張鋒教授Nature發文,CRISPR技術找到了癌症免疫療法關鍵基因!

葯明康德/報道

要說近年來癌症領域取得的最大突破,那莫過於免疫療法了。一些原本等同於死刑判決的惡性癌症,在免疫療法的作用下,竟能連續10多年不複發,這近乎達到了治癒的效果,堪稱奇蹟。

但免疫療法也不是萬能的。腫瘤細胞一直在快速突變,而有些突變會讓免疫療法失效。目前我們知道,B2MJAK1JAK2基因一旦發生突變失活,就會讓免疫療法失去應有的作用。

有趣的是,大自然有其「相生相剋」的原理。一方面,腫瘤的突變可能會讓免疫療法失效;另一方面,腫瘤的突變,卻能產生新的抗原,誘發免疫系統的攻擊,提高免疫療法的效果。因此,了解哪些基因突變可能會影響免疫療法的效果(無論是提高還是抑制),對免疫療法的開發非常重要。

▲我們找到了癌症免疫療法的關鍵基因(圖片來源:《自然》)

先前,CRISPR-Cas9基因組編輯技術已被用於篩選潛在的基因靶點。在癌症細胞中,通過篩選,我們能找到影響癌細胞增殖、產生耐藥性、誘使轉移的基因。一些科學家們就想到,我們應該可以用同樣的技術,篩選出會影響免疫療法的基因。

今天在線發表的一篇《自然》論文中,一群科學家們就找到了一個會影響免疫療法的關鍵基因。本研究由美國國立衛生研究院(NIH)的Nicholas Restifo教授主導,著名華人學者,CRISPR技術先驅張鋒教授協助參與。

▲本研究的通訊作者Nicholas Restifo教授(圖片來源:《自然》)

▲張鋒教授協助了這項研究(圖片來源:MIT)

在這項研究中,科學家們開發了一種全新的「雙細胞CRISPR」方法。該體系由人類的T細胞與黑色素瘤細胞組成。在癌症免疫療法中,T細胞需要直接對癌細胞進行殺傷,因此兩者間的結合非常重要。按科學家們的設想,如果某個基因突變會影響這兩類細胞的結合,就說明它對免疫療法很重要。

於是,科學家們建立了一個大型的篩選庫,裡面帶有超過12萬個sgRNA。這些sgRNA能靶向細胞內19050個編碼蛋白質的基因,以及1864條微RNA。平均下來,每個基因上會被分配到6條sgRNA,每條微RNA上會被分配到4條sgRNA。這些sgRNA會幫助CRISPR-Cas9系統對這些基因或微RNA進行敲除,揭露出它們在免疫療法中的作用。

▲「雙細胞CRISPR」的設計(圖片來源:《自然》)

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