杜克大学的研究人员已经将CRISPR技术应用于人类免疫细胞中基因功能的高通量筛选,并发现基因的主要调节因子可以在T细胞中重新编程数千种基因,并大大提高癌细胞的杀伤能力
主要调节因子是BATF3和其中一种已被证实并被测试用于改善T细胞疗法的基因这些恒星,以及为识别、测试和操作它们而开发的方法,可能会使任何一种细胞癌治疗方法在未来的发展中更加有效与这些先进技术相结合,该平台还可以实现通用的、现成的治疗版本,并扩展到其他疾病中,以确保患者的病情得到调整
研究结果于11月9日发表在《自然遗传学》杂志上
T细胞治疗是一种治疗癌症的方法最近的版本涉及对免疫系统的主要宿主细胞进行编程,并破坏了其他人忽视的癌细胞许多公司都在努力提高这项技术,尤其是通过基因工程技术来构建细胞,使其能够识别癌症细胞,并使其更有效地摧毁它们
目前有美国食品药品监督管理局批准的针对特定白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤的T细胞疗法然而,他们的蟑螂目前在应用于实体瘤时效果不佳,尽管在研究中取得了成功实体瘤往往为细胞提供了更大的物理屏障,癌细胞的数量和密度对靶点的敏感性可能会导致“T细胞排斥”,使粘着剂疲劳到无法消除免疫反应的程度
JohnW的CharlesGersbach说:“在某些情况下,T细胞治疗就像一种抗病毒药物一样有效,但在大多数情况下,它都是有效的。”Strohbehn杰出的生物医学工程教授杜克大学“通过编程基因调节软件,而不是重写或管理其基因硬件,我们可以找到一种可以使这些细胞在板上快速生长的基因解决方案。这一演示是一个很重要的时刻,可以让更多的患者在不同的癌症类型中进行T细胞治疗。”
Gersbachandislaboratory已经进行了过去几年的分析和开发方法,这些方法使用基因编辑技术CRISPR-Cas9的存储或输入来探索和调整基因,而不需要切割它们相反,它改变了包装和存储DNA的结构,影响了公司基因的活动水平
SeanMcCutcheon,一位在Gersbach实验室工作的博士和该研究的作者,专注于他的“标记基因”区域,如状态之间的细胞位置变化,如功能阀使用紧缩海德发现120个基因编码“主调节因子”,对许多其他基因的活性水平负责使用CRISPR平台,他调整了这些目标的活动级别,从而降低了对其他已知细胞功能标志物的影响
无论出现什么样的潜在候选人,最有希望的基因之一被称为BATF3当观察到MCutcheon将BATF3直接输送到T细胞时,细胞DNA的背景结构出现了数千个峰值,这与对缺氧的抵抗力和潜能的增加有关
McCutcheon说:“众所周知,使用Tcell来对抗癌症的障碍是,它们往往会随着时间的推移而‘衰老’,并失去杀死癌症细胞的能力。”“我们正在识别使T细胞变得更坚固、更具弹性的操作,使其自然地出现细胞状态,这可能包括副产品。”通过多次试验研究BATF3当他们在小鼠模型中对人乳腺癌肿瘤进行编程,在T细胞中过表达BATF3时,主要的检测结果就出现了当护理T细胞治疗的标准努力减缓肿瘤的生长时,用BATF3设计的细胞的精确剂量完全根除了肿瘤
尽管BATF3的研究结果对Gersbach、McCutcheo和其他研究小组都很有启发性,但他们对识别和调节主要调节因子以提高治疗效果的方法的普遍成功更感兴趣,这是他们为未来几十年开发的在模拟临床设置的各种实验条件下,他们可以使用任何细胞源或癌细胞来获得细胞适应性的主要调节因子
例如,在本研究的另一部分中,McCutcheon在不使用或不使用BATF3的情况下筛选了T细胞,同时使用CRISPR来移动基因表达的所有其他主调控因子——总共超过1600个调控因子这导致发现了一种可以单独靶向或与BATF3联合使用以提高T细胞治疗能力的全新肿瘤
“这项研究的重点是CRISPR筛查所识别的特定靶点,但既然Sea和我们已经有了完整的发现引擎和运行,我们就无法对不同的模型和肿瘤类型进行平均化,”Gersbach说“这项研究为应用这种方法来增强T细胞治疗提出了一些新的策略,从使用患者自己的T细胞到为各种癌症建立通用的T细胞库。我们希望这些技术能够普遍应用于所有策略。”
这项研究得到了国家卫生研究所(U01AI146356、UM1HG012053、UM1HGO09428、RM1HG011123)、国家科学基金会(EFMA-1830957)和保罗的支持艾伦基金会、开放慈善项目和杜克-库尔特翻译合作伙伴关系
来源:
Materials provided by
Duke University.
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参考:
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