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01蛮艰、CRISPR對(duì)癌癥生物學(xué)研究的影響

綜述作者指出搞莺，CRISPR技術(shù)對(duì)癌癥研究產(chǎn)生的最大影響可能是CRISPR篩選息罗。這種篩選使用靶向基因組中不同基因的向?qū)NA（gRNA）文庫(kù)，可以系統(tǒng)性地敲除細(xì)胞系或類器官中的任何基因才沧，然后觀察基因敲除對(duì)癌細(xì)胞生長(zhǎng)或藥物反應(yīng)的影響迈喉。

CRISPR在癌癥研究方面的另一個(gè)重要應(yīng)用是追蹤癌細(xì)胞的譜系變化。癌癥的一大特征是它的異質(zhì)性温圆，癌細(xì)胞不斷積累基因變異挨摸，導(dǎo)致產(chǎn)生具有不同特征的細(xì)胞克隆。理解腫瘤內(nèi)部的異質(zhì)性并且追蹤新克隆的產(chǎn)生和演化讓科學(xué)家們更全面地了解腫瘤發(fā)生岁歉。

目前油坝，研究人員已經(jīng)開發(fā)出多種基于CRISPR的追蹤策略，能夠在包含多種細(xì)胞克隆的混合細(xì)胞群體中刨裆，發(fā)現(xiàn)不同的細(xì)胞克隆澈圈，并且追蹤它們隨著時(shí)間推移的動(dòng)態(tài)變化。CRISPR技術(shù)可以在細(xì)胞中引入獨(dú)特的條形碼帆啃，它們可用來(lái)標(biāo)記癌細(xì)胞譜系瞬女。而最新的CRISPR記錄系統(tǒng)能夠在特定時(shí)間在基因組中引入標(biāo)記，通過(guò)分析這些不同的標(biāo)記努潘，可以構(gòu)建不同癌細(xì)胞克隆之間的譜系關(guān)系诽偷。

02、CRISPR在癌癥診斷開發(fā)方面的應(yīng)用

此外，CRISPR系統(tǒng)可用于在基因組的特定區(qū)域精準(zhǔn)切下DNA片段雨让，與傳統(tǒng)的隨機(jī)基因組片段化（fragmentation)手段相比雇盖，這種方式可以富集感興趣的DNA片段，與下一代基因測(cè)序相結(jié)合栖忠，可以在樣本量非常少的情況下崔挖，發(fā)現(xiàn)特定基因上的基因突變贸街。這一技術(shù)目前正在臨床試驗(yàn)中接受評(píng)估，用于發(fā)現(xiàn)卵巢癌中的p53突變狸相。

此外，在生產(chǎn)同種異體的“通用型”CAR-T細(xì)胞療法時(shí)尊浓，CRISPR基因編輯可以用于敲除內(nèi)源性T細(xì)胞受體和來(lái)自健康供體的T細(xì)胞表面的人類白細(xì)胞抗原（HLA）逞频，從而降低異體細(xì)胞輸入帶來(lái)的免疫排斥和移植物抗宿主病風(fēng)險(xiǎn)。

而且栋齿，使用CRISPR/Cas9技術(shù)還可以將表達(dá)CAR的序列特異性地插入到細(xì)胞的T細(xì)胞受體α恒定區(qū)（TRAC）的基因位點(diǎn)苗胀，帶來(lái)CAR的一致性表達(dá)。在體外和小鼠模型中瓦堵，這種方法生成的CAR-T細(xì)胞與常規(guī)CAR-T細(xì)胞相比基协，表現(xiàn)出增強(qiáng)的抗癌活性。

在體外改造T細(xì)胞療法之外菇用，使用CRISPR基因編輯直接靶向驅(qū)動(dòng)癌癥的基因變異是一個(gè)吸引人澜驮，同時(shí)也非常困難的挑戰(zhàn)。理論上惋鸥，通過(guò)CRISPR基因編輯直接糾正驅(qū)動(dòng)癌癥的基因變異杂穷，或者殺死產(chǎn)生特定基因變異的癌細(xì)胞，可以達(dá)到抑制腫瘤生長(zhǎng)的效果卦绣。然而耐量，這一策略需要克服多重障礙，包括完成腫瘤特異性療法遞送滤港，以及需要達(dá)到高效率的基因編輯廊蜒。

目前的臨床前研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些腫瘤特異性基因編輯的策略。比如蜗搔，靶向致癌基因融合的CRISPR基因編輯系統(tǒng)可以在選擇性靶向腫瘤細(xì)胞的同時(shí)劲藐，擾亂促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)的基因變異八堡。另一項(xiàng)臨床前研究讓CRISPR-Cas13a系統(tǒng)的轉(zhuǎn)錄受到NF-κB轉(zhuǎn)錄因子的控制樟凄，由于NF-κB在多種癌癥中被過(guò)度激活，這一策略可以在癌細(xì)胞中特異性表達(dá)CRISPR-Cas13a系統(tǒng)兄渺，敲低致癌基因的表達(dá)缝龄，達(dá)到抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)的效果。

在遞送技術(shù)方面叔壤，脂質(zhì)納米顆粒（LNP）在遞送新冠mRNA病毒方面已經(jīng)獲得巨大的成功瞎饲。利用LNP遞送編碼Cas9的mRNA和gRNA在概念驗(yàn)證研究中已經(jīng)有效靶向有絲分裂必需的基因PLK1，在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的小鼠模型中達(dá)到70%的體內(nèi)基因編輯效率炼绘，造成細(xì)胞凋亡并且抑制腫瘤生長(zhǎng)50%嗅战，改善生存期30%。在LNP表面偶聯(lián)靶向腫瘤特異性抗原的抗體也成功驅(qū)動(dòng)分散的腫瘤選擇性吸取LNP俺亮，提高腫瘤特異性編輯效率驮捍。

整體來(lái)看，這些臨床前研究顯示了體內(nèi)CRISPR基因編輯在治療癌癥方面的潛力脚曾，不過(guò)將CRISPR體內(nèi)基因編輯轉(zhuǎn)化為可行的臨床期抗癌療法仍然需要很多努力东且。

不過(guò)愉镰，雖然這些潛在局限性是推動(dòng)CRISPR技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的重要局限米罚，目前科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出工具來(lái)發(fā)現(xiàn)和最小化這些事件的發(fā)生。作者表示丈探，它們可能不會(huì)顯著阻礙CRISPR技術(shù)在臨床的應(yīng)用录择。未來(lái)的5-10年里，CRISPR技術(shù)將真正步入臨床期療法的階段碗降，在CAR-T療法和其它免疫細(xì)胞工程化方面的工作預(yù)示著它們將在治療癌癥方面有所作為隘竭。

在科學(xué)研究方面，CRISPR技術(shù)已經(jīng)開始解決癌癥的很多根本問(wèn)題讼渊，通過(guò)描述單個(gè)基因在癌癥細(xì)胞行為中的作用动看，它將為構(gòu)建下一代免疫療法、揭示非編碼區(qū)域和調(diào)控元件在腫瘤發(fā)生中的作用等多個(gè)領(lǐng)域賦能爪幻。CRISPR技術(shù)在過(guò)去和未來(lái)都將是我們理解和治療人類癌癥的關(guān)鍵工具之一菱皆。