多级响应型基因编辑递送系统 精准捣毁癌细胞“假证窝点”

巩长旸团队开发的多功能递送系统MUSE,可以向肿瘤细胞的这两个“假证窝点”精准发送捣毁“导弹”而不伤及正常细胞。巩长旸说:“这个研究针对目前临床亟待解决的重要难题,提出了一种全新的多靶点免疫治疗策略,为肿瘤免疫治疗提供了新的思路。

  多级响应型基因编辑递送系统 精准捣毁癌细胞“假证窝点”

  医学新发现

  1月17日,从四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室传来消息,该实验室巩长旸团队首次通过胞内阻断方式完成肿瘤细胞CD47和PD-L1双免疫检查点的彻底阻断,达到了精准杀死肿瘤细胞而不伤及正常细胞的目的。相关研究成果发表在《先进功能材料》上。

  这种方法将对癌症的治疗产生怎样的影响?目前的研究能达到什么样的效果?科技日报记者为此采访了该研究团队负责人巩长旸。

  癌细胞办“假证”欺骗免疫系统

  科学家们曾发现,一些癌细胞会悄悄伪装成人体自身的神经细胞,并与真实的神经细胞形成一种特殊的突触结构。

  “面对如此神秘且狡诈的肿瘤细胞,采用手术治疗的话,对患者病情有一定的要求,若是患者有远端转移肿瘤等情况就将失去手术机会。即便进行手术治疗,要辨别出每一个肿瘤细胞与正常细胞的‘边界线’,将其清除干净也是非常难的。”巩长旸说。

  而如果采用放疗或化疗手段,则会造成患者掉头发、恶心呕吐等一系列副作用。巩长旸告诉记者,这是因为,无论是放疗还是化疗都会对患者正常细胞有一定的毒副作用。

  “人的免疫系统有一套识别机制,它能识别出人体内的正常细胞和非正常细胞。”巩长旸介绍,这是因为在正常细胞表面存在免疫检查点,这些免疫检查点对免疫系统来说就相当于一套有效的识别“证件”。免疫系统和细胞接触之后,会相互对“暗号”,免疫系统会根据细胞有无“证件”来决定是否对其进行攻击。外来的细胞本身没有“证件”,但是肿瘤细胞非常狡猾,它为了生存下来,在自身表面伪装形成了免疫检查点。

  针对肿瘤细胞伪装的免疫检查点,目前临床上已经有了相应的办法。比如可以用小分子抑制剂或者抗体去封闭这些伪装的免疫检查点,这样免疫系统就能够攻击肿瘤细胞。

  “但肿瘤细胞很狡猾,一方面,它会表达多种免疫检查点,封闭了一个免疫检查点,还有其他免疫检查点;另一方面,肿瘤的异质性也会让这种方法得不到充分施展的机会。例如肝癌是同一种肿瘤细胞不断增长所导致的,但它又分化为多种不一样的肿瘤细胞,导致肿瘤细胞里面仅有部分会表达出免疫检查点,抑制剂对未表达免疫检查点的其他肿瘤细胞无用。”巩长旸解释说,不仅如此,针对免疫检查点的疗法需要反复使用抗体,成本也较高。

  为肿瘤免疫治疗提供新思路

  巩长旸和研究团队设想,能不能通过基因编辑技术将编码免疫检查点的基因片段直接敲除?

  研究表明,CD47和PD-L1这两个免疫检查点的编码基因是激活抗肿瘤适应性免疫和固有免疫的关键靶点。CD47在肿瘤细胞上能发出“别吃我”的信号,让肿瘤细胞不被人体巨噬细胞消灭;而PD-L1可以通过结合PD1,抑制T细胞的增殖和抗肿瘤功能。

  为此,巩长旸和团队研究成员王宁博士后创新设计了一种新型的多级响应型CRISPR/Cas9递送系统MUSE,直接捣毁肿瘤细胞这两个极其重要的编码基因。这个手段就像是直接捣毁肿瘤细胞的“假证窝点”,而不是仅仅没收它造出的“假证”。

  巩长旸团队开发的多功能递送系统MUSE,可以向肿瘤细胞的这两个“假证窝点”精准发送捣毁“导弹”而不伤及正常细胞。动物实验研究显示,搭载这个MUSE系统,能够重塑肿瘤抑制性免疫微环境,同时激活巨噬细胞和T细胞的抗肿瘤作用,显著抑制肿瘤的生长,延长小鼠的生存时间。

  巩长旸说:“这个研究针对目前临床亟待解决的重要难题,提出了一种全新的多靶点免疫治疗策略,为肿瘤免疫治疗提供了新的思路。”

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