Nature：CRISPR用于免疫疗法，结果让人振奋！

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Dana-Farber/波士顿儿童医院癌症及血液疾病中心开发了一种新型筛选方法：使用CRISPR-Cas9基因编辑技术测试小鼠中数千种肿瘤基因的功能。新型筛选方法揭示了新的药物靶标，可能潜在地增强 PD-1检查点抑制剂的有效性，是一种有前景的新型癌症免疫治疗手段。

研究结果在线发表在Nature，研究由儿科肿瘤学家W.Nin Haining领导，他指出肿瘤细胞中Ptpn2基因的缺失使得它们对PD- 1检查点抑制剂更易感。PD-1抑制剂是一种在免疫细胞上“释放制动”的药物，使其能够定位和破坏癌细胞。

研究的资深作者兼哈佛医学院儿科副教授Haining博士说：“PD-1检查点抑制剂已经改变了许多癌症治疗方法。然而，尽管这种新型的癌症免疫治疗取得了临床成功，但绝大多数患者并没有从中获益。”

Haining博士说：“迄今为止的挑战是找到最有效的免疫治疗靶点，并优先考虑与PD-1抑制剂联合使用的最有效的靶点。所以，我们期望开发一个更好的系统来寻找有助于身体自身免疫系统攻击癌症的新药物靶点。”

Haining博士继续说道：“我们的研究工作表明，有一系列生物学途径可以使免疫治疗更成功。其中许多是我们不能预测到的令人惊奇的途径，例如，没有这种筛选方法，Ptpn2是癌症免疫治疗的良好药物靶标是不清楚的。”

本文的第一作者Robert Manguso是Haining实验室的研究生，设计了一个新型基因筛选系统，用于识别癌细胞用于逃避免疫攻击的基因。 Manguso使用CRISPR-Cas9，这是一种基因组编辑技术，它像一对分子剪刀一样在遗传密码中的精确位置切割DNA，以系统地敲除由黑素瘤皮肤癌细胞表达的2,368个基因。 Manguso然后能够识别哪些基因在被敲除时使癌细胞对PD-1抑制剂更易感。

Manguso开始通过工程化黑色素瘤皮肤癌细胞，使它们都含有Cas9，作为CRISPR编辑系统一部分的“切割”酶。然后，使用病毒作为递送载体，他用不同的遗传密码的“单导向RNA”序列对每个细胞进行编程。结合Cas9酶，sgRNA编码2,368个不同基因被敲除。

通过将肿瘤细胞注射到小鼠体内并用PD-1检查点抑制剂处理，Manguso能够计数修复的肿瘤细胞。

使用这种方法，Manguso和Haining首先证实了已经被认为是已经在临床试验中的免疫“逃避者”PD-L1和CD47的药物抑制剂的两种基因的相互作用。然后，他们发现了数种新的免疫逃避者，可以增强PD-1癌症免疫治疗。一个新发现的基因是Ptpn2。

“Ptpn2通常将制动器放在免疫信号通路上，否则会使癌细胞窒息，”Haining说。“敲除Ptpn2可以增加免疫信号通路，使肿瘤细胞生长较慢，受到免疫攻击时更易死亡。”

Haining的团队正在扩大搜索额外的新药物靶点以促进免疫治疗。

Haining指出，该团队正在扩大研究方法，从一次筛选数千个基因到最终能够筛选整个基因组，并涵盖黑色素瘤、结肠癌、肺癌以及肾癌等。他组建了一个大型科学家团队，以应对如此大规模的筛选工作所带来的技术挑战。

Haining说：“我们正在努力研究Ptpn2抑制剂。很容易想象，我们将制造一种关闭Ptpn2的小分子药物。”

参考资料：

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