2019年1月29日，斯坦福大學(xué)Porteus及Weinberg共同通訊在Nature Medicine在線(xiàn)發(fā)表題為“Identification of preexisting adaptive immunity to Cas9 proteins in humans”的研究論文，該論文通過(guò)使用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)探測(cè)人血清中抗Cas9抗體的存在，有趣的而是，該研究分別發(fā)現(xiàn)在78%和58%的供體中檢測(cè)到針對(duì)SaCas9和SpCas9的抗體。另外，該研究還發(fā)現(xiàn)78%的抗SaCas9 T細(xì)胞和67%的供體中的抗SpCas9 T細(xì)胞，這表明針對(duì)兩種直系同源物的抗原特異性T細(xì)胞的高流行性。總之，這些數(shù)據(jù)表明，人類(lèi)中存在針對(duì)Cas9的預(yù)先存在的體液和細(xì)胞介導(dǎo)的適應(yīng)性免疫應(yīng)答，當(dāng)CRISPR-Cas9系統(tǒng)向臨床試驗(yàn)轉(zhuǎn)移時(shí)應(yīng)該考慮這一發(fā)現(xiàn)。

該研究結(jié)果為CRISPR-Cas9系統(tǒng)的治療應(yīng)用提出了重要的新考慮因素。 研究人員相信，隨著這項(xiàng)技術(shù)被轉(zhuǎn)化為人類(lèi)的臨床應(yīng)用，該研究結(jié)果將激發(fā)基因組編輯界關(guān)于安全性和有效性的重要討論。

該文章一出，基因編輯公司領(lǐng)域的股票大跳水，比如張鋒的Editas Medicine就暴跌2.74%。

基因組編輯是一種用于精確改變細(xì)胞DNA序列的方法，廣泛用作研究工具，正在開(kāi)發(fā)用于創(chuàng)建治療人類(lèi)疾病的基因療法。 CRISPR-Cas9系統(tǒng)已被證明是一種強(qiáng)大的基因組編輯工具，因?yàn)樗褂闷饋?lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，具有特定的位點(diǎn)活性，并且具有有限的脫靶效應(yīng)。 CRISPR-Cas9系統(tǒng)由Cas9核酸酶組成，當(dāng)與短導(dǎo)向RNA結(jié)合時(shí)，可以指導(dǎo)Cas9核酸酶在真核和原核基因組中的多種DNA序列中產(chǎn)生雙鏈斷裂。因此，該技術(shù)可以通過(guò)非同源末端連接敲除靶基因或使用同源重組將新DNA序列摻入基因組來(lái)適應(yīng)臨床應(yīng)用。

張鋒等人公司股票表現(xiàn)：這些技術(shù)被用于創(chuàng)建新的細(xì)胞療法，通過(guò)體外編輯細(xì)胞，然后將工程細(xì)胞移植到患者或通過(guò)使用病毒載體遞送CRISPR-Cas9系統(tǒng)體內(nèi)編輯患者細(xì)胞(主要是重組腺相關(guān)病毒(AAV)載體)或納米顆粒。例如，在使用該系統(tǒng)離體編輯造血干細(xì)胞以治療鐮狀細(xì)胞病以及體內(nèi)治療諸如肌營(yíng)養(yǎng)不良癥和色素性視網(wǎng)膜炎的病癥方面取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

Cas9預(yù)先存在的體液免疫的鑒定

雖然已經(jīng)表征了多種Cas9直向同源物，但最常用的是來(lái)自金黃色葡萄球菌和化膿性鏈球菌。由于其較小的尺寸，使其更容易包裝到AAV載體中，金黃色葡萄球菌Cas9直向同源物(SaCas9)主要用于體內(nèi)編輯應(yīng)用。另一方面，化膿性鏈球菌Cas9直向同源物(SpCas9)已被證明在體外細(xì)胞的臨床前編輯中以及在體內(nèi)編輯中具有很大的治療潛力。

結(jié)果總結(jié)

金黃色葡萄球菌和化膿性鏈球菌是常見(jiàn)的人類(lèi)共生體，也可以是致病性的。大約40%的人群被金黃色葡萄球菌定植，并且20%的學(xué)齡兒童被化膿性鏈球菌定植，抗體和針對(duì)這兩種細(xì)菌的T細(xì)胞在成人中以高百分比形成 。其中重組金黃色葡萄球菌Cas9在小鼠中表達(dá)的先前工作發(fā)現(xiàn)了對(duì)Cas9的明顯的適應(yīng)性免疫應(yīng)答，表明一些Cas9變體可以作為哺乳動(dòng)物中的抗原。

鑒定人類(lèi)中Cas9特異性T細(xì)胞應(yīng)答

人體中預(yù)先存在的適應(yīng)性免疫應(yīng)答的存在可能阻礙CRISPR-Cas9的安全和有效使用，或在用CRISPR-Cas9系統(tǒng)治療患者時(shí)引起顯著的毒性。因此，人類(lèi)適應(yīng)性免疫應(yīng)答可能是基因治療安全性和有效性的重要障礙，并且無(wú)法使用非人類(lèi)系統(tǒng)進(jìn)行可靠評(píng)估。如果人類(lèi)對(duì)Cas9具有預(yù)先存在的適應(yīng)性免疫應(yīng)答，那么基于Cas9的療法可能會(huì)遇到類(lèi)似的問(wèn)題。

Cas9特異性T細(xì)胞的分離和再刺激

在這項(xiàng)研究中，研究人員研究了人類(lèi)是否對(duì)兩種最常用的Cas9直向同源物具有適應(yīng)性免疫力。該論文通過(guò)使用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)探測(cè)人血清中抗Cas9抗體的存在，有趣的而是，該研究分別發(fā)現(xiàn)在78%和58%的供體中檢測(cè)到針對(duì)SaCas9和SpCas9的抗體。另外，該研究還發(fā)現(xiàn)78%的抗SaCas9 T細(xì)胞和67%的供體中的抗SpCas9 T細(xì)胞，這表明針對(duì)兩種直系同源物的抗原特異性T細(xì)胞的高流行性?？偠灾梢郧宄貦z測(cè)出人類(lèi)高頻率Cas9直向同源物的預(yù)先存在的體液和細(xì)胞免疫力，這對(duì)Cas9治療疾病的安全和有效使用提出了潛在的障礙。

該研究結(jié)果為CRISPR-Cas9系統(tǒng)的治療應(yīng)用提出了重要的新考慮因素。 研究人員相信，隨著這項(xiàng)技術(shù)被轉(zhuǎn)化為人類(lèi)的臨床應(yīng)用，該研究結(jié)果將激發(fā)基因組編輯界關(guān)于安全性和有效性的重要討論。