斯坦福大學科學家發現七成人體內Cas9蛋白同源物抗體
2017年可謂是基因治療大放異彩的一年，在鐮狀細胞病、脊髓性肌萎縮癥、血友病等絕癥上，基因治療屢斬奇功，不得不讓人心生期待。而在基因治療大家庭里，CRISPR更是讓科學家寄予厚望。
科學家的期待不難理解。CRISPR快速、精準、體量小、自由度高，不管是用作科研工具還是治療手段都十分得力，不愧“基因魔剪”的稱號。短短十年內，CRISPR已站上風口，無數研究者與企業跟上時代的列車，國內研究者也不甘落后，在CRISPR治療癌癥的臨床領域，甚至已先于美國一步展開了臨床試驗。
【CRISPR治療】
然而，這把熊熊燃燒火炬，真的如看起來的那樣旺盛嗎？
近日，斯坦福大學Matthew H. Porteus教授團隊一項研究發現，在七成的健康人體內發現了Cas9蛋白同源物抗體，近半數人具有Cas9蛋白同源物的抗原特異性T細胞。Cas9是目前CRISPR技術使用最廣泛的工具蛋白。這項研究的結果意味著，在大部分人體內原本就存在著針對Cas9蛋白的體液免疫和細胞免疫，CRISPR/Cas9在實際人體中的應用效果將很難保證，甚至有可能引發嚴重的免疫反應。
【Matthew H. Porteus教授】
CRISPR/Cas9是一種源自于微生物的基因編輯系統，目前使用最廣泛的Cas9蛋白是來自金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的SaCas9和來自化膿鏈球菌（Streptococcus pyogenes）的SpCas9。
這兩位可以說是我們人類的老朋友，卻并不是好朋友。它們的出現，往往意味著嚴重的感染。有研究表明，40%的人類體內存在金黃色葡萄球菌，20%學齡兒童體內存在化膿鏈球菌，而針對這兩種病菌的抗體，幾乎100%的成人都有。
這不由得不讓人深思，來自這兩種病菌的Cas9蛋白，是否也會被我們的身體排斥呢？
研究者檢測了22份臍帶血樣和12份健康成人外周血樣，利用免疫印跡法對其中的抗體進行檢測。抗體能夠穿透胎盤屏障，臍帶血一定程度上能夠代表母體的免疫水平。
結果令人吃驚，在臍帶血中，86%檢出SaCas9抗體，73%檢出SpCas9抗體；在成年人外周血中，67%檢出SaCas9抗體，42%檢出SpCas9抗體。總的來說，79%具有SaCas9抗體，65%具有SpCas9抗體！
鑒于對臍帶血和外周血樣本的處理方法有差異，Cas9蛋白抗體可能對處理方法敏感，兩類樣本出現了略有不同的結果。實際上的檢出數字，可能會更高。
研究者進一步利用細胞因子捕捉系統（CCS）檢測了血樣中的Cas9抗原特異性T細胞。在3份來自健康成人的外周血樣中，46%檢出了SaCas9抗原特異性T細胞，其中的71%也具有SaCas9抗體；SpCas9則未有檢出。但這并不意味著SpCas9特異性的T細胞不存在。實驗中，研究者曾檢測到SpCas9相關T細胞的蛛絲馬跡，但是鑒于CCS系統的靈敏度有限，實驗結果無法重復，只能記為未檢出。
從左至右分別為樣本、陽性對照組、陰性對照組
實驗采用臍帶血作為陰性對照組。新生兒并未接觸過抗原，不存在相關的特異性T細胞。在CCS檢測中，接觸了Cas9蛋白也沒有產生特異性T細胞。這也證明，人血樣中檢測到的SaCas9抗原特異性T細胞，是原本就存在的，而不是在檢測過程中由于首次暴露于抗原產生的。
目前的CRISPR/Cas9技術有體外編輯和體內編輯兩個方向。在體外編輯時，一般使用電穿孔轉染將編輯系統引入細胞；體內編輯則往往使用病毒載體或者納米粒子包埋的形式。在這種情況下，Cas9蛋白并不會直接接觸到相應的抗體。
但是，Cas9蛋白進入了細胞并不意味著安全。細胞依舊可以通過MHC抗原遞呈等方式，通知免疫系統內部有敵。這讓免疫系統積極清除經過Cas9改造的細胞，導致治療毫無效果。考慮到治療范圍，如果改造細胞遍布全身，這種殺敵行為將會造成嚴重的全身免疫問題。
這意味著，人的適應性免疫將會成為CRISPR基因療法的巨大壁壘，而且這種風險并不能夠在非人系統中輕易排除。
此文一出，CRISPR技術的前景再次遭受市場質疑。縱然未來可能會有新技術解決這個潛在的問題，但短期內，該領域的先鋒技術公司必將受到沖擊。周五論文發表后，Editas股價下跌0.7%，Intellia下跌2.7%，一直被看好的CRISPR Therapetutics也略有蕭瑟之感。
至于如何解決這個問題，Porteus教授提出三種思路。加快Cas9的耗竭、免疫抑制、尋找新來源的Cas9蛋白。不管到底哪個能真的破局，前方的道路必定充滿艱辛。
1999年，美國男孩Jesse Gelsinger在基因治療過程中，因劇烈的免疫反應去世，自此結束了十年間業界對基因治療的狂熱追捧。2017年，CRISPR屢登頂級期刊，2018年預計開展的諸多臨床項目看起來大有可為。
【第一例因基因治療免疫反應去世的病人Jesse Gelsinger】
一條生命已經足以令技術發展停滯甚至倒退，希望研究者在科學的路上慎而又慎，愿CRISPR這把火長久地照亮未來。
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