科學(xué)家利用CRISPR-Cas9技術(shù)在CART細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)多基因編輯
中國(guó)微生物菌種查詢(xún)網(wǎng) / 2016-12-15 08:04:58
CART(ChimericAntigenReceptorTcell)細(xì)胞治療是非常有前景的腫瘤治療方法,中文翻譯為“嵌合抗原受體T細(xì)胞”。嵌合抗原受體(ChimericAntigenReceptor,CAR)是由人工設(shè)計(jì)合成的跨膜蛋白,包括細(xì)胞外、跨細(xì)胞膜以及細(xì)胞內(nèi)三個(gè)部分。CAR的細(xì)胞外部分主要是識(shí)別特定抗原的單克隆抗體可變區(qū)(scFV),負(fù)責(zé)識(shí)別特異性抗原。跨膜區(qū)確保CAR可以在細(xì)胞膜上定位,而細(xì)胞內(nèi)區(qū)域則負(fù)責(zé)激活T細(xì)胞,產(chǎn)生T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。臨床數(shù)據(jù)表明,CART在B細(xì)胞惡性腫瘤治療中取得了很好的療效。但是,目前采用的方法都是自體過(guò)繼細(xì)胞治療(autologousadoptivecelltransfer,ACT),這種方法昂貴并且耗時(shí)。對(duì)于新生兒及老年患者,很難獲得足量且狀態(tài)良好的淋巴細(xì)胞用于CART細(xì)胞治療。因此目前CART細(xì)胞治療的一個(gè)重要研究方向是怎樣使用一個(gè)健康獻(xiàn)血者的T細(xì)胞制備大量的CART細(xì)胞,滿(mǎn)足數(shù)百名患者的臨床使用。這一技術(shù)的建立將極大降低CART療法的成本,可以更好地保證統(tǒng)一制備的細(xì)胞質(zhì)量,而且患者在需要時(shí)可以馬上得到CART細(xì)胞進(jìn)行治療。
使用異體供者T細(xì)胞制備通用型CART用以治療多個(gè)患者,必須保證其安全性,確保過(guò)繼細(xì)胞不能攻擊患者自身細(xì)胞,同時(shí)需要降低其自身的免疫原性避免宿主細(xì)胞的攻擊。中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所王皓毅研究組利用CRISPR-Cas9技術(shù)將αβT-cellreceptor(TCR)從異體的CART細(xì)胞中敲除,避免移植物抗宿主病(graft-versus-host-disease,GVHD)的發(fā)生,將人類(lèi)白細(xì)胞抗原(HLA)敲除降低自身的免疫原性。另外,PD-1是同腫瘤免疫逃逸相關(guān)的T細(xì)胞表面抑制因子,考慮到阻斷PD-1信號(hào)通路在許多腫瘤類(lèi)型中都取得了較好的療效,研究人員同時(shí)在CART細(xì)胞中敲除了PD-1基因,來(lái)阻斷PD-1信號(hào)通路。制備異體CART細(xì)胞需要進(jìn)行多基因同時(shí)編輯,CRISPR-Cas9這一RNA介導(dǎo)的DNA核酸酶系統(tǒng)是非常適合的技術(shù)平臺(tái)。在此項(xiàng)研究中,利用CRISPR-Cas9系統(tǒng)對(duì)CART細(xì)胞進(jìn)行雙基因(TRAC和B2M)或者三基因(TRAC,B2M及PD-1)敲除。結(jié)果表明,這些經(jīng)過(guò)基因編輯的CART細(xì)胞同普通CART細(xì)胞相比,在體外及體內(nèi)具有相當(dāng)或更強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞殺傷功能,有望成為臨床應(yīng)用的效應(yīng)細(xì)胞?；蚓庉嫾夹g(shù)聯(lián)合過(guò)繼免疫在腫瘤及HIV/AIDS治療中具有廣泛的應(yīng)用前景,這一方法的建立為這些疾病治療的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
利用CRISPR-Cas9系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在CART細(xì)胞中的多基因編輯
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