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9 月 5 日记 者获悉，国际顶级方法学期刊《自然 · 方法学》（Nature Methods）以长文（Article）形式在线发表题为《利用 CRISPR 信号传导器指引细胞信息流》（Directing cellular information flow via CRISPR signal conductors）的研究论文，报道了市二医院泌尿外科 80 后医学博士刘宇辰、黄卫人等原创发明的一种基于 CRISPR 技术、调控细胞内信号流动方向 的新工具。据悉，该工具可对肿瘤细胞的多种 ' 恶性 ' 行为进行有效干预，有望将癌细胞逆转为正常细胞，或应用于精准杀灭肿瘤细胞，从而开启癌症治疗新方向。这是继该课题组 2014 年在《自然 · 通讯》（Nature Communications）发表识别膀胱癌细胞的 ' 生物双开关 ' 后，取得的又一重大进展。 使癌细胞 ' 改邪归正 ' 再次回到正常健康状态 自从 1948 年美国天才数学家诺伯特 · 维纳出版了著名的《控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一书以来，控制论的思想和方法就渗透到了生命科学 的各个分支。 科学家们不断尝试以 ' 控制论 ' 思想为指导，建立人工生物系统（artificial biosystem），令它们像电路一样运行，并通过修复细胞功能、消除肿瘤、刺激细胞生长和使某些决定性细胞再生，实现治疗各种疾病的目的。 据介绍，该系统具有强大的基因编辑和调控能力，通过 sgRNA 的精确 ' 制导 ' 和 cas9 核酸酶切合 DNA 链条，来实现靶向基因功能操作。这一系统已在生命科学和医学等领域广泛应用，但是有诸多问题需再次完善，避免发生 ' 过度编辑 ' 等问题，并对生命体造成无法逆转的副作用。 刘 宇辰、黄卫人等开发的这种称之为 CRISPR' 信号传导器 ' 的新工具，实现对细胞信号通路和复杂分子网络的定向控制，通过将结合特异生物信号的开关处于 ' 关闭 ' 和 ' 打开 ' 状态；用于 ' 重新编程 ' 控制肿瘤细胞恶性生物学行为的信号网络系统，使癌细胞 ' 改邪归正 '，再次回到正常健康状态。研究人员在包括膀胱 癌在内的多种类型癌细胞中开展了这项研究，充分证实了信号传导器的巨大潜在应用价值。 'CRISPR-cas9 就像一个开放的编辑系统，而信号传导器就像一个万能补丁，使用者在打过补丁的系统中进行基因编辑的时候，可以更加有针对性、更精准，避免了在操作过程中对其他无辜正常细胞的伤害。' 黄卫人表示，该技术还能在病灶未达到影像指标前，精准识别癌细胞。 即将应用于恶性肿瘤临床诊疗 国家癌症中心公布的统计数据显示，2015 年我国癌症总发病数达 429.16 万例，总死亡数达 281.42 万例。由于感染、环境污染、不良生活方式、遗传变异等多种因素的影响，癌症逐渐成为威胁人类健康的 ' 头号杀手 '。 ' 这是基于一种普遍性设计策略构建的工具，本身是一种控制系统，它表明我们无需从头合成大量基因元件，仅通过天然细胞组件，就可以达到改造、控制乃至重塑生命系统的目的，对癌细胞也是这样。因此，我们接下来就是将这项技术应用于人类恶性肿瘤的临床诊断和治疗研究中 '。27 岁的刘宇辰博士充满信心地说。 同时记者了解到，课题组正在测试一些体内基因输送系统的有效性和安全性，未来如果成功，能进一步提升这种工具的抗癌效应并可拓展至多个领域，包括癌症、糖尿病等多种疾病的精准治疗方案也有望得到改变。 据悉，该论文是在以深圳大学为首席单位的国家 973 计划项目 ' 合成生物器件干预膀胱癌的基础研究 ' 经费支持完成的。论文第一作者刘宇辰，通信作者黄卫人、蔡志明分别是 973 课题的主要成员和首席科学家。 《自然 · 方法学》是《自然》（'Nature'）旗下最重要期刊之一，报道通用方法和技术领域最先进的科研成果，每年发表论文不超过 150 篇，以往来自我囯大陆稿件不超过 2%，2016 年 6 月公布的最新 5 年影响因子为 35.03。 深圳晚报记者 刘菲菲 通讯员 帅斐菲 见习编辑 徐雅乔 李怡天 |
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