重审CRISPR的脱靶效应，Nature Methods发文全面分析基因编辑鼠的脱靶位点

撰文/责编丨迦  溆

2017年5月30日，Nature Methods杂志发表的来自美国哥伦比亚大学医学中心（Columbia University Medical Center）的一篇题为“Unexpected mutations after CRISPR-Cas9 editing in vivo”的文章，研究人员在确认了两只小鼠体内已经用CRISPR技术成功修复了导致小鼠失明的基因之后，通过全基因组测序后发现小鼠体内有超过1500个单核苷酸发生突变，并且有100个以上的位点发生发生了大片段的缺失和插入，文章的主要结论是“CRISPR-Cas9技术可引发基因组上发生数百个意想不到的的基因突变”（【聚焦】CRISPR可致数百个位点突变，引入基因治疗需谨慎），论文在线之后顿时引起轩然大波，甚至影响到了基因编辑公司的股价。

然而上述文章在线整整一年后便遭遇撤稿。论文被撤稿的同时，Nature Methods还刊出了一篇题为 CRISPR off-targets: a reassessment 的社论，描述了整个事件的过程，并且表明了编辑部的态度。值得玩味的是，编辑部说这篇论文是经过同行评审过的，但是很遗憾他们邀请的论文评审专家没有一位对小鼠的遗传背景方面较熟悉（争议热门论文遭撤稿丨特别关注）。

然而有关CRISPR-Cas9基因编辑的脱靶效应的评估仍然没有得到很好的解决，过去只是在细胞系水平进行的分析，然而特别是经过基因编辑改造后的模式动物小鼠和大鼠体内尚缺乏系统的脱靶效应分析。

近日，Genentech公司的研究团队在Nature Methods杂志上发表了题为“CRISPR off-target analysis in genetically engineered rats and mice”的文章，详细分析了81组基因编辑的小鼠和大鼠身上1423个预测的脱靶位点，通过深度测序确认了其中的32个。而在使用单个sgRNA（Pnpla3 sgRNA）处理的10个小鼠胚胎的全基因组测序数据分析发现了43个脱靶位点。

使用单个Pnpla3 sgRNA分析得出的43个脱靶位点也许是比较糟糕的一种情形，而如果使用打分更高的sgRNA或提高Cas9的保真度，那么应该能够降低基因编辑带来的脱靶风险。

上述结论也再一次驳斥了此前被撤稿论文声称的“CRISPR-Cas9技术可引发基因组上发生数百个意想不到的的基因突变”，然而脱靶效应仍然不容忽视，毕竟单个sgRNA还是可以产生数十个脱靶位点。

参考文献：

1、Schaefer, K. A., Wu, W. H., Colgan, D. F., Tsang, S. H., Bassuk, A. G., & Mahajan, V. B. (2017). Unexpected mutations after CRISPR-Cas9 editing in vivo. Nature methods, 14(6), 547-548.

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