Nature：CRISPR用於免疫療法，結果讓人振奮！

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《轉》譯

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Dana-Farber/波士頓兒童醫院癌症及血液疾病中心開發了一種新型篩選方法：使用CRISPR-Cas9基因編輯技術測試小鼠中數千種腫瘤基因的功能。新型篩選方法揭示了新的藥物靶標，可能潛在地增強 PD-1檢查點抑制劑的有效性，是一種有前景的新型癌症免疫治療手段。

研究結果在線發表在Nature，研究由兒科腫瘤學家W.Nin Haining領導，他指出腫瘤細胞中Ptpn2基因的缺失使得它們對PD- 1檢查點抑制劑更易感。PD-1抑制劑是一種在免疫細胞上「釋放制動」的藥物，使其能夠定位和破壞癌細胞。

研究的資深作者兼哈佛醫學院兒科副教授Haining博士說：「PD-1檢查點抑制劑已經改變了許多癌症治療方法。然而，儘管這種新型的癌症免疫治療取得了臨床成功，但絕大多數患者並沒有從中獲益。」

Haining博士說：「迄今為止的挑戰是找到最有效的免疫治療靶點，並優先考慮與PD-1抑制劑聯合使用的最有效的靶點。所以，我們期望開發一個更好的系統來尋找有助於身體自身免疫系統攻擊癌症的新藥物靶點。」

Haining博士繼續說道：「我們的研究工作表明，有一系列生物學途徑可以使免疫治療更成功。其中許多是我們不能預測到的令人驚奇的途徑，例如，沒有這種篩選方法，Ptpn2是癌症免疫治療的良好藥物靶標是不清楚的。」

篩選數千個潛在靶點

本文的第一作者Robert Manguso是Haining實驗室的研究生，設計了一個新型基因篩選系統，用於識別癌細胞用於逃避免疫攻擊的基因。 Manguso使用CRISPR-Cas9，這是一種基因組編輯技術，它像一對分子剪刀一樣在遺傳密碼中的精確位置切割DNA，以系統地敲除由黑素瘤皮膚癌細胞表達的2,368個基因。 Manguso然後能夠識別哪些基因在被敲除時使癌細胞對PD-1抑制劑更易感。

Manguso開始通過工程化黑色素瘤皮膚癌細胞，使它們都含有Cas9，作為CRISPR編輯系統一部分的「切割」酶。然後，使用病毒作為遞送載體，他用不同的遺傳密碼的「單導向RNA」序列對每個細胞進行編程。結合Cas9酶，sgRNA編碼2,368個不同基因被敲除。

通過將腫瘤細胞注射到小鼠體內並用PD-1檢查點抑制劑處理，Manguso能夠計數修復的腫瘤細胞。

使用這種方法，Manguso和Haining首先證實了已經被認為是已經在臨床試驗中的免疫「逃避者」PD-L1和CD47的藥物抑制劑的兩種基因的相互作用。然後，他們發現了數種新的免疫逃避者，可以增強PD-1癌症免疫治療。一個新發現的基因是Ptpn2。

「Ptpn2通常將制動器放在免疫信號通路上，否則會使癌細胞窒息，」Haining說。「敲除Ptpn2可以增加免疫信號通路，使腫瘤細胞生長較慢，受到免疫攻擊時更易死亡。」

廣闊的前景

Haining的團隊正在擴大搜索額外的新藥物靶點以促進免疫治療。

Haining指出，該團隊正在擴大研究方法，從一次篩選數千個基因到最終能夠篩選整個基因組，並涵蓋黑色素瘤、結腸癌、肺癌以及腎癌等。他組建了一個大型科學家團隊，以應對如此大規模的篩選工作所帶來的技術挑戰。

Haining說：「我們正在努力研究Ptpn2抑制劑。很容易想像，我們將製造一種關閉Ptpn2的小分子藥物。」

參考資料：

Robert T. Manguso et al, In vivo CRISPR screening identifies Ptpn2 as a cancer immunotherapy target, Nature (2017). DOI: 10.1038/nature23270

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