盘点CRISPR的“无用论”：到底CRISPR能否在人体中发挥作用？

　　

生物通报道：自CRISPR进入我们的视野，又随之席卷了整个生物界，被用于各个物种的基因改造以来，关于它的质疑声从来没有停止过：从到底谁才是CRISPR的发明者，到CRISPR导致基因突变，从CRISPR人体胚胎实验的伦理探讨，到CRISPR专利争夺好戏，从CRISPR的意外大量脱靶，到韩春雨的NgAgo风波，CRISPR不说是看惯了大风大浪，但确实是已经走上了一种技术被认可的崎岖道路上。

Cas9同源蛋白抗体

2018年，生物预印本Biorxiv公布了斯坦福大学的一项新成果：Identification of Pre-Existing Adaptive Immunity to Cas9 Proteins in Humans，指出CRISPR系统中最常用到的CRISPR-Cas9也许在人体内无效，因为他们在七成人体内发现Cas9同源蛋白抗体。

这是什么意思呢？本身Cas9蛋白来自于细菌，具体来说就是来自金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和化脓链球菌（Streptococcus pyogenes），而这两种细菌一看名字就很熟悉，因为它们都是人体的病原菌，在健康人血清中有针对它们的抗体并不奇怪。

因此斯坦福大学的Matthew H. Porteus教授就提出那么对于Cas9来说情况如何呢？结果显示在34个样品（22份脐带血样和12份健康成人外周血样）中，79％含有SaCas9抗体，65％含有SpCas9抗体。同时46％的样品中存在抗SaCas9的T细胞，抗SpCas9的T细胞暂未检测出。

这些数据表明，人体已有Cas9同源蛋白抗体，以及细胞介导的适应性免疫应答，这是CRISPR-Cas9系统进入临床试验时必须考虑的因素。

“CRISPR导致基因突变”论战持续升温

去年《Nature Methods》发表了一篇题为“体内CRISPR—Cas9编辑引发不可预测基因突变”的文章，文章发表后立即登上各大媒体头条，同时各大CRISPR技术相关公司的股价也是应声而跌。

具体内容是什么呢？爱荷华大学的Alexander Bassuk教授等人首先在细胞系中测试了四种不同的sgRNA，并挑选了活性最高的一种，用于修复小鼠体内的基因突变。后续研究也确认，这些小鼠体内的突变基因的确得到了修复。然而，在对两只接受CRISPR基因编辑的小鼠，以及一只未接受编辑的小鼠（对照组）进行全基因组测序后，研究人员观察到了比预计高出许多的基因突变。

研究的主要负责人之一，爱荷华大学的Alexander Bassuk教授（图片来源：爱荷华大学）

在第一只小鼠中，研究人员找到了164种插入/缺失突变（indels），以及1736种单核苷酸突变（SNVs）。在第二只小鼠中，同样出现了128种插入/缺失突变，以及1696种单核苷酸突变。相比之下，对照组带有的自发突变只有3-4种插入/缺失突变，以及90-100种单核苷酸突变。经过CRISPR编辑的小鼠，突变数上升了一个数量级。

另一个不幸的消息是，这些突变大约一半和已知基因相关。它们可能会影响蛋白编码、基因转录、或是基因调控。

研究人员指出，这项研究表明sgRNA会在目标序列之外，独立地结合其他基因组位点，带来新的突变，而这一点“令人担忧”。尽管这些接受基因编辑的小鼠目前看来一切正常，但不能排除将来出现问题的可能。

但是这项研究出来之后，两家基因编辑公司Editas药物和Intellia制药的科学家们分别写信给《自然》杂志编辑部，认为这一论文的结论完全错误，要求将该论文撤稿，并从科技文献中删除。

后记：

到底CRISPR最终是否能应用于人体临床，现在下结论还为时尚早，但是从这两年陆续得到的一些个体实验来看，这种技术值得期待。

参考文献：

Identification of Pre-Existing Adaptive Immunity to Cas9 Proteins in Humans

Unexpected mutations after CRISPR–Cas9 editing in vivo