短短几年的时间，革命性基因编辑技术 CRISPR 已经在多个不同领域展现了它的实力。现在，将其用于改善人类疾病治疗已成为很多人的期待。7 月 19 日，一个美国科学家小组在 Nature 杂志发表了一项最新的研究成果。借助“魔剪”CRISPR，他们找到了能够让癌症免疫疗法更有效的新型药物靶点。

这篇题为“In vivo CRISPR screening identifies Ptpn2 as a cancer immunotherapy target”的论文描述了科学家借助 CRISPR-Cas9 开发了一种新的筛选方法，可用于检测小鼠中数以千计肿瘤基因的功能。利用这一筛选方法，研究小组找到了一个有望增强 PD- 1 检查点抑制剂（癌症免疫疗法的关键成员）有效性的新药物靶点——Ptpn2。

删除肿瘤细胞上的 Ptpn2 基因能够使它们对 PD- 1 检查点抑制剂更敏感。这一研究的通讯作者、儿科肿瘤学家 W. Nick Haining 博士说：“PD- 1 检查点抑制剂已经改变了多种癌症的治疗。然而，尽管这类癌症免疫疗法取得了临床上的成功，但大多数患者并没有获益于 PD- 1 阻断疗法。”

W. Nicholas Haining（图片来源：Dana-Farber/Boston Children’s Cancer and Blood Disorders Center）

这一现状促使很多团队开始调查，是否能够通过将其它药物与 PD- 1 抑制剂相联合，以增加能够响应这类疗法的患者数量。Haining 博士说：“目前，我们面临的挑战是，找到最有效的用于联合治疗的靶点。因此，我们着手开发能够用于识别新药靶（有助于机体免疫系统对抗癌症的靶点）的更好的系统。”

基于“魔剪”CRISPR 筛选数千个潜在靶点

研究中，论文第一作者 Robert T. Manguso 设计了一种基因筛选系统，用以鉴定被癌细胞用来躲避免疫攻击的基因。他利用 CRISPR-Cas9 系统地敲除了由黑色素瘤皮肤癌细胞所表达的 2,368 个基因。这使得 Manguso 能够鉴定出，当哪些基因被删除后，癌细胞对 PD- 1 阻断疗法更加敏感。

那么实验是如何进行的呢？首先，研究人员工程改造了黑色素瘤皮肤癌细胞，使它们都携带 Cas9 酶（CRISPR 编辑系统的一部分）；然后，利用一种病毒作为递送载体，他们给每个细胞递送了不同的“single guide RNA”（sgRNA）。联合 Cas9 酶，sgRNA 能够使 2,368 个不同的基因被消除。

通过将肿瘤细胞注射到小鼠体内，然后用 PD- 1 检查点抑制剂治疗这些小鼠，研究人员能够记录下哪些“修改后”的肿瘤细胞存活了下来。而那些死去的细胞由于它们失去了一些重要基因对 PD- 1 阻断疗法变得敏感。

利用这一筛选途径，科学家们首先证实了两个已知的帮助癌细胞实现免疫逃逸的基因：PD-L1 和 CD47。目前，FDA 已经批准了 3 个 PD-L1 抗体上市。一些关于 CD47 抗体的临床试验已经在进行中。

随后，研究人员发现了多种新的免疫逃逸基因，如果抑制它们，能够增强 PD- 1 免疫疗法的疗效。其中，Ptpn2 是让研究者们特别感兴趣的一个。据 Haining 博士介绍，删除 Ptpn2 会增强免疫信号通路，从而使肿瘤生长缓慢，在免疫攻击下更容易死亡。

下一步计划

Haining 博士认为，这项工作表明，有大量的生物学途径可用于使免疫疗法更成功。利用这种新的筛选方法，他的研究小组正在寻找能够促进免疫疗法的其它新靶点。研究小组希望最终能够筛选全基因组，并将这种方法应用到其它癌症中，如结肠癌、肺癌、肾癌等。

参考资料：Novel CRISPR-Cas9 genetic screening approach enables discovery of new drug targets to aid cancer immunotherapy