合成生物学的医学应用研究进展

合成生物诊疗的未来展望

人工改造的活细菌、活细胞、病毒/噬菌体可能是迄今为止人类开发的最复杂的“药物”，有望解决一些至今让医学界束手无策的疾病。从近年趋势来看，合成生物诊疗未来将迎来更多的临床试验和商业开发。

在大规模开展临床试验的同时，合成生物学作为一门新兴学科，我们也不能忘记把目光重新聚焦于基础研究。例如，尽管 CAR-T 肿瘤免疫治疗当前非常热门，但在顶级期刊Nature Medicine（《自然医学》）上刚刚发表了一个令人震惊的 CAR-T 细胞治疗后复发的临床案例，这一技术意外搞出了“CAR-癌细胞”：其原因是本该加到 T 细胞上、帮助 T 细胞特异性识别 CD19 并抓住癌细胞的 CAR（嵌合抗原受体），意外地被加到患者癌变的 B 细胞上，形成了“CAR-癌细胞”；加到癌细胞上的 CAR 会与癌细胞表面的 CD19 结合，让 CAR-T 细胞失去了识别癌细胞的靶标，这名患者最终由于“CAR-癌细胞”大量增殖导致死亡。

因此，对人工活体药物的理性设计、精确定量控制、体内体外功能的预测、从基因到表型的机制，以及活体药物进入人体内的命运等，还需要更加深入的研究。活体药物设计改造应充分考虑宿主细胞、表达系统、基因线路控制、系统鲁棒性等因素，以期达到更好的时间和空间上的可控性，使治疗更具针对性。未来，合成生物学基础研究的深度很大程度上将决定临床应用的成败。

合成生物诊疗技术在进步的同时，也需要政策与伦理研究的跟进，以保证这种革命性的技术健康有序发展。相对于其他治疗方式，合成生物学诊疗涉及一些新的伦理与安全问题。2016 年，美国 FDA 出台了一份指南，明确阐明了一些以食物或膳食补充剂合法问世的活性生物疗法产品（live biotherapeutic product，LBP）能怎样被用于研究，并解释了研究人员在早期临床试验中，要满足怎样的生产要求，才能将益生菌当作药物。

我国在这方面的监管仍需加快布局，确保在现有的监管体系内建立起现代、高效的评估政策。一方面充分发挥活性生物疗法产品的潜在益处，另一方面也了解其中的特定风险。合成生物诊疗产品还需要更多的研发，需要精心设计的临床试验来确保这些产品的安全性与有效性，从而释放合成生物学在医学应用中的潜力，造福个体与公众健康。（作者：崔金明，中国科学院深圳先进技术研究院；王力为，中国科学院 前沿科学与教育局；常志广，中国科学院深圳先进技术研究院；臧中盛，中国科学院深圳先进技术研究院；刘陈立，中国科学院深圳先进技术研究院。《中国科学院院刊》供稿）