。与其相对应的是传统的癌症治疗方式，也就是放化疗，其实是没有选择性的杀伤，它的杀伤对象包括正常细胞、肿瘤细胞，也包括免疫细胞，免疫系统也可能会被破坏，所以这种治疗效果并不尽如人意。因此，科学家们认为应该换一种策略来治疗肿瘤。让免疫系统重新识别肿瘤细胞，或者是监控恶性增长的细胞，让它能够受控。这就是免疫治疗最核心的一个点。著名的华人科学家陈列平教授，就是其中的先锋之一。当时他发现了一些免疫细胞的命门，这些基因在免疫细胞表面会有大量的存在。这些基因接触到肿瘤细胞后，免疫细胞再接触这些基因将失去活性。因此，我们需要阻断癌细胞对免疫细胞的干预。现在比较火爆的方式有抗 PD1 疗法。北京艺妙神州医药科技有限公司创始人兼 CEO 何霆：癌症免疫治疗其实也分很多种，有用大分子或者小分子药物调节免疫系统的，也有用 CAR-T 这种基因工程去改造免疫系统的。CAR-T 是一个缩写，他由 CAR 和 T 组成。其中，T 指免疫细胞中的 T 细胞，它就是免疫系统中负责杀死不正常细胞的最主要的细胞，叫免疫 T 细胞。我们用 CAR 这样一个人工合成的基因，通过基因工程的方法把这个新基因加入到 T 细胞里面。这样，被赋予新基因的 T 细胞就具备了找到特定癌细胞的能力。我举个例子，比如城市里面有一群特别狡猾的地下黑社会，警察一直找不到他们，今天我们通过现代的诊断分析技术找到了这群黑社会都具有的特殊标志，比如他们都是在胸口纹了一个斧头。警察获得了这段信息后，带上新的识别武器，一眼就能分辨出谁是黑社会。只要警察具有了这个识别能力之后，接下来的事情就好办了。其实我在做的主要研究是驯化病毒，将病毒改造为治疗的药物，其中有一大类就是溶瘤病毒。溶瘤病毒是免疫治疗中一个比较重要的分支。所谓溶瘤病毒，就是具有在肿瘤里面特异性复制的一些能力，而在正常细胞里面因为它没有这些突变，也就不会有这些复制的能力。所以它进到肿瘤组织、侵染肿瘤细胞，然后就可以把肿瘤细胞裂解。这样的话是直接杀伤肿瘤，在杀伤肿瘤细胞的同时也可以修改肿瘤里面的小环境，使免疫细胞能够重新被激活，可以产生对肿瘤细胞的二次杀伤。2020 年，有一项研究是把病人身上的肿瘤细胞取出来，当然我们现在是做小鼠实验，让肿瘤细胞在体外扩增，然后把它冻在液氮里面，再通过快速升温将这些细胞复苏。复苏后细胞全部死掉了，但其实这些死掉的癌细胞它的形状、结构在一定程度上是可以保留下来的。它有细胞核，外面有细胞膜，膜上还有一些蛋白，这些蛋白有些是肿瘤的特异性抗原，包括可以起到靶向功能的蛋白质还将保留在细胞膜上。细胞核里面可以载药，可以把抗肿瘤的一些小分子药物放进去，也可以把大分子药物放在细胞表面。然后再把它回注到体内，它一方面可以对肿瘤进行控制，另外因为表面有一些肿瘤特异性的抗原，也可以起到疫苗的作用。基因的功能是通过它能够把信息转化成一个实体，这个实体的最小单位其实是蛋白，所有的生理活动、生命活动归结到最底层，都是这些勤奋工作的蛋白跟 RNA 来行使的。就像造房子一样，蛋白是一块砖，起到搭起细胞整个架构的作用，而基因其实就是一个功能蛋白最原始的最小单位。基因编辑恰好在最底层，也就是染色体基因层面来做修改。到 CRISPR 阶段，我们已经可以同时编辑成百上千甚至整个基因组的所有基因，用容易的方法做基因编辑。我们从小的地方开始，用 CRISPR 改变一个基因。现在我们可以对基因组做更加复杂的操作，比如用微生物生产药物，更加廉价，对于环境也更加友好。这里边涉及基因改造，它不是用原生菌的代谢物作为主产物，而是用更先进的，比如把植物的基因、昆虫的基因、动物的基因放到微生物里面，试图让生成更有价值的东西。这无论在食品农业还是化工领域，都会打开一些新的思路，去降解塑料也好，做重金属回收也好，做对环境的改造也好，能想象的空间特别大。我们可以将其理解为从头去设计、去创造，但很多时候我们做的可能先是一些改动。我们研究发现，在人体皮肤上、口腔、肠道等里面都有大量的微生物，所以我们要研究这些微生物到底是什么？他们有一些什么样的作用？对人体疾病 、健康有什么样的影响？我们研究清楚了以后，就可以通过调控这些微生物来让我们变得更加健康。合成生物学最主要做的事情是以工程目标为导向，将一个生物工程化。比如我要造一辆汽车，汽车有各种各样不同的部件，在部件组装的过程中我需要研究如何组装，才能让它行使更稳定的功能，这个概念移植到生物体也是一样的。我们认为一个生物体由细胞组成，细胞里面不同的基因就是它自己的一些元件，我们把外源的一些基因导入到一个细胞里面，就可以让它产生一些它本来不具备的功能，我们的目的就是创造基因和基因之间的连接，然后让它到细胞里面，控制细胞的功能。合成生物学我们用 8 个字去描绘它就是 “造物致知，造物致用”。其实就是改造或者创造新的生命系统或生命形式，然后理解生命是怎么来的，是怎么进化的。另一方面我们通过改造生命的一些功能，让它为我们所用，用在医药、能源、环保、材料等各个方面。
