干细胞疗法是近年来可谓炙手可热的医疗研究方向。随着干细胞技术的发展，越来越多研究人员开始将目光投向其对于传统治疗的替代和革新成效上。作为一类更加原始、更具活力的特殊细胞，干细胞具有强大的自我更新能力和多向分化潜能，这意味着它不仅能快速增殖，也能对那些“战损版”的细胞乃至组织器官进行替代和修复。
尽管干细胞治疗在许多疾病门类都展现出惊人的疗效，但这一治疗策略的推广仍然存在重重难关。例如，远高于传统疗法的干细胞药物制造难度、技术含量较高且更为繁复的干细胞制备流程都使其费用不菲，而且对于某些病症的临床研究不足，没有大量有效数据积累将无法形成准确的用药规范——给药途径、给药时机和给药剂量都存在诸多谜团。
此外，干细胞先天具有的近乎全能的分化能力也使其具备了致瘤性——失控增殖从而形成不受控制的细胞团。这对于病患来说无异于前门驱虎、后门迎狼。
如何尽可能压制干细胞的制造成本，并避免致瘤性风险？如何使干细胞药剂的指向更为精准？如何进一步避免免疫排斥并提高干细胞移植后的存活率？
或许，基因编辑技术（Gene Editing）能为干细胞疗法进一步改善提供助力。
基因编辑是指通过基因编辑技术对生物体基因组特定目标进行修饰的过程。高效而精准的实现基因插入、缺失或替换，从而改变其遗传信息和表现型特征。具体而言，基因编辑过程是在基因组中特定位置产生位点特异性双链断裂（DSB），通过非同源末端连接（NHEJ）或同源重组（HR）来修复DSB，同时完成基因编辑。
简单来说，人们通过基因工程改造得到特定的“分子剪刀”——核酸酶，识别并剪断基因组特定位置，诱导生物体通过NHEJ或HR修复断点，进而引发靶向突变。由于这种方式可以用来清除、添加、激活/移植目标基因，就为人类攻克镰状细胞贫血症和亨丁顿舞蹈症等致病基因导致的病症提供了新的思路。
在当下主流的一代ZFN、二代TALEN和三代CRISPR技术等几种基因编辑工具中，CRISPR技术配合干细胞疗法已经在肿瘤治疗中打开了局面。相较于传统的手术切除、放疗及化疗而言，通过CRISPR-Cas9筛查可以识别基因型特异性弱点，精确删除特定基因有望降低癌细胞活力。换言之，通过CRISPR技术可发掘更多治疗靶点，这为研究人员筛选更合适的肿瘤药物带来了极大便利。
再例如，针对发病率约为1.62/10万人的急性髓系白血病（AML），研究人员亟需深入了解其发病机制并寻找新的有价值的治疗靶点。而兰州大学第一临床医学院和甘肃省血液病遗传研究重点实验室的联合研究团队基于CRISPR-Cas9技术敲除了同源异型盒A5（HOXA5）基因，明确了其对AML细胞增殖的影响，进而为AML生物治疗靶点提供了数据支撑。
而上海交通大学基础医学院的研究人员则基于CRISPR-Cas9技术建立携带mT-F2A-EGFP报告系统的小鼠胚胎干细胞系，后者的荧光强度能够实时反映中内胚层细胞分化情况，这对于进一步阐明白血病抑制因子、研究早期胚胎细胞分化命运选择机制大有裨益。
由此可见，基因编辑技术可以通过更为精确的靶向定位增强干细胞疗法的精准性、有效性和安全性，也便于研究团队获得更多病理模型，利于后续的药物选择和药理研究。
随着基因编辑的成熟，其与干细胞疗法的结合将更具成效。一个颇具实证意义的例子是2023年年底Vertex Pharmaceuticals（福泰制药）和CRISPR Therapeutics共同开发的基因编辑疗法 Casgevy先后在英美获批上市——针对于镰状细胞病（SCD）和输血依赖性β地中海贫血（TDT）的治疗。基因编辑技术被看好能降低干细胞治疗乃至干细胞药物研发的成本，这也是世界各国未来最期待得到的研究成果，即平摊和降低研发成本，让干细胞产品真正可以做到通行有效、全民推广。
参考文献
[1] https://new.qq.com/rain/a/20221127A00RUO00
[2] https://caifuhao.eastmoney.com/news/20231128170315582810980
[3]满建呈,成娟,赵丽. 利用CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除HOXA5基因对急性髓系白血病细胞增殖的影响 [J]. 中国实验血液学杂志, 2024, 32 (01): 52-56. DOI:10.19746/j.cnki.issn1009-2137.2024.01.009.
[4]周月,程晨,郑恩霖,等. 利用Crispr/Cas9基因编辑系统在人胚胎干细胞中探索ELABELA的潜在新受体 [J]. 上海交通大学学报(医学版), 2022, 42 (09): 1258-1264.
尽管干细胞治疗在许多疾病门类都展现出惊人的疗效，但这一治疗策略的推广仍然存在重重难关。例如，远高于传统疗法的干细胞药物制造难度、技术含量较高且更为繁复的干细胞制备流程都使其费用不菲，而且对于某些病症的临床研究不足，没有大量有效数据积累将无法形成准确的用药规范——给药途径、给药时机和给药剂量都存在诸多谜团。
此外，干细胞先天具有的近乎全能的分化能力也使其具备了致瘤性——失控增殖从而形成不受控制的细胞团。这对于病患来说无异于前门驱虎、后门迎狼。
如何尽可能压制干细胞的制造成本，并避免致瘤性风险？如何使干细胞药剂的指向更为精准？如何进一步避免免疫排斥并提高干细胞移植后的存活率？
或许，基因编辑技术（Gene Editing）能为干细胞疗法进一步改善提供助力。
基因编辑是指通过基因编辑技术对生物体基因组特定目标进行修饰的过程。高效而精准的实现基因插入、缺失或替换，从而改变其遗传信息和表现型特征。具体而言，基因编辑过程是在基因组中特定位置产生位点特异性双链断裂（DSB），通过非同源末端连接（NHEJ）或同源重组（HR）来修复DSB，同时完成基因编辑。
简单来说，人们通过基因工程改造得到特定的“分子剪刀”——核酸酶，识别并剪断基因组特定位置，诱导生物体通过NHEJ或HR修复断点，进而引发靶向突变。由于这种方式可以用来清除、添加、激活/移植目标基因，就为人类攻克镰状细胞贫血症和亨丁顿舞蹈症等致病基因导致的病症提供了新的思路。
在当下主流的一代ZFN、二代TALEN和三代CRISPR技术等几种基因编辑工具中，CRISPR技术配合干细胞疗法已经在肿瘤治疗中打开了局面。相较于传统的手术切除、放疗及化疗而言，通过CRISPR-Cas9筛查可以识别基因型特异性弱点，精确删除特定基因有望降低癌细胞活力。换言之，通过CRISPR技术可发掘更多治疗靶点，这为研究人员筛选更合适的肿瘤药物带来了极大便利。
再例如，针对发病率约为1.62/10万人的急性髓系白血病（AML），研究人员亟需深入了解其发病机制并寻找新的有价值的治疗靶点。而兰州大学第一临床医学院和甘肃省血液病遗传研究重点实验室的联合研究团队基于CRISPR-Cas9技术敲除了同源异型盒A5（HOXA5）基因，明确了其对AML细胞增殖的影响，进而为AML生物治疗靶点提供了数据支撑。
而上海交通大学基础医学院的研究人员则基于CRISPR-Cas9技术建立携带mT-F2A-EGFP报告系统的小鼠胚胎干细胞系，后者的荧光强度能够实时反映中内胚层细胞分化情况，这对于进一步阐明白血病抑制因子、研究早期胚胎细胞分化命运选择机制大有裨益。
由此可见，基因编辑技术可以通过更为精确的靶向定位增强干细胞疗法的精准性、有效性和安全性，也便于研究团队获得更多病理模型，利于后续的药物选择和药理研究。
随着基因编辑的成熟，其与干细胞疗法的结合将更具成效。一个颇具实证意义的例子是2023年年底Vertex Pharmaceuticals（福泰制药）和CRISPR Therapeutics共同开发的基因编辑疗法 Casgevy先后在英美获批上市——针对于镰状细胞病（SCD）和输血依赖性β地中海贫血（TDT）的治疗。基因编辑技术被看好能降低干细胞治疗乃至干细胞药物研发的成本，这也是世界各国未来最期待得到的研究成果，即平摊和降低研发成本，让干细胞产品真正可以做到通行有效、全民推广。
参考文献
[1] https://new.qq.com/rain/a/20221127A00RUO00
[2] https://caifuhao.eastmoney.com/news/20231128170315582810980
[3]满建呈,成娟,赵丽. 利用CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除HOXA5基因对急性髓系白血病细胞增殖的影响 [J]. 中国实验血液学杂志, 2024, 32 (01): 52-56. DOI:10.19746/j.cnki.issn1009-2137.2024.01.009.
[4]周月,程晨,郑恩霖,等. 利用Crispr/Cas9基因编辑系统在人胚胎干细胞中探索ELABELA的潜在新受体 [J]. 上海交通大学学报(医学版), 2022, 42 (09): 1258-1264.
