CRISPRTherapeutics股价走势（图源：GoogleFinance）根据论文，瑞典卡罗林斯卡研究所（KarolinskaInstitutet）和诺华（Novartis）的研究人员科学家们发现，使用CRISPR-Cas9成功编辑的多能干细胞很可能有p53缺陷，这将增加肿瘤风险。按照他们的说法，“这些基因编辑细胞就仿佛是定时炸弹一样”。在这次的挑战之前，CRISPR技术曾逃过两次大劫——一是该技术曾被控告脱靶率出奇高，但此控告在年4月被撤回，二是人体对Cas9的免疫应答存在问题，最终却被敷衍为“可解决的”。不过，对于6月11日发表的实验结果，我们目前还无法做更多确认。CRISPRTherapeutics公司的CEOSamKulkarni表示，这些结果“看起来是有道理的（plausible）”。尽管这些研究主要集中于用正常基因取代致病基因的应用，而非DNA序列剪切，他还说：“这是我们该重视的地方，尤其是现在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返输回体内后成为癌细胞。”另一位该领域的领军科学家（其与某基因编辑公司有密切关系，因此不便透露姓名），认为这两项研究“十分震撼人心”，并且对曾经疏忽了这一方面的CRISPR疗法表示了担忧。图
CRISPR基因编辑的几种方式（图源：CRISPRTherapeutics）另一方面，马萨诸塞大学医学院（UniversityofMassachusettsMedicalSchool）的ErikSontheimer说，其实来自诺华的那篇文章初稿自去年暑期就已经发布了预印本，但是当时CRISPR界的专家们并没有“惊慌失措”。他本人的研究方向是探究CRISPR技术的新型酶和脱靶效应。他还提到：“这是一件值得注意的事，但我觉得这并不意味着CRISPR技术无法应用到疾病治疗中。”卡罗林斯卡研究组和诺华研究组分别在人类视网膜细胞和多能干细胞中对CRISPR进行了试验。两种细胞中的实验结果是类似的，这引起了研究人员的重视。典型的CRISPR-Cas9的工作原理涉及剪切双螺旋DNA链的两条链，这导致细胞内“急救基因”p53的活化：修复DNA断裂或者导致细胞“自杀”。然而，不论是哪种途径，p53活化的结果将使CRISPR技术无法发挥作用，因为剪切后的DNA链不是被重新连接起来就是细胞死亡。诺华研究组还证明p53基因的活化使得CRISPR在多能干细胞中的效率降低了十七分之一。这大概就解释了为何CRISPR技术效率极低，即使是在病毒载体的帮助下，也只有极少数细胞的基因组被成功编辑。图
肿瘤抑制蛋白p53（图源：Wikipedia）“我们发现CRISPR-Cas9剪切基因组时会活化p53，”卡罗林斯卡研究组的第一作者EmmaHaapaniemi如是说，“这使得基因编辑变得更加困难。”换一个角度思考，细胞能被CRISPR技术成功编辑，是因为p53功能的失常导致细胞失去修复DNA的能力和失去程序性死亡的能力。但问题是p53功能失常也意味着癌症的发生，并且这不是一个偶然的现象：几乎一半的卵巢癌患者，43%的结直肠癌患者，38%的肺癌患者，将近1/3的胰腺癌、胃癌和肝癌患者，以及1/4的乳腺癌患者都具有p53突变。诺华研究组最初的研究目的是探究如何增加CRISPR编辑多能干细胞的效率，因为多能干细胞具有分化成为所有种类细胞的潜能，这样就可以利用基因编辑来治疗各种各样的疾病。该公司在马萨诸塞州剑桥市的研究所的神经科学家AjameteKaykas，成功将CRISPR技术编辑人多能干细胞DNA的效率提到80%。然而，不幸的是，大部分细胞最终都没能存活。存活下来的细胞很有可能存在p53功能失常，从而引发肿瘤风险。这一结论在文中的p53缺陷实验中获得证实。图
p53缺陷的人多能干细胞大多能“熬过”CRISPR基因编辑，而普通的大部分都凋亡了（图源：NatureMedicine）因此，诺华组总结道：“确保p53在基因编辑前后都有功能这一点非常重要。”卡罗林斯卡研究组也认为在使用CRISPR-Cas9技术发展基因编辑疗法的时候需要审查p53和其他相关基因仍具有正常功能。但是，有关p53的这个发现并不意味着CRISPR就“玩完了”。第一，卡罗林斯卡研究所的生化学家BernhardSchmierer认为，“这两篇文章呈现的只是初始数据，这个发现在临床实验使用的细胞中是否属实还未清楚。”第二，p53这个问题可能会因为使用其他的DNA剪切酶（而非Cas9）而减轻，此外，其他途径的基因剪辑也可能并不涉及到p53活化。CRISPR编辑基因的途径有两种。第一种叫做非同源性末端接合(NHEJ)，或者损伤性修复，即剪切下一大段致病基因，以非同源的碱基补上。这是CRISPR治疗镰刀形红细胞病采用的方法。第二种叫做同源性重组修复（HDR），也叫纠正性基因修复，即剪切下致病基因后以同源的正常碱基补上。目前，有几所大学的实验室正在致力于利用HDR来治疗一些疾病，如杜兴氏肌肉营养不良症。图
非同源性末端接合与同源性重组修复（图源：Emendobio）Haapaniemi说在他们组研究的正常、成熟细胞中，损伤性修复“在p53被活化的情况下也会发生。”这对于CRISPRTherapeutics镰刀形红细胞病等使用NHEJ途径的项目来说是莫大的好消息。但是，美国食品药品监督管理局（FDA）还是在5月份暂停了CRISPRTherapeutics镰刀形红细胞病的人体研究。不过，p53这个发现也应该不会影响IntelliaTherapeutics和Regeneron对淀粉样变的研究。根据相关科学家，宾夕法尼亚大学有关CRISPR技术编辑T细胞来对抗肿瘤的一项临床试验，也不存在p53功能异常这个问题。其他没有将DNA双链打断的CRISPR基因编辑照理也不应该存在这个问题，如BeamTherapeutics的技术——由哈佛大学刘如谦所设计，用正确的碱基替换突变的碱基。不过，p53问题确实会影响一些企业开发的治疗方法，即那些使用了HDR方法的，包括对肝糖储积症、囊状纤维化和严重复合型免疫缺陷这些疾病开发的产品。此外，在干细胞中使用CRISPR技术也成为一个棘手的问题。诺华研究组表明p53失常似乎在NHEJ和HDR中都是必需条件。这表明在成功编辑了的干细胞内有失能的p53，而这会导致癌症的发生。看到这儿，也许你会有疑问，为何以前没有报道过CRISPR成功编辑的细胞会致癌？为何在小鼠身上的试验没有出现致癌的结果？卡罗林斯卡研究组的Haapaniemi解释说，这是因为这种效应出现在大型试验中，比如他们组和诺华组，而在小型研究中很容易被忽视，因为人们只