发布时间:2017-07-21 17:09 原文链接: Nature:CRISPR就是这么好用!让癌症免疫疗法“更有效”

  短短几年的时间,革命性基因编辑技术CRISPR已经在多个不同领域展现了它的实力。现在,将其用于改善人类疾病治疗已成为很多人的期待。7月19日,一个美国科学家小组在Nature杂志发表了一项最新的研究成果。借助“魔剪”CRISPR,他们找到了能够让癌症免疫疗法更有效的新型药物靶点。

  这篇题为“In vivo CRISPR screening identifies Ptpn2 as a cancer immunotherapy target”的论文描述了科学家借助CRISPR-Cas9开发了一种新的筛选方法,可用于检测小鼠中数以千计肿瘤基因的功能。利用这一筛选方法,研究小组找到了一个有望增强PD-1检查点抑制剂(癌症免疫疗法的关键成员)有效性的新药物靶点——Ptpn2。

  删除肿瘤细胞上的Ptpn2基因能够使它们对PD-1检查点抑制剂更敏感。这一研究的通讯作者、儿科肿瘤学家W. Nick Haining博士说:“PD-1检查点抑制剂已经改变了多种癌症的治疗。然而,尽管这类癌症免疫疗法取得了临床上的成功,但大多数患者并没有获益于PD-1阻断疗法。”

  W. Nicholas Haining(图片来源:Dana-Farber/Boston Children’s Cancer and Blood Disorders Center)

  这一现状促使很多团队开始调查,是否能够通过将其它药物与PD-1抑制剂相联合,以增加能够响应这类疗法的患者数量。Haining博士说:“目前,我们面临的挑战是,找到最有效的用于联合治疗的靶点。因此,我们着手开发能够用于识别新药靶(有助于机体免疫系统对抗癌症的靶点)的更好的系统。”

  基于“魔剪”CRISPR筛选数千个潜在靶点

  研究中,论文第一作者Robert T. Manguso设计了一种基因筛选系统,用以鉴定被癌细胞用来躲避免疫攻击的基因。他利用CRISPR-Cas9系统地敲除了由黑色素瘤皮肤癌细胞所表达的2,368个基因。这使得Manguso能够鉴定出,当哪些基因被删除后,癌细胞对PD-1阻断疗法更加敏感。

  那么实验是如何进行的呢?首先,研究人员工程改造了黑色素瘤皮肤癌细胞,使它们都携带Cas9酶(CRISPR编辑系统的一部分);然后,利用一种病毒作为递送载体,他们给每个细胞递送了不同的“single guide RNA”(sgRNA)。联合Cas9酶,sgRNA能够使2,368个不同的基因被消除。

  通过将肿瘤细胞注射到小鼠体内,然后用PD-1检查点抑制剂治疗这些小鼠,研究人员能够记录下哪些“修改后”的肿瘤细胞存活了下来。而那些死去的细胞由于它们失去了一些重要基因对PD-1阻断疗法变得敏感。

  利用这一筛选途径,科学家们首先证实了两个已知的帮助癌细胞实现免疫逃逸的基因:PD-L1 和CD47。目前,FDA已经批准了3个PD-L1抗体上市。一些关于CD47抗体的临床试验已经在进行中。

  随后,研究人员发现了多种新的免疫逃逸基因,如果抑制它们,能够增强PD-1免疫疗法的疗效。其中,Ptpn2是让研究者们特别感兴趣的一个。据Haining博士介绍,删除Ptpn2会增强免疫信号通路,从而使肿瘤生长缓慢,在免疫攻击下更容易死亡。


相关文章

新型基因编辑递送系统可同步治疗双器官

美国得克萨斯大学西南医学中心研发的新型基因编辑递送系统,在α-1抗胰蛋白酶缺乏症(AATD)临床前模型上实现了肝脏与肺部的同步靶向治疗。单次给药后,模型症状改善效果可持续数月。这项发表于最新一期《自然......

新系统可同时在DNA多位点进行修改

新一期《自然·通讯》杂志发表一项基因组学重大突破:美国耶鲁大学团队成功将在同一细胞中编辑多个DNA位点的能力提升了2倍,并有效减少了对附近基因位点的非预期突变。新成果使基因编辑的范围和精度同时得以扩大......

基因编辑技术构建出人类抗衰老细胞

记者16日从中国科学院动物研究所获悉,来自该所、首都医科大学宣武医院等单位的科研人员,成功构建出一种新型工程化人类抗衰型间充质祖细胞(SRC),这种细胞能抵抗衰老、应对各种压力和避免癌变。他们还在猴子......

创亚洲新纪录中国基因编辑猪肾移植患者跨越100天生存关

14日,亚洲首例接受多基因编辑猪肾移植的终末期肾病患者术后已超100天,成为全球仅有的2例猪肾移植存活病例之一,刷新亚洲纪录。据悉,这次异种器官移植手术用的猪肾脏,来自中科奥格生物科技有限公司四川省内......

AI指导空间结构优化开发小型基因编辑工具

近日,南方医科大学基础医学院教授荣知立团队通过空间结构优化和AI结构预测,显著提升了小型CRISPR-Cas12f系统的基因编辑效率,为精准高效的基因治疗提供了新的技术手段。相关成果发表于《自然-通讯......

欧洲农业转型:基因编辑技术能否成为破局关键?

为实现《欧洲绿色协议》中到2030年有机农业占比达到25%的目标,来自德国、荷兰、美国等国的科学家在近日发表于《细胞报告-可持续性》的一项观点文章中主张,欧洲应允许在有机及传统食品生产中使用无需上市前......

仅靠基因编辑正常结实率无融合生殖体系创建成功

近日,中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室研究员王克剑团队与中国科学院院士钱前团队合作研究,鉴定了一个新的水稻单倍体诱导基因OsPLDα2,并利用该基因成功创建了仅依赖基因编辑的正常结实率杂交水稻......

学者创制出高油高产大豆新基因型

近日,广州大学教授关跃峰团队同合作者在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下,通过AI引导的蛋白质设计与基因编辑结合,创制了自然界不存在的GmSWEET10b优异基因型,提高糖转运能力,从而......

CRISPR家族功能最全面的技术首次治疗人类

一种被称为先导编辑的前沿基因编辑技术首次用于治疗人类,标志着CRISPR家族功能最全面的“成员”首次在医学领域亮相。接受治疗者是一名患有罕见免疫疾病的18岁青少年。研究人员设计了这种治疗方法,以纠正导......

CRISPR家族功能最全面的技术首次治疗人类

一种被称为先导编辑的前沿基因编辑技术首次用于治疗人类,标志着CRISPR家族功能最全面的“成员”首次在医学领域亮相。接受治疗者是一名患有罕见免疫疾病的18岁青少年。研究人员设计了这种治疗方法,以纠正导......