《影响亚洲》报道 · 亚洲领袖

Feng Zhang让基因编辑实现可编程化

紧凑型TIGR系统和可逃避免疫识别的CRISPR酶,直指阻碍基因药物降低成本和扩大适用范围的两大障碍。要将其发展为可规模化应用的疗法,还需要另一类创新。

第一代CRISPR药物证明,可编程基因编辑能够治疗人类疾病。它也揭示,这项技术距离成为广泛应用的医疗平台仍有多远。已获批准的镰状细胞病疗法需要从患者体内取出细胞,在专业设施中进行编辑和检测,并在患者接受高强度预处理后将细胞回输,整个过程还须由专业临床团队管理。这是一项被高成本交付体系包裹的科学突破。

Feng Zhang的最新研究直指这一载体内部的限制。2025年,他在博德研究所和MIT的实验室介绍了TIGR-Tas——一个古老的RNA引导系统家族,主要存在于感染细菌的病毒中。研究人员鉴定出逾20,000种Tas蛋白。其中一些可被引导切割人类细胞中的DNA,无需依赖限制Cas9的邻近短DNA基序,平均大小约为Cas9的四分之一。在另一项研究中,Feng Zhang团队参与改造Cas9和Cas12酶,在保留小鼠体内基因编辑活性的同时,降低免疫系统对其的识别。

这两项成果都不是药物,却都针对如今决定基因药物经济性的瓶颈:递送载体能容纳多少基因编辑装置、可以抵达哪些组织、免疫系统是否会排斥重复暴露,以及治疗能否安全地走出少数顶尖医院。张锋凭借将细菌防御系统开发成实用工具建立声誉。他在2026年面临的领导力考验,是能否将不断扩充的技术目录有序转化为产品,而不是停留于大量精巧的可能性。

规模是一项商业变量

在基因编辑中,分子大小影响的远不止实验室便利性。病毒载体的载荷容量有限。脂质纳米颗粒及其他非病毒方法也面临各自的封装、稳定性和组织靶向限制。更小的编辑器可为调控元件、引导组分或多重功能腾出空间。它可能使单一载体得以完成递送,而更大的系统则需要分拆递送,从而降低复杂性以及仅有部分治疗成分到达细胞的可能性。

因此,在任何人为TIGR-Tas指定临床适应证之前,它就已具备可信的经济优势。更简洁的结构可以提高生产良率、减少剂量需求,并扩大可靶向的组织范围。无需类似Cas9的PAM要求,可能扩大可处理突变的范围。能够识别DNA双链的双向导机制,或许还能提供另一条提高特异性的路径。但这些只是平台特性,并非临床证据。每种工程化系统及递送环境都必须分别验证其在人体细胞中的效率、脱靶活性、持久性、免疫原性和可制造性。

这一区别至关重要,因为生物技术行业一再为发现平台定价,仿佛选择空间就等同于获批产品管线。事实并非如此。每增加一种编辑工具,都会带来专利、许可选择、检测方法和优化工作,也可能分散资本。一家公司可能耗费数年改进一种新型核酸酶,却发现针对所选疾病,具备成熟制造工艺的旧系统仍然更合适。张锋的优势——从自然多样性中发掘新的生物机制——也带来了相应的管理挑战:决定哪些工具值得投入高昂成本,推进至治疗应用阶段。

市场如今会奖励这种取舍能力。经历2020年代初融资市场的狂热周期后,基因治疗公司面临资本收紧、临床挫折,以及证明其拥有可信支付路径的压力。如果一个平台理论上能够应对数十种疾病,却没有一种可以通过可控的试验、生产流程和价格推进开发,投资者便不会轻易买账。紧凑性只有在能够降低特定产品的成本或风险时才有意义;若只是一个形容词,则价值寥寥。

免疫系统是资产负债表的一部分

CRISPR蛋白源自微生物,因此可能被人体免疫系统识别。既有免疫可能降低疗效或引发安全担忧;免疫反应也可能增加重复给药的难度。张锋2025年与Cyrus Biotechnology开展合作,利用计算设计掩蔽Cas9和Cas12上触发免疫反应的区域。在小鼠实验中,重新设计的酶保持了相近的编辑效率,同时引发的免疫反应低于标准版本。

如果这种表现能够延续,其商业影响将贯穿项目的整个生命周期。开发商可以触达此前因免疫问题被排除在外的患者,降低全身给药带来的风险,并保留再次给药的可能性。对于并非一次性完成的体外治疗而言,重复给药尤其重要。肝脏、肌肉、肺部和中枢神经系统适应症可能需要因患者而异的递送策略。允许调整的平台,比只能使用一次治疗方案的平台更具价值。

但免疫逃逸也带来了相应的监管负担。改造一种已得到充分研究的酶,会改变所需的证据体系。小鼠免疫反应减弱无法预测人体免疫的所有特征,而为隐藏蛋白质所作的编辑也不得以意外方式改变其活性。监管机构将要求采用高灵敏度检测、长期随访并确保生产一致性。由于缺乏足够的历史经验,这种看似更安全的分子在初期的验证成本反而可能更高。

这是张锋研究计划中的核心权衡。新的生物系统可以弥补现有技术的弱点,但Cas9如今已拥有成熟而深厚的生态体系,包括已发表数据、受过训练的人员、供应商、监管熟悉度和临床先例。更优的编辑工具不仅要超越Cas9的分子性能,还必须胜过其长期积累的制度资本。

从开放工具到受控产品

张锋长期以来广泛分享研究试剂,推动CRISPR在学术生物学界迅速普及。这种开放形成了科学网络效应。商业药物则遵循不同规则。企业需要具备可保护的知识产权,才能为毒理研究、生产和临床试验融资;大学希望获得许可收益;患者和医疗体系则需要竞争来抑制价格。领导层面临的挑战,是在推动研究传播的同时,为开发保留足够的独占性。

CRISPR的发展记录展现了两面性。这项技术催生了一代上市和私营生物科技公司,并促成首个基于Cas9的疗法,该疗法采用了Zhang于2015年开发的设计。它也引发了旷日持久的专利权争议,以及复杂的许可格局。新一代系统提供了更审慎构建准入机制的机会。非排他性科研使用权、按适应症划分的商业权利,以及面向低收入市场的准入条款可以并存,但前提是在成功资产变得稀缺之前完成谈判。

资本配置也必须超越编辑器本身。递送技术、分析方法、细胞制造和临床基础设施所创造的价值,可能不亚于核酸酶。针对肝脏靶向的一项技术上幅度不大的改进,可能比一种无法抵达相关组织的突破性新型编辑器惠及更多患者。张锋目前在MIT、麦戈文脑科学研究所、霍华德·休斯医学研究所和布罗德研究所担任多项职务,足以影响学术生态对声望的判断。因此,引导人才投身递送技术是一项领导决策,而不只是实验室偏好。

亚洲需要不同的部署模式

亚洲说明了为什么治疗交付与成本密不可分。该地区承受着沉重的遗传性血液病负担,其中包括遍布南亚和东南亚的β地中海贫血,也包括单种病例较少、合计规模却相当可观的罕见病。日本、韩国、新加坡、中国和印度也拥有世界一流的研究型医院。然而,各国国内及国家之间的专科能力和报销水平差异显著。若一种疗法需要长期住院、定制化物流和数百万美元成本,最终只能惠及一小部分符合条件的患者。

如果体内编辑器体积更小,能够通过标准化输液或注射实施治疗,便可能改变这一局面。它们可以减少对细胞外运、集中式生产及预处理方案的依赖。在本地生产载体或纳米颗粒可以缩短供应链。区域临床试验网络能够收集不同祖源群体的数据,而这些群体在全球基因组数据库中仍缺乏充分代表性。这些结果都不会因为蛋白质体积紧凑而自动实现,还需要技术转移、监管协同、质量体系,以及能够正视各国支付能力巨大差异的商业模式。

亚洲生物制药集团也面临战略抉择。引进已完成的西方项目速度更快,但平台的大部分价值会留在其他地方。建设递送能力、疾病登记系统和基因组队列的过程更慢,却能为多种疗法创造杠杆。对政府而言,投资新生儿筛查和分子诊断,可能比补贴少数先进疗法更早产生回报。如果无法识别患者,或患者无法前往具备资质的医疗中心,基因编辑对群体几乎没有价值。

地缘政治增加了阻力。基因组技术涉及数据安全、军民两用、科研合作和供应链依赖等方面的担忧。张锋出生于中国,在美国发展事业,是跨境人才流动推动现代生物技术成为可能的一个例证。旨在保护敏感技术的政策,也可能限制基础知识和研究人员的交流,而发现正有赖于此。各机构必须区分合理的安全管控与削弱双方科研能力的广泛壁垒。

发现之后的纪律

张在2025年的发现拓宽了设计空间。蒂格尔-塔斯(TIGR-Tas)提供紧凑、模块化、RNA引导的活性,且没有Cas9常见的靶向限制。免疫掩蔽酶表明,现有工具可以围绕人体反应重新设计。他的实验室也持续在CRISPR之外寻找能够编辑RNA、插入更长DNA序列并执行其他可编程功能的系统。其发明产出之多,实属罕见。

下一个价值拐点将来自做减法。哪一种编辑器已经足够高效,可以停止继续优化?哪一个适应症的生物学机制足够清晰,值得投入递送技术?哪一种制造工艺能够在商业规模稳定复现?哪一项安全隐患应当让项目尽早终止?这些决策不如发现新的分子系统那样优雅,却决定资本最终能否转化为疗法。

对Zhang而言,到2026年,最重要的衡量标准不再是生物学拥有多少工具,而是选定的工具能同时消除多少限制。一个紧凑的编辑器若仍需要昂贵且脆弱的递送链,仍只是实验室成就。一个无法稳定制造的免疫逃逸系统,无法改善可及性。他的新一代技术只有在将基因组编辑从定制化干预转变为可运营的平台时才具意义——亚洲各地医院能够使用,监管机构能够评估,医疗系统能够负担。