“基因魔剪”安全性再遇挫折：编辑成功或意味增加患癌风险

两个团队认为，CRISPR/Cas9基因编辑过程中造成的DNA双链断裂，会激活p53蛋白通路，引起人多能干细胞的凋亡。反过来也就是说，经基因编辑后还能存活下来的细胞，通常存在p53功能缺陷。

p53缺陷是至今已知的与癌症相关的最普遍的基因突变。p53基因被称为“抑癌基因”，其编码的p53蛋白的重要作用之一是调控细胞分裂和增殖。正常情况下，一旦该基因察觉有严重DNA损伤或染色体结构变异的“坏”细胞，p53基因会抑制细胞的分裂，并引导细胞自杀，因此也被冠以“基因警察”称号。

CRISPR技术的安全性再次受到质疑后，首当其冲的是几家基因编辑领域内的公司。Editas Medicine、Intellia Therapeutics、CRISPR Therapeutics这三家在纽约纳斯达克上市的公司， 6月11日当天股票均大幅下挫，跌幅分别为7.8%、9.81%和12.59%。截至6月12日，仅Intellia Therapeutics一家收住跌势翻红，上涨1.55%。

增加患癌风险

此前的研究发现，CRISPR/Cas9技术运用到人多能干细胞（hPSC）时，效率通常低下，仅为其他细胞类型的1/5或1/10。然而，多能干细胞因其具有分化成多种成体细胞的潜能，在疾病治疗时被寄予厚望。

剑桥诺华生物医学研究院致力于解释hPSC顽固对抗基因编辑的原因。

该团队开发出一种干细胞系，细胞在特定条件下能表达Cas9蛋白，因而提高编辑效率，为超过80%的细胞转入了目标序列。然而后续情况却不乐观，大部分细胞最终死亡，仅极少数hPSC存活下来。研究团队还发现，仅单个位点的DNA双链断裂，就会将hPSC大概率“毒死”。

而CRISPR/Cas9系统工作过程中必不可少的一环是DNA双链的打开。

研究人员在进行基因筛选后最终发现了p53的身影。随后在细胞系中敲除p53基因，不出意外，p53的hPSC在基因编辑后生存率大大增加。在两个不同的干细胞系中敲除p53后，基因编辑的效率分别增加了16倍、19倍。

类似的，卡洛林斯卡研究所的研究团队在视网膜色素上皮（RPE）细胞中进行了相关研究。他们同样发现，CRISPR/Cas9基因编辑导致的DNA双链断裂会激活p53-p21通路，诱导细胞自杀。研究人员还发现， “剪刀”Cas9蛋白在切断DNA双链后会在切断位点“滞留”长达6个小时。这很可能意味着，正常的DNA损伤修复迟迟不能进行，从而加剧DNA双链断裂后的危险。

研究团队认为，在基因编辑前后，确保p53功能正常至关重要。毕竟，如果编辑成功的前提是p53缺陷，运用到临床治疗的后果是增加患者的患癌几率。

值得一提的是，剑桥诺华生物医学研究院和卡洛林斯卡研究所的团队早在2017年，已先后将论文发表在预印本杂志bioRxiv上，当时却并没有引发广泛关注。

长期笼罩的安全性阴影

当然，CRISPR技术甚至基因编辑技术，在面对质疑方面实际上已有丰富经验。

1990年，美国正式批准开展基因治疗的人体试验，美国国家卫生院的医生对一名4岁的重症联合免疫缺陷病女童进行了基因治疗，随后基因治疗“火”了近10年。

直至1999年，患有鸟胺酸氨甲酰基转移酶缺乏症的美国亚利桑那州18岁男孩杰西•基辛格（Jesse Gelsinger）“运气”不够好，他在美国宾夕法尼亚大学参加一项基因治疗临床试验时不幸去世。这是基因治疗“开端”之后的第一例死亡案例，致死原因是基因治疗过程中用到的“搬运工”病毒引发了强烈的免疫反应。

基辛格带来的阴霾尚未褪去，2002年秋天，一项始于1997年的临床试验也开始传出不好的消息。曾接受过基因治疗的儿童患上了白血病，人数在不断增加。

基因编辑技术发展步伐不曾停滞，但安全性阴影始终无法忽视。

而作为新一代门槛低、效率高的基因编辑技术CRISPR/Cas9，自2012年问世以来，也已接受过轮番质疑。

2017年5月30日，《自然》另一子刊《自然-方法》在线发表论文表明，CRISPR技术面临的脱靶效应可能远超人们此前的估计。哥伦比亚大学医学中心的研究团队通过全基因组测序发现，CRISPR技术能引起基因组内大量非靶标区的基因突变，包括1500多种单核苷酸突变和100多种大片段序列的敲入和敲除。

不过上述论断被生物界广泛批评，认为该发表论文存在实验设计不科学、数据不充分等问题。2017年7月25日，《自然-方法》就该篇论文发表编辑部关注，“以提醒读者关于其数据解读的担忧”。 今年 4 月 27 日，上述论文最终被撤稿。

上述质疑曾被认为是CRISPR迄今遭遇的最大安全质疑。而在1月5日，预印本杂志bioRxiv还发表斯坦福大学研究人员的一篇文章，提到人体会对最常用的两种Cas9蛋白（主要来源于金黄色葡萄球菌和化脓链球菌）有免疫反应。这也被认为给CRISPR-Cas9技术进入临床试验增加了一道障碍。

另外，就在不久之前的5月30日，前述提到的基因编辑领域第一梯队上市公司 CRISPR Therapeutics 也遭遇了美国FDA“泼冷水”。 CRISPR Therapeutics曾于今年 4 月向 FDA 申请一项 CRISPR 疗法研究，现被 FDA 暂停，需获取足够的公司信息。

CRISPR Therapeutics首席执行官Sam Kulkarni此番也表示，该研究结果看起来是有道理的。并表示，这是我们该重视的地方，尤其是目前 CRISPR 疗法被应用于越来越多的疾病中。我们要确保这些编辑过的细胞不会在回输体内后成为癌细胞。