用于免疫治疗的T细胞会因为对抗癌细胞的任务而变得功能衰竭，或者在进入肿瘤时失去活性。在一项新的研究中，通过对这些细胞的基因组进行基于CRISPR的编辑，来自美国加州大学旧金山分校、格拉斯通研究所和以色列特拉维夫大学的研究人员使这些治疗性的T细胞变得更有活力。这一发现可能有助于克服限制这种有希望的疗法成功遏制实体瘤和液体肿瘤的一个主要因素。相关研究结果于2022年8月24日发表在Nature期刊上，论文标题为“RASA2 ablation in T cells boosts antigen sensitivity and long-term function”。
论文共同通讯作者、加州大学旧金山分校的Alexander Marson博士说，“我们成功地设计出更好、更强、寿命更长的T细胞，我们认为这将改善血癌和实体瘤的治疗。这是我们如何利用CRISPR的力量加速设计改进的T细胞疗法的一个例子。”
论文共同通讯作者、Alan Ashworth加州大学旧金山分校的Alan Ashworth博士说，“这些基因组创新正在提供途径，以解决开发高效和精确靶向免疫疗法的挑战。通过操纵基因组来指导细胞行为的能力将可能导致对许多疾病的治疗发生变革。”
开发高效癌症免疫疗法的主要挑战之一是，肿瘤存在于抑制T细胞和其他免疫细胞的环境中，使肿瘤得以形成和生长。治疗性T细胞是利用患者自身的T细胞经过基因改造而来的，用于识别和杀死肿瘤细胞，但在与这种环境的斗争中，它们往往会变得功能衰竭（即功能失调）而无法杀死癌细胞。
论文共同通讯作者、加州大学旧金山分校的Julia Carnevale博士说，“通过敲除一个基因，我们构建出的T细胞不仅是强大的肿瘤细胞杀手，而且在很长一段时间内是更持久的杀手。” 她最近在加州大学旧金山分校医学系建立了她自己的实验室，寻求新的战略，以便设计出卓越的用于癌症治疗的细胞疗法。
一种意想不到的靶标
这些作者使用一系列CRISPR筛选，允许他们在人类T细胞中每次一个地关闭基因组中的每个基因，最终他们发现了少数可以使T细胞对肿瘤中经常发现的免疫抑制微环境的关键方面产生抵抗力的候选基因。
Carnevale和论文共同通讯作者、特拉维夫大学的Eric Shifrut博士对一个名为RASA2的基因特别感兴趣，因为它以前从未与免疫细胞功能相关。
Shifrut说，“这是未知的T细胞生物学。通过关注RASA2，我们想找出控制该基因在人类T细胞中的表达是否可能使它们成为更灵敏的免疫治疗剂。”
利用论文共同通讯作者、圣犹大儿童研究医院的Giedre Krenciute博士和Justin Eyquem博士构建的模型，这些作者构建出敲除RASA2基因的T细胞。他们然后让这些T细胞接受各种 “应激测试”，让它们反复暴露在癌细胞以及肿瘤微环境模型中。他们将这些RASA2基因敲除的T细胞的表现与仍然含有正常RASA2基因的原始治疗性T细胞的表现进行了比较。在原始的T细胞失去抗癌能力很久之后，RASA2基因敲除的T细胞仍然非常不知疲倦。
在原代人T细胞中进行的多种全基因组CRISPR筛选发现RASA2是一种抵抗免疫抑制环境的调节因子。图片来自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05126-w。
这些作者在对不同类型的阻断RASA2的工程化T细胞进行了测试以及对来自许多不同人类供者的T细胞以及液体癌症和实体瘤模型进行了测试，他们获得的结果是一致的。Carnevale说，“这些敲除RASA2基因的T细胞可以持续杀死癌细胞。我们似乎找到了T细胞功能的抑制因子，当我们去除它时，我们就能释放出这些治疗性T细胞的潜力。”
改进现有疗法
Shifrut说，鉴于Carnevale有了一种有希望的靶标，她和她的同事们正在临床前模型中研究它，以简化它的有效性并评估它的安全性，这是研究的一个重要方面。他说，“我们希望确保当我们移除RASA2的抑制作用时，T细胞只识别和攻击癌细胞，而不是健康细胞。”
这些作者正在通过结合实现RASA2基因敲除的多种新技术来改进一种已经存在的T细胞疗法，以便为临床试验奠定基础。
Carnevale说，“即使在最好的情况下，免疫疗法也不是对所有患者都有效，有许多复发的例子。如果我们能够通过找出正确的方法来重新激活T细胞，从而推动这种治疗方法的应用范围，那将是非常令人兴奋的。”
Carnevale和Shifrut认为这种无偏见和有条不紊的CRISPR筛选方法发现了这个之前未被发现的基因，他们说这种方法为之前未被考虑的生物学指明了方向，并扩大了这类研究的影响。
Marson对此表示同意。他说，“这项新的研究告诉我们，RASA2在免疫学中具有以前未曾探索过的作用。类似的使用CRISPR来观察基因组中每一个基因的系统研究不仅会加速癌症疗法的设计，而且还应该有助于设计活细胞药物以便更好地治疗包括从自身免疫性疾病到传染病在内的各种疾病。”（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
Julia Carnevale et al. RASA2 ablation in T cells boosts antigen sensitivity and long-term function. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05126-w.
