納米粒子助力CRISPR，三陰性乳腺癌小鼠腫瘤生長減緩77％

在所有乳腺癌中，三陰性乳腺癌（TNBC）的死亡率最高。在50歲以下的女性，非洲裔美國女性和攜帶BRCA1基因突變的個體中更為常見。一種叫做Lipocalin 2的致癌基因是三陰性乳腺癌的罪魁禍首。對於這種高度侵襲性、頻繁轉移的癌症，目前的治療手段仍然是手術、化療和放療。現在人們迫切地想要找到具有針對性的有效治療手段。

柔軟，靈活的納米粒子可以將CRISPR基因編輯工具直接傳遞到乳腺癌細胞中。圖片來源：美國國家癌症研究所

近日，美國波士頓兒童醫院（Boston Children』s Hospital）的研究人員開發了一種創新的方法，使用編輯系統CRISPR敲除基因，這一方法在小鼠模型中顯示出治療三陰性乳腺癌的強大潛力。

迄今為止，由於缺乏有效的CRISPR傳遞系統，將CRISRP基因編輯技術應用於疾病治療受到了限制。一種方法是使用病毒來傳遞CRISPR系統，但這種病毒不能攜帶大量的有效載荷，並且如果它「感染」了目標細胞以外的細胞，可能會產生副作用。另一種方法是將CRISPR系統封裝在陽離子聚合物或脂質納米顆粒中，但這些元素可能對細胞有毒，而且CRISPR系統往往在到達目的地之前就被身體捕獲或分解。

為了使CRISPR在乳腺腫瘤中發揮作用，研究人員必須找到一種方法能將該技術應用於乳腺癌細胞。因此，他們將其封裝在納米粒子中並將其靶向ICAM-1——這是一種在乳腺癌細胞上表達的分子。

封裝的CRISPR系統在腫瘤樣品中以81%的效率敲除Lipocalin 2，並且當注射到三陰性乳腺癌的小鼠模型中時，其使腫瘤生長減慢77％。相關研究結果發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）雜誌上。

Marsha Moses博士

波士頓兒童醫院的Peng Guo博士和Marsha Moses博士領導的團隊研發由脂肪和水凝膠製成的軟「納米凝膠」中。由於這些顆粒柔軟而有彈性，它們比硬顆粒更能有效地進入細胞。軟顆粒能夠與腫瘤細胞膜融合，並直接在細胞內傳遞CRISPR。

該研究的第一作者Guo說:「使用軟顆粒可以讓我們更好地穿透腫瘤，沒有副作用，而且運輸的貨物更大。我們的系統可以顯著增加CRISPR的腫瘤傳遞。」

一旦進入細胞，CRISPR系統就會清除Lipocalin 2。實驗表明，癌基因的缺失抑制了腫瘤的侵襲性和遷移或轉移的傾向。經過處理的小鼠沒有顯示出中毒的跡象。

儘管這項研究的重點是三陰性乳腺癌，但Moses相信，「我們的系統可以以精確和安全的方式向腫瘤輸送更多的藥物。」該團隊的CRISPR平台也可以用於治療兒童癌症，而且還可以傳遞常規藥物。這些研究正在進行中。

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參考資料：

[1] CRISPR gene editing may halt progression of triple-negative breast cancer

[2] CRISPR slows the growth of triple-negative breast cancer in mice

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