2020年2月6日,，賓夕法尼亞大學(xué)Edward A. Stadtmauer博士所在的科研團隊在《Science》發(fā)表了題目為“CRISPR-engineered T cells in patients with refractory cancer”的文章。該研究中的I 期臨床試點試驗結(jié)果表明,，人類基因組的多重 CRISPR-Cas9 編輯在臨床上是可行的,，且有希望應(yīng)用于腫瘤治療。文章作者稱,，“從參與該臨床試驗的前三名患者獲得的研究數(shù)據(jù)證明了兩個重要的事情,，首先，我們可以在基因改造過程中成功進行多次精確編輯,，并且這些基因編輯后的T細胞在人體中可以存活較長的時間,。其二，目前這些被改造后的T細胞已顯示出持續(xù)的對腫瘤的殺傷能力,，這一發(fā)現(xiàn)是極其震撼且前所未有的,！” 

或許大多數(shù)人都知道，癌變的細胞本應(yīng)可以被免疫系統(tǒng)識別并清除,，但通過免疫抑制及免疫逃避機制,，腫瘤細胞得以在人體內(nèi)繼續(xù)生長。而T淋巴細胞目前處于現(xiàn)代癌癥免疫治療革命的核心,，其表面的T 細胞受體 (TCR) 復(fù)合物通過識別與 MHC 分子結(jié)合的外源抗原/肽實現(xiàn)抗腫瘤效應(yīng),。注入體外基因工程編輯后的T細胞治療，也稱為過繼T細胞療法,，可以增強患者的天然抗腫瘤免疫應(yīng)答效應(yīng),。CRISPR/Cas9是一種強大的基因編輯技術(shù)，可實現(xiàn)單堿基水平的精準編輯,，利用該技術(shù)進行T細胞的多基因靶向改造,，可改善癌細胞的免疫治療效果?；颊呱鞹細胞經(jīng)過基因工程改造,，可表達一種能特異性檢測和殺死腫瘤細胞的合成（轉(zhuǎn)基因）TCR?；蛑委熉?lián)合基因編輯可重塑免疫相關(guān)的特異性,，在改善基因編輯T細胞的安全性和有效性方面存在巨大潛力。之前的臨床研究結(jié)果表明,，利用 CRISPR-Cas9 敲減轉(zhuǎn)導(dǎo)了 CAR（Chimeric antigen receptor） 的人 T細胞中的PDCD1的表達可增加異種移植瘤的抗腫瘤療效,。過繼細胞療法和CAR-T療法在抗腫瘤研究中均有文獻報道，在既往研究的基礎(chǔ)上，作者展開試驗,，選擇靶向改造T 細胞的內(nèi)源性 TRAC,、TRBC 和 PDCD1，原則上,，該策略允許增加外源性 TCR 表達并減少混合異源二聚體形成的可能性（即通過分別刪除 α 和 βTCR 結(jié)構(gòu)域基因 TRAC 和 TRBC）,，并限制免疫檢查點配體 PD-L1 和 PD-L2觸發(fā)的 T 細胞耗竭的發(fā)生。

研究者設(shè)計了I 期人體試驗用來評估患者輸注自體 NY-ESO-1 TCR 改造后的 T 細胞的安全性和可行性,，簡要過程為：從癌癥患者血液中分離T細胞,，將負載3個sgRNAs的核蛋白復(fù)合物通過電穿孔轉(zhuǎn)入正常T細胞，從而對TRAC,、TRBC1,、TRBC2和PDCD1(編碼PD-1)位點完成基因編輯。然后用慢病毒載體感染編輯后的T細胞,，使其表達針對睪丸癌抗原NY-ESO-1和LAGE-1的特異性TCR,，然后將設(shè)計好的T細胞通過靜脈回輸送回患者體內(nèi)，并對患者進行跟蹤監(jiān)測,，示意圖如下,。

Figure1. CRISPR-Cas9技術(shù)對癌癥患者T細胞的工程化改造圖片引自：Stadtmauer, Edward & Fraietta, Joseph & Davis, Megan & Cohen, Adam & Weber, Kristy & Lancaster, Eric & Mangan, Patricia & Kulikovskaya et al., (2020). CRISPR-engineered T cells in patients with refractory cancer. Science. 367. eaba7365. 10.1126/science.aba7365.

在臨床方案的開發(fā)過程中，作者選用了 TCR 而并非 CAR,，主要原因在于前者所導(dǎo)致的細胞因子釋放綜合征的發(fā)生率通常相對較低,。作者的 I 期研究最終證實，人類基因組的多重 CRISPR-Cas9 編輯在臨床上是可能的,。然而,，盡管此研究中獲得的最初臨床結(jié)果是安全的,，仍然需要在更多的患者中輸注更高率編輯后的T細胞,，并在輸注后觀察更長時間來充分評估這種方法的安全性。

參考文獻

1.Stadtmauer, Edward & Fraietta, Joseph & Davis, Megan & Cohen, Adam & Weber, Kristy & Lancaster, Eric & Mangan, Patricia & Kulikovskaya et al., (2020). CRISPR-engineered T cells in patients with refractory cancer. Science. 367. eaba7365. 10.1126/science.aba7365.2. P. Rouet, F. Smih, M. Jasin, Introduction of double-strand breaks into the genome of mouse cells by expression of a rare-cutting endonuclease. Mol. Cell. Biol. 14, 8096–8106 (1994).doi: 10.1128/MCB.14.12.8096; pmid: 79691473. M. H. Porteus, A new class of medicines through DNA editing.N. Engl. J. Med. 380, 947–959 (2019). doi: 10.1056/NEJMra1800729; pmid: 308557444. P. Tebas et al., Gene editing of CCR5 in autologous CD4 T cells of persons infected with HIV. N. Engl. J. Med. 370, 901–910(2014). doi: 10.1056/NEJMoa1300662; pmid: 245978655. L. Xu et al., CRISPR-edited stem cells in a patient with HIV and acute lymphocytic leukemia. N. Engl. J. Med. 381, 1240–1247(2019). doi: 10.1056/NEJMoa1817426; pmid: 315096676.M. Jinek et al., A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Science 337,816–821 (2012). doi: 10.1126/science.1225829;pmid: 227452497. L. Cong et al., Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Science 339, 819–823 (2013). doi: 10.1126/science.1231143; pmid: 232877188. P. K. Mandal et al., Efficient ablation of genes in human hematopoietic stem and effector cells using CRISPR/Cas9.Cell Stem Cell 15, 643–652 (2014). doi: 10.1016/j.stem.2014.10.004; pmid: 255174688. J. F. Hultquist et al., CRISPR-Cas9 genome engineering of primary CD4+ T cells for the interrogation of HIV-host factor interactions. Nat. Protoc. 14, 1–27 (2019). doi: 10.1038/s41596-018-0069-7; pmid: 305593739. R. O. Bak et al., Multiplexed genetic engineering of human hematopoietic stem and progenitor cells using CRISPR/Cas9 and AAV6. eLife 6,