Nature！CRISPR基因编辑遭遇人体免疫系统阻击

近年来，基因编辑技术可以说是生命科学和医学领域发展最迅猛、应用广泛的基因操作技术了。基因编辑技术由于其精准的基因targeting能力，在精准医学领域的应用也是有目共睹，并且未来还会有更多的应用。

如今，CRISPR-Cas基因编辑技术已经在实验研究中遍地开花，人体试验也正在渐渐开始。

人类如今掌握了“上帝的剪刀”，不但对其他动植物物种或者微生物的基因能够轻易进行改造，对人类自己的基因也可以说很容易进行编辑。现在人类忽然能够干上帝曾经干的事情，终于觉得自己掌握了自己的命运，实在是有点洋洋得意！

然而，中国有句古话叫做乐极生悲！有些狂妄过头了必然栽跟头！

1月5日一篇发表在生物学预印本网站bioRxiv（还尚未经过同行评议）的文章，篇题为“Identificationof Pre-Existing Adaptive Immunity to Cas9 Proteins inHumans”，指出CRISPR系统的切割功能之所以在人体失效，可能是被自身的免疫系统给“瞄上”了！

众所周知，Editas、Intellia和CRISPR Therapeutics 这几家纽约纳斯达克上市的公司是第三代基因编辑技术的领头羊，最近几年的发展势头很好，市值也非常高。然而，此文章一出，基因编辑领头羊公司Editas股价应声大跌。

▲Editas公司的股价应声大跌

▲发表在预印网站bioRxiv上面的文章

这篇文章是怎么回事呢？

考虑到目前使用最广泛的Cas9蛋白是来自于金黄色葡萄球菌（Staphlococcus aureus）的SaCas9和来自化脓链球菌（Streptococcus pyogenes）的SpCas9，斯坦福大学的儿科血液学家Matthew Porteus和Kenneth Weinberg领导的研究小组在对来自22名婴儿和12名健康成年人的血液样品进行分析时，主要侧重于检测其免疫系统是否对这两种常见Cas9酶产生应答反应。

而实验研究结果也发现，79％的受试者体内存在针对SaCas9的抗体，而65％的受试者出现了SpCas9抗体阳性反应。

此外，研究者还利用细胞因子捕捉系统（CCS）检测了血样中的Cas9抗原特异性T细胞，结果发现成人中有46％体内产生了可靶向SaCas9酶的抗原特异性T细胞。虽然没有发现T细胞靶向另一种Cas9酶，但研究者也表示，这或许与该实验缺乏足够的敏感度有关。

显然，人体的免疫反应会破坏基因疗法，并对接受治疗的人构成健康风险。因为当机体中抗Cas9酶的抗体与血液中的Cas9酶相结合后，可在Cas9酶发挥作用前就使其失活；另外，靶向Cas9的特异性T细胞也会积极清除经Cas9改造的细胞，导致治疗失效。

更重要的是，一旦经Cas9酶改造的细胞遍布全身，那么免疫系统这种“大扫荡”行为也形成对自身组织广泛攻击，进而造成严重的全身免疫问题。 

而至于如何规避CRISPR所带来的免疫排斥问题，Porteus教授提出两种思路：1）寻找新来源的Cas9蛋白，即从一种从没感染过人类的细菌中寻找新的Cas9酶；2）实验室里对Cas9酶进行重新设计改造，以避免免疫排斥反应。

比如专注于S. pyogenes Cas9的Intellia公司就正在开发一种治疗方法，可使细胞在短时间内产生Cas9蛋白，且只能在细胞内部产生；同时也可在CRISPR系统编辑体内细胞基因组时，降低免疫反应的风险性。