Two Nat Med induced CRISPR stock plunge,this is because p53

责编丨迦 溆

CRISPR / Cas9作为一款革命性的基因编辑工作尽管许多细胞类型中有着很高的效& #29575;，但是对于人多能干细胞来说，相对于肿瘤细胞或者小鼠胚胎干细& #32990;而言其最终成功率十分低下（一般低5-20倍）【1】，而这种成功率 低下的原因目前并不十分清楚。

6月11日，分别来自瑞典卡罗林斯卡学院以及诺华生物医学研究中心的&# 31185;学家以背靠背的形式在Nature Medicine杂志上分别发表论文，阐明了p53在抑制CRISPR / Cas9& #20171;导的人多能干细胞（hPSC）编辑效率中的作用机理，揭示了CRISPR能够激活 p53引发DNA损伤，而p53正是基因编辑高效成功的大障碍，而如果是在p53功能失 活的细胞中进行的基因编辑，那么这些细胞有潜在的致癌风险会增加 ，该工作一经发出引发媒体的强烈关注，另外据Business Insider报道，这两篇&#35770 ;文引发了CRISPR相关上市公司的股票动荡，CRISPR Therapeutics、Editas Medicine和Intellia Therapeutics的股票分别下跌15%、7%和 8%（下图）。值得注意的是，这两篇文章在去年七八月份已经发&#34920 ;在预印本杂志bioRxiv上，诺华的科学家要早卡罗林斯卡学院一个月。&#37027 ;么问题来了，为什么预印本文章出来后没有引发广泛的关注和股市&#38663 ;动？

诺华的文章是以Letter的形式发表，而卡罗林斯卡学院那边的论文发表是Brief Communication形式。两个工作的发文形式有区别，&# 24403;然也体现在文章的工作量和研究思路上。

使用稳定整合Cas9的hPSC细胞系，诺华的研究人员能实现超过80%的平均插入或 缺失（indel）效率，然而由于Cas9诱导的过程中产生毒性，所以大多数hPSC最后& #20173;然不能很好的存活。随后，研究人员进一步研究了Cas9诱导的过程中产 生毒性的原因，初步研究发现Cas9编辑单个基因位点就会产生细胞毒性&#12290 ;为了进一步研究这其中的分子机制，研究人员通过分析dox诱导iCas9表达过& #31243;中基因差异表达的RNA-seq数据，最终锁定到一类细胞损伤与凋亡的相关&# 22522;因上。面对DNA损伤基因，研究人员很容想到了p53，这个在DNA损伤应答过&#31243 ;中扮演重要角色的因子。接下来就是进行实验验证了，也进一步研&#31350 ;p53的关键下游因子p21，所得的结果也都符合预期，证实了p53缺失的细胞中 Cas9诱发的细胞毒性大大降低。文章的最后，研究人员讨论了基于hPSC的基&# 22240;编辑与将来有可能的临床治疗问题，为了谨慎起见最好在基因编辑&# 21069;后细胞内p53的功能要正常行使，否则也会引发其它衍生的基因突变问& #39064;。

来自卡罗林斯卡学院实际上与诺华的文章大同小异，在数据量和系统 性上有一些明显的差异，这也决定了论文的发表形式。

总的来说，该工作清晰的展示了p53的抑制能够提高Cas9针对人多能干细胞的精准编辑成功 率，但是如果将来在要在临床上使用又有一些安全顾虑，真可谓又爱 又恨。而由于CRISPR的使用本身会导致细胞的DNA损伤激活p53的问题又确实是不& #21487;忽略的小事，引发相关股票的大跌也在意料之中，这也不是第一次& #20102;，上次因为可能造成的免疫问题已经经历过一次股市动荡（此文一& #20986;，基因编辑公司股价应声大跌）。提高效率与降低风险从上述研究& #26469;看是矛盾的存在，实在不可兼得。

参考文献和资料：

1、Hockemeyer, D. & Jaenisch, R. Induced pluripotent stem cells meet genome editing.< strong>Cell Stem Cell18, 573-586 (2016).