中國女孩楊璐菡領銜清除豬器官人體移植障礙 被稱「基因剪刀手」

美國哈佛大學和生物技術公司eGenesis研究人員最近利用一種新的基因編輯技術，敲除了豬基因組中可能有害的病毒基因，從而掃清豬器官用於人體移植的重大難關，為全世界亟需器官移植的上百萬病人帶來希望。今年29歲的楊璐菡是異種器官移植課題帶頭人，她2008年本科畢業於北京大學，目前在哈佛大學攻讀博士後。她曾因第一個利用CRISPR-Cas9技術修改細胞基因組，並與導師、基因編輯大牛喬治·丘奇領導eGenesis，在2014年被福布斯雜誌評為30歲以下30個科學醫療領域領軍人物之一。

川籍女孩楊璐菡再上《成都商報》頭條

12年停滯

上世紀90年代，豬器官移植項目一度在全球受到追捧，但沒想到後來發現豬的基因組裡面有內源性逆轉錄病毒存在，最終被明令在找到解決辦法前，停止一切異種器官移植的臨床試驗。

楊璐菡說：「由於無法預期什麼時候，以及用什麼方法來解決這些問題，異種器官移植行業遭到了重創，經歷了12年的停滯。」從2014年起，楊璐菡作為異種器官移植課題帶頭人，帶領10個人的科研團隊利用新發明的「基因剪刀」技術，敲除豬基因組中可能的致病基因。

美國哈佛大學和生物技術公司eGenesis研究人員最近利用一種新的基因編輯技術，敲除了豬基因組中可能有害的病毒基因，從而掃清豬器官用於人體移植的重大難關，為全世界亟需器官移植的上百萬病人帶來希望。

鑒於這項成果的意義重大，美國《科學》雜誌一次性審稿，並提前在線刊登論文，而不是按慣例等到每周的星期四發表。哈佛大學和eGenesis異種器官移植課題帶頭人楊璐菡告訴記者：「這個工作掃除了10多年前發現豬內源性逆轉錄病毒後在這個領域的最大的安全障礙，也重新燃起了大家對異種器官移植的信心。」

29歲、成都七中校友、高二去川大聽生物課、「像聽天書一樣」

今年29歲的楊璐菡2008年本科畢業於北京大學，目前在哈佛大學攻讀博士後。她曾因第一個利用CRISPR-Cas9技術修改細胞基因組和領導eGenesis，而被福布斯雜誌評為2014年30歲以下30個科學醫療領域領軍人物之一。

2004年，還是成都七中學生的楊璐菡代表中國參加在澳大利亞舉行的第十五屆國際中學生生物學奧林匹克競賽獲得金牌。她在回憶這段成都求學的經歷時表示，這段經歷對她現在的學習生活產生了深遠影響。

楊璐菡回憶，她從高中二年級開始參加生物競賽。「現在看來，競賽帶隊老師的鼓勵和指導是我競賽成功最主要的因素，老師其實承擔了很大的壓力和責任，但老師不辭辛勞，竭力為我們找大學老師教課，帶實驗，帶我們去湖南培訓，關心我們的學習和生活。毫不含糊地說，如果沒有那麼負責任的老師，我和當時搞競賽的同學不會取得那麼好的成績，也不會有以後繼續學習生物的動力和自信。」

競賽對楊璐菡產生的影響是毋庸置疑的。「首先，它讓我有了敢為人先的勇氣和信心，讓我有機會培養自己自學的方法和定力。」

她舉了一個例子。「我們高二的時候學習大學課本的生物化學課，這對大學生來說都是很難的課程，不要說對一個沒有太多化學背景的高中生。但是，老師給我們的信息是『你一定可以學懂的』，所以我們就抱著這個信心，去四川大學像聽天書一樣聽大學老師講課，課後自己看書、做題、討論。就這樣從根本不懂，到開竅，到慢慢有些感覺，再到理解和應用。其中當然走了很多彎路，但最終的結果是一個高中生學會了大學最難的生物化學知識。進入北大，到大學三年級時正式學生物化學的時候，才發現連北大的同學都很吃力。」

這些經歷給了她很多啟發。「別人不做的事情，不是辦不到，只是不常規而已。」她說，這個信念讓她有勇氣在哈佛博士研究生課題里選擇了很難的課題，畢業之後在美國創業。

第二個幫助就是學習的方法和鑽研的精神。因為要參加競賽，她必須在很短的時間內啃下10多本大學課程書。對一個高二學生來說，這個需要極大的決心，也需要巧妙的方法。「現在想想，有一年的時間好好看書，學習那麼多知識，有那麼多老師來專門指導，是很幸福的一段成長經歷。」

現在哈佛大學 從事博士後研究

楊璐菡近照

2001年從峨眉一中畢業，以峨眉山市中考第一名的成績考入成都七中；

2004年7月代表中國赴澳大利亞參加第15屆國際生物學奧林匹克競賽並榮獲金牌，被北京大學生命科學學院點招；

2004～2008年就讀於北京大學生命科學學院本科，後前往哈佛大學攻讀博士學位，畢業後曾任哈佛大學助教、波士頓諮詢集團夏季顧問，現在哈佛大學從事博士後研究工作；

在哈佛，楊璐菡在著名遺傳學教授、基因測序專家喬治·丘奇的實驗室攻讀博士後，領銜參與CRISPR-Cas9基因編輯技術。該技術旨在嘗試利用基因修改技術改造人類卵細胞遺傳基因，希望藉此修補可能導致乳腺癌、卵巢癌等疾病的缺陷基因。

2014年，《福布斯》雜誌評選出了2014年度科學及醫療領域30位30歲以下青年領軍人物。楊璐菡榜上有名，年僅28歲。

醫學革命

將豬器官移植到人類身上、用於治療糖尿病、帕金森綜合征和失明等疾病的嘗試雖然「近在眼前」，但實質性的器官移植，包括心臟、腎臟和肝臟等，尚需「數年等待」。

器官移植有何障礙？豬的基因組裡有病毒 會「跳」到人的基因組中

據不完全統計，全世界大概有200萬人需要器官移植，但是器官捐獻的數量遠遠低於需要的人數。移植器官供體不足隨著老齡化和慢性疾病的多發而愈發嚴重。豬的器官因為大小和功能和人類似，被認為是最有可能成為能移植到人的異種器官。

上世紀90年代，歐美政府花大力氣來推動豬器官移植項目，幾個全球大藥廠也投了巨資希望解決豬器官的人體排斥問題，但沒想到後來發現豬的基因組裡面有內源性逆轉錄病毒存在，最終世界衛生組織和美國政府都明令，在找到解決辦法之前，停止一切異種器官移植的臨床試驗。

據了解，內源性逆轉錄病毒是嵌在細胞內基因組的病毒，在豬身體裡面不會有毒性。但當豬的細胞和人的細胞接觸時，這種病毒會從豬的基因組「跳」到人的基因組中。

異種病毒傳播最典型的例子就是艾滋病病毒（一種逆轉錄病毒）從靈長類動物傳播到人類，至今還沒有有效徹底的醫療方法防禦和清除艾滋病毒。因此，豬基因組的內源性逆轉錄病毒成為人體移植利用豬器官面臨的一個重大醫療風險問題。

這是一種什麼技術？「基因剪刀」 敲除可能的致病基因

楊璐菡說：「由於無法預期什麼時候，以及用什麼方法來解決這些問題，異種器官移植行業遭到了重創，經歷了12年的停滯。」

楊璐菡和她在哈佛的博士生導師、美國科學院及工程學院雙料院士George Church（喬治·丘奇）創立了一家叫eGenesis的生物技術公司，致力於推動異種器官移植臨床應用。從2014年起，楊璐菡作為異種器官移植課題帶頭人，帶領10個人的科研團隊在哈佛和eGenesis利用新發明的一種叫做CRISPR-Cas9的「基因剪刀」技術，敲除豬基因組中可能的致病基因。

此前，大多數的基因改造都是一個基因層面上的修改，CRISPR-Cas9的最高紀錄也就是一次改造6個基因拷貝。而在豬細胞中，一個細胞有62個拷貝的內源性逆轉錄病毒基因需要修改，並且必須保持基因組的完整性。「這是一個非常艱巨的任務，」她說，「即使在2014年波士頓大雪封城，全城交通癱瘓的一個星期，我們的隊員仍花幾個小時步行到實驗室，繼續開展實驗。」

當丘奇和楊璐菡改造後的豬細胞和人的細胞一起培養時，他們發現，豬病毒「侵染率下降到了至少以前的1/1000」，「在監測靈敏度範圍內檢測不到任何侵染」。「我們相信這個工作，和我們展示的技術的可能性，會帶領異種移植這個領域煥發蓬勃新生機，」楊璐菡說。（成都商報記者 王冕）