Nature报道：CRISPR-Cas9系统迅速敲除上千基因，寻找肿瘤免疫疗法新药

Dana-Farber/Boston儿童癌症和血液疾病中心开发了一个新筛选方法。他们使用CRISPR-Cas9基因编辑技术测试上千个小鼠肿瘤基因功能后，发现了增强PD-1检查点抑制剂（癌症免疫治疗药）效果的新药物靶点。这项结果在线发表于7月19日《Nature》杂志。

　　

这项由小儿肿瘤学家W. Nick Haining, B.M., B.Ch领导的研究团队报道称，缺失肿瘤细胞Ptpn2基因，能让它们更易受PD-1检查点抑制剂影响。PD-1阻断剂能解开免疫细胞“手刹”，使其更易找到并摧毁癌细胞。
 
“PD-1检查点抑制剂已经改变了很多癌症治疗，”哈佛医学院副教授、麻省理工学院&哈佛大学Broad研究所准成员、Haining博士说。“尽管这类新型癌症免疫疗法在临床实验上取得了成功，但大多数患者并不能从PD-1阻断剂上获得临床效益。这个现象引发了一系列额外试验，研究是否有其他药物与PD-1抑制剂联合使用可以提高对治疗有反应的癌症患者人数。”
 
筛选数以千计的潜在目标
Haining实验室的研究生、本文一作Robert Manguso为“广撒网筛选”设计了一个能识别帮助癌细胞逃避免疫攻击的基因的遗传筛选系统。他用CRISPR-Cas9“分子剪刀”系统地敲除了黑色素瘤皮肤癌细胞中2368个表达基因，从而鉴定哪些基因被删除后癌细胞更容易受PD-1阻断。

首先Manguso将Cas9人工插入黑色素瘤皮肤癌细胞中，然后用病毒载体将遗传密码不同的“单引导RNA”序列分别转染进每个细胞。长度约20氨基酸的sgRNA与Cas9酶结合，使2368种不同基因逐一被淘汰。再将工程肿瘤细胞注入小鼠体内，并用PD-1检查点抑制剂处理小鼠。根据肿瘤细胞存活率，Manguso筛选出了对PD-1阻断敏感的基因缺失类型。

大规模基因敲除筛选结果显示，2个已知基因，PD-L1和CD47，是免疫逃避的帮凶，令人欣喜的是，这两种基因的抑制药物已在临床试验中。

随后他们发现了多种新免疫逃避者，通过抑制它们将有助于PD-1癌症免疫治疗。其中，一个特别的基因名叫Ptpn2。“Ptpn2喜欢把刹车装置放到能扼杀肿瘤的免疫信号通路上，”Haining说。“删除Ptpn2后，免疫信号通路变顺畅了，肿瘤细胞由于更容易受免疫攻击，开始缓慢生长。”Haining补充道：“我们正在努力思考Ptpn2的抑制剂应该长啥样子，做一个能关闭Ptpn2的小分子药物不是难事儿。”

Haining正利用该种基于CRISPR的筛查方法，迅速扩大研究范围以寻找新药靶点。Haining说，我们的单次筛选数目可达数千个基因，我们的目标是最终筛选整个基因组，然后从黑色素瘤迁移到结肠癌、肺癌、肾癌等。他组建了一个大型团队以应付接下来大规模筛选工作的技术挑战。

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原文标题：In vivo CRISPR screening identifies Ptpn2 as a cancer immunotherapy target

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