Nature：CRISPR就是這麼好用！讓癌症免疫療法「更有效」

短短几年的時間，革命性基因編輯技術CRISPR已經在多個不同領域展現了它的實力。現在，將其用於改善人類疾病治療已成為很多人的期待。7月19日，一個美國科學家小組在Nature雜誌發表了一項最新的研究成果。藉助「魔剪」CRISPR，他們找到了能夠讓癌症免疫療法更有效的新型藥物靶點。

這篇題為「In vivo CRISPR screening identifies Ptpn2 as a cancer immunotherapy target」的論文描述了科學家藉助CRISPR-Cas9開發了一種新的篩選方法，可用於檢測小鼠中數以千計腫瘤基因的功能。利用這一篩選方法，研究小組找到了一個有望增強PD-1檢查點抑製劑（癌症免疫療法的關鍵成員）有效性的新藥物靶點——Ptpn2。

刪除腫瘤細胞上的Ptpn2基因能夠使它們對PD-1檢查點抑製劑更敏感。這一研究的通訊作者、兒科腫瘤學家W. Nick Haining博士說：「PD-1檢查點抑製劑已經改變了多種癌症的治療。然而，儘管這類癌症免疫療法取得了臨床上的成功，但大多數患者並沒有獲益於PD-1阻斷療法。」

W. Nicholas Haining（圖片來源：Dana-Farber/Boston Children』s Cancer and Blood Disorders Center）

這一現狀促使很多團隊開始調查，是否能夠通過將其它藥物與PD-1抑製劑相聯合，以增加能夠響應這類療法的患者數量。Haining博士說：「目前，我們面臨的挑戰是，找到最有效的用於聯合治療的靶點。因此，我們著手開發能夠用於識別新葯靶（有助於機體免疫系統對抗癌症的靶點）的更好的系統。」

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基於「魔剪」CRISPR篩選數千個潛在靶點

研究中，論文第一作者Robert T. Manguso設計了一種基因篩選系統，用以鑒定被癌細胞用來躲避免疫攻擊的基因。他利用CRISPR-Cas9系統地敲除了由黑色素瘤皮膚癌細胞所表達的2,368個基因。這使得Manguso能夠鑒定出，當哪些基因被刪除後，癌細胞對PD-1阻斷療法更加敏感。

那麼實驗是如何進行的呢？首先，研究人員工程改造了黑色素瘤皮膚癌細胞，使它們都攜帶Cas9酶（CRISPR編輯系統的一部分）；然後，利用一種病毒作為遞送載體，他們給每個細胞遞送了不同的「single guide RNA」（sgRNA）。聯合Cas9酶，sgRNA能夠使2,368個不同的基因被消除。

通過將腫瘤細胞注射到小鼠體內，然後用PD-1檢查點抑製劑治療這些小鼠，研究人員能夠記錄下哪些「修改後」的腫瘤細胞存活了下來。而那些死去的細胞由於它們失去了一些重要基因對PD-1阻斷療法變得敏感。

利用這一篩選途徑，科學家們首先證實了兩個已知的幫助癌細胞實現免疫逃逸的基因：PD-L1 和CD47。目前，FDA已經批准了3個PD-L1抗體上市。一些關於CD47抗體的臨床試驗已經在進行中。

隨後，研究人員發現了多種新的免疫逃逸基因，如果抑制它們，能夠增強PD-1免疫療法的療效。其中，Ptpn2是讓研究者們特別感興趣的一個。據Haining博士介紹，刪除Ptpn2會增強免疫信號通路，從而使腫瘤生長緩慢，在免疫攻擊下更容易死亡。

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下一步計劃

Haining博士認為，這項工作表明，有大量的生物學途徑可用於使免疫療法更成功。利用這種新的篩選方法，他的研究小組正在尋找能夠促進免疫療法的其它新靶點。研究小組希望最終能夠篩選全基因組，並將這種方法應用到其它癌症中，如結腸癌、肺癌、腎癌等。

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參考資料：Novel CRISPR-Cas9 genetic screening approach enables discovery of new drug targets to aid cancer immunotherapy

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