不尋常的CRISPR酶將細菌防禦轉化為抗擊癌症的武器

在自然界中，細菌早已發展出一種獨特對抗病毒的方法。如果感染已無法阻止，一些細菌會啟動自我毀滅程式：一種特殊的酶會摧毀受感染細胞自身的DNA，阻止病毒進一步繁殖並在細菌群體中傳播。現在，科學家們正試圖將這種演化機制轉化為治療癌症的高精度武器。

這種蛋白質被稱為Cas12a2，是CRISPR系統中一種不尋常的成員，其作用方式與廣為人知的分子剪刀Cas9大相逕庭。Cas12a2不像Cas9那樣精確地切割特定DNA片段，而是保持失活狀態，直到偵測到預先編程好的RNA分子。之後，該酶便進入全面摧毀模式，降解細胞整個基因組的DNA，導致其死亡。

在2026年《Nature》雜誌上發表的兩項研究中，科學家們表明，Cas12a2可以被編程以識別與TP53或KRAS基因突變的腫瘤細胞相關的RNA——這些基因突變是當前癌症治療中最常見但也最難以處理的靶點之一。

這些基因的突變幾乎影響了一半的惡性腫瘤。長期以來，它們被認為幾乎無法透過藥物治療，因為受損的p53和KRAS蛋白質缺乏常規藥物分子可以結合的合適位點。這種新方法徹底改變了策略。與其試圖恢復突變蛋白質的功能，Cas12a2而是利用腫瘤細胞本身作為觸發器：一旦偵測到特定的RNA，該酶就會啟動其基因組不可逆的破壞。

早期實驗的結果令人鼓舞。在一項研究中，被編程用於識別KRAS突變的Cas12a2抑制了腫瘤細胞的生長約50%——其療效與順鉑相當，但對健康細胞幾乎沒有損害。在另一項研究中，該系統消滅了超過90%感染人類乳突病毒（HPV）的細胞，同時保留了周圍的健康組織。

這些結果已經引起了生物技術公司的關注。德國公司Akribion Therapeutics正在開發一種治療與HPV相關的頭頸癌的療法。該公司聯合創始人Paul Scholz表示，預計到2030年將獲得初步的臨床試驗數據。

然而，研究人員強調，這項技術仍處於早期發展階段。必須確保其安全性，在臨床研究中證實其有效性，並解決當前基因治療領域最棘手的挑戰之一——將Cas12a2和導引RNA精確地遞送到腫瘤細胞，而不影響健康組織。遞送系統是當前藥物開發道路上的主要障礙之一。

Cas12a2的故事再次證明了演化的創意。這種幫助細菌數百萬年來為拯救整個菌落而犧牲單個細胞的機制，可能成為治療癌症的新型藥物類別的基礎。與其修復單個基因，不如透過讀取獨特的疾病RNA標記，選擇性地摧毀具有特定分子「簽名」的細胞。

在這些方法進入臨床實踐之前，可能還需要幾年時間。但這條始於研究細菌防禦系統的道路，已經催生了首批CRISPR藥物，現在又開闢了另一個方向——編程化地消滅病變細胞。如果該技術對人類的安全性與有效性得到證實，它可能會顯著擴大當前癌症治療的範圍，並為那些先前被認為幾乎無法治療的腫瘤患者帶來希望。