2019年10月新英格兰杂志上发表了一项 一个人的临床研究/药物研发案例。来自波士顿儿童医院的Timothy Yu应用全外显子组测序对一名罹患罕见的致命神经功能进行性衰退的6岁女童进行基于分子病理检测的诊断，并用10个月的时间开发出一款为其度身定制的反义寡核苷酸药物。

该病例为开发出以单个病人个体为中心的药物实践（N of 1 Trial）提供了可能的范本。

该研究由米拉奇迹基金和其他基金进行赞助。

Milasen是一种独特的药物，旨在治疗独特的Mila Makovec的CLN7基因突变—她从母亲那里继承下来的一个突变，属于她一个人的反义寡核苷酸药物。

CLN7（也称为MFSD8）是已知的与Batten disease（常染色体隐性缺陷的视网膜和中枢神经系统进行性衰退病变）有关的十几种基因之一。CLN7蛋白的确切功能尚待被证实，但据认为可帮助运输溶酶体的物质进出，后者是处理细胞代谢产物的细胞结构。当蛋白质发生突变时，溶酶体无法“清除垃圾”，最终导致细胞不堪重负死亡。

当这些过程发生在大脑和眼睛时，导致认知和运动功能障碍，癫痫发作和失明。不幸的是，这就是6岁的小米拉正在经历的事情。

Batten disease是隐性遗传疾病，需要两个CLN7突变。Mila从她父亲那里继承的一个突变很容易被标准临床测试所发现，她与母亲共享的突变直到波士顿儿童医院医学博士Timothy Yu和他的遗传与基因组学系同事们检查了她的整个基因组并且与其父母和兄弟的整个基因组进行对照才发现。于和同事意识到，米拉和她母亲的CLN7基因正是潜藏罪魁祸首的原因：逆转录转座子剪接破坏。

转座子有时也称为跳跃基因，是可以在不同位置“跳入” DNA的序列的遗传因子。在米拉的情况下，插入在CLN7被发现，称为内含子的非蛋白质内编码的基因序列。

转座子在我们的基因组中无处不在，甚至被认为在进化中发挥作用，帮助我们快速获得新特性。人类基因组的宿主仅米拉的逆转录转座子就有2500种。其中大多数对健康没有影响。但是在米拉的情况中个，插入的反转录转座子阻止了CLN7蛋白的正常转录表达。

细胞利用DNA作为蓝本，通过将关键的代码拼接在一起制成RNA的基本单位。然后细胞机器读取RNA以生产蛋白质。在Mila的情况下，两个特定的RNA序列我们将其称为A和B，将它们拼接在一起以创建最终的CLN7蛋白的模板。但是于和同事发现Mila母系CLN7基因的反转录转座子被定位在切割点A和B之间的中间，这被称为“外显子陷阱”，破坏了正常的剪接过程。A不是正确加入B，导致 CLN7蛋白的编码过程过早终止。截短的CLN7蛋白质无法发挥作用，导致溶酶体功能障碍。

Mila的母系变异虽然复杂，但有巧妙的解决方案：用定制代码段“遮蔽”Mila细胞错误的剪接机制的信号，恢复正常剪接。Yu教授领导的开发团队将其命名为milasen。该团队制造了一种寡核苷酸--一条人造的RNA短链。它由22个与发生错误的反转录转座子互为 “镜像”的22个核苷酸组成并绑定到特定的位置。这种“反义寡核苷酸”充当分子创可贴，基本上掩盖了Mila的RNA外显子陷阱，使细胞剪接机制能够避开此类错误。细胞汇入产生正常的CLN7蛋白。用Mila细胞进行的体外实验中，CLN7的正常剪接给药后得以恢复。于的西北大学的合作者进一步证实溶酶体活性被修复，细胞中破坏性蛋白质的积累被阻止。

milasen是新兴的被称为剪接开关寡核苷酸的药物的一种，其他还包括最近被FDA批准Spinraza ®和Exondys 51 ®（分别用于脊髓性肌萎缩症和杜氏肌营养不良症）。基于寡核苷酸的药物具有许多优势。它们的毒性极低，可以鞘内给药（通过脊椎管），从而可以通过脑脊液进入脑和脊髓。当寡核苷酸到达神经元，它们很容易被吸收；无需通过特殊的转运机制/装置帮助它们进入细胞。最后，寡核苷酸是使用不同的RNA或DNA序列相对容易定制。

在如此短的时间内创造出milasen---少于年（10个月）—这是一个可以彻底改变危及生命的严重罕见遗传病的药物研发方法学的开创性先例。

需要指出的是，就临床结果而言，Milasen并没有创造“神迹”，在接受鞘内注射期间，小米拉仍然在遭受一些关键社会适应性机能的恶化，MRI 提示在接受治疗7个月后，小米拉的脑容量仍然在持续萎缩，但每天高频发生的癫痫发作有所缓解。

Milasen的快速研发和进入1个人的临床研究模式，是由于这种危在旦夕的临床情况，并且基于患者个体的基因组测序可能提供治疗希望。反义寡核苷酸作为药物相对简易的制造过程（对比其他小分子药物或者生物大分子），也让快速提供少量这种药物成为可能，但作为一种仍在试验阶段的药物，这并不意味着Milasen可以被应用于其他同样罹患Batten综合征的病患，因为它是根据小米拉发生改变的基因组度身定制的。本研究阐明了在了解罕见疾病患者个体特异性致病突变的基础上，合理设计、测试和部署新型治疗剂的可能模式。

早在1990年已经有文章对N-of-1的临床研究概念进行了阐述，The N-of-1 study has emerged as an essential methodological tool for harnessing these new data sources, enabling researchers to compare the effectiveness of health interventions at the level of a single individual. 两个关键词，new data sources, unique individual.

这种独创性的试验方法为以病人为中心的个体化/精准治疗带来了最大的价值，当存在大量的不确定性时，为一个单独的病人比较多个治疗方案的有效性和安全性 [2]。显然，这也并不是完美的试验方法（与完全基于个人经验主义的猜猜猜和尝试有较大的区别）。一个很大的不确定性就在于，治疗疗效的异质性，缺少参照标准，平行对照的研究，可能在不同的个体中看到相互矛盾冲突的记过，或者很难在一个相似的群体中进行推广和总结。（类似小米拉的情况）。

在医学研究和临床试验的背景下，我们建议聚合的n- 1研究(以同样的方式进行的许多单独试验的合集)可以提供强大的洞察力。使用这种方法,每个个体的唯一性得到了充分的保护

得到有意义的统计比较。有了这些数据，研究人员可以对每个个体的Deep phenotyping的生物信息进行建模，从而更直接地探究个体的因果机制，而不是基于入组人群的群体特征平均情况。

Fig. 2 | a systems approach to clinical oncology.

Deep phenotyping provides a whole-body profile of the physiological state of an individual.
When measurements are made longitudinally, trajectories can be monitored to detect and provide insight into transitions from a wellness state to disease. A systems approach to the clinical management of a specific tissue or tumour uses high-throughput omics technologies to provide a characterization at the population or single-cell level.

James T. Yurkovich, Qiang Tian, Nathan D. Price & Leroy Hood. A systems approach to clinical oncology uses deep phenotyping to deliver personalized care. Nature Reviews Clinical Oncology (2019)