综述:癌症治疗中的基因编辑:克服耐药性与增强精准医学

【字体: 时间:2025年09月20日 来源:Cancer Gene Therapy 5

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  本综述系统阐述了CRISPR基因编辑技术在癌症治疗中的突破性应用,重点分析了其在克服耐药性、增强化疗敏感性及优化免疫疗法(如CAR-T细胞)方面的机制,同时探讨了溶瘤病毒递送系统等前沿策略,为精准医学提供了革命性工具。

  

Abstract

CRISPR系统彻底改变了癌症基因治疗领域,通过精准的遗传操作为靶向癌基因破坏、突变校正和免疫系统调节提供了前所未有的工具。这一突破性技术在克服耐药性、增强化疗敏感性以及改善免疫治疗策略(例如CRISPR工程化的CAR-T细胞)方面展现出显著潜力。此外,溶瘤病毒介导的CRISPR递送已成为实现肿瘤特异性基因编辑的新方法,最大程度减少了脱靶效应。基于CRISPR的癌症治疗药物从临床前研究到临床试验的快速转化,凸显了其巨大的治疗价值。

技术机制与应用前沿

CRISPR技术通过向导RNA(gRNA)引导Cas9核酸酶至特定基因组位点,实现DNA的双链断裂。在癌症治疗中,此技术主要用于三大方向:致癌基因(如KRAS、MYC)的定向敲除、致癌突变(如TP53点突变)的精准校正,以及免疫细胞的功能强化。例如,通过敲除T细胞中的PD-1基因,可显著增强其抗肿瘤活性;而碱基编辑技术(Base Editing)则无需造成DNA双链断裂即可实现C•G to T•A或A•T to G•C等单碱基转换,为纠正致癌突变提供了更高安全性的方案。

克服耐药性与协同治疗

化疗耐药是癌症治疗失败的主因之一。CRISPR技术可通过靶向调控药物代谢酶(如CYP450家族)、药物外排泵(如P-糖蛋白/P-gp)或DNA修复通路(如BRCA1/2)相关基因,逆转肿瘤细胞的耐药性。研究证实,联合使用CRISPR介导的基因沉默与传统化疗药物(如顺铂或紫杉醇),可显著提高肿瘤细胞对药物的敏感性。此外,在免疫治疗领域,CRISPR工程化的CAR-T细胞不仅可增强对实体瘤的浸润能力,还能通过敲除免疫检查点分子(如CTLA-4、TIM-3)解除肿瘤微环境的免疫抑制。

靶向递送与精准编辑

递送效率与特异性是CRISPR临床转化的关键挑战。病毒载体(如腺相关病毒/AAV)虽效率较高,但存在免疫原性和插入突变风险。近年来,非病毒载体(如脂质纳米颗粒/LNP)和生物材料介导的递送系统发展迅速。特别值得注意的是,溶瘤病毒(如HSV-1或腺病毒)被设计为携带CRISPR组分,可在肿瘤细胞内选择性复制并释放编辑工具,实现局部基因编辑的同时减少对正常组织的脱靶效应。

临床转化与挑战

目前多项CRISPR癌症疗法已进入临床试验阶段,涵盖血液肿瘤(如白血病、淋巴瘤)和实体瘤(如肺癌、胶质母细胞瘤)。然而,该技术仍面临脱靶效应、体内编辑效率不足、免疫原性(如抗Cas9抗体产生)以及递送载体靶向性等多重挑战。未来研究需聚焦于高保真Cas变体(如HiFi Cas9)、抗抗体工程化改造以及多组学指导的个性化编辑策略,以推动其向临床精准医学的全面应用。

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