Science封面：CRISPR同时编辑T细胞多个基因，安全有效治疗癌症晚期学术资讯

来源：BioWorld

2010年，年仅5岁的小女孩Emily Whitehead不幸罹患B细胞急性淋巴性白血病，在接受了16个月化疗后复发，她的父母在走投无路的情况下，于2012年4月接受了一种当时还处于探索阶段的全新癌症疗法——嵌合抗原受体T细胞疗法，也就是现在大名鼎鼎的CAR-T。这是世界上第一例CAR-T细胞治疗临床案例，接受CAR-T治疗后的Emily很快痊愈，体内癌细胞完全消失，如今，Emily已经15岁了，她的父母成立了Emily Whitehead命名的基金会，致力于帮助那些儿童癌症患者。2017年8月30日，FDA批准诺华公司（Novartis）的CAR-T疗法Kymriah（CTL-019）上市，人类进入CAR-T细胞治疗元年。

Emily Whitehead的CAR-T治疗方案，由宾夕法尼亚大学 Carl June 教授主导，Carl June 教授如今已成为CAR-T领域最炙手可热的人物。2020年2月28日，Carl June 教授领导的一项新的CAR-T临床试验登上了国际顶尖学术期刊 Science 杂志封面。这是第一个多重CRISPR/Cas9编辑工程改造的T细胞进行癌症治疗的人类临床试验，实验结果表明了该疗法在难治性癌症患者中的安全性和可行性。在此之前，我国的华西医院、杭州市肿瘤医院等单位进行了多项基于CRISPR/Cas9敲除T细胞上PD-1来治疗肿瘤的临床试验，但均以失败告终。
而Carl June 教授领导的这项多重CRISPR/Cas9编辑工程改造的T细胞进行癌症治疗的临床试验的结果，让我们对CRISPR基因编辑治疗癌症重新燃起期待，实验结果表明的长期安全性也为基于CRISPR基因编辑的下一代细胞疗法铺平了道路。

该临床试验的3名参与者，2名患有难治性晚期多发性骨髓瘤，1名患者患有难治性转移性肉瘤，且对之前的多种治疗无有效反应。将患者自体T细胞分离出来后，转导入肿瘤特异性T细胞受体（TCR），然后再输回病人体内，被改造后的T细胞能够特异性识别对应肿瘤细胞，进而杀灭肿瘤细胞。

然而，这种TCR-T细胞疗法，存在两个主要缺陷：首先，人为导入的外源性TCR，会与病人T细胞的内源性TCR蛋白的α链（由TRAC基因编码）和β链（由TRBC基因编码）错配或竞争性表达，从而降低了外源TCR的表达效率，导致治疗效果降低。

其次，输回病人体内的T细胞，仍然会被肿瘤细胞束缚和耗竭，导致治疗效果降低。这是由于T细胞表面的PD-1蛋白（由PDCD1基因编码）被肿瘤细胞表面的PD-L1蛋白结合所致。

因此，研究团队开发这项名为NYCE-T的细胞疗法。研究人员通过抽血并分离患者的T细胞，然后使用CRISPR/Cas9基因编辑来敲除患者T细胞上的TRAC、TRBC、PDCD1这三个基因。1、利用慢病毒载体导入一个名为NY-ESO-1的受体基因。NY-ESO-1抗原是一种癌症睾丸抗原（CTA），正常组织中很少表达，但在多发性骨髓瘤、肉瘤和黑色素瘤中异常高表达。

因此，它为T细胞疗法提供了一种特异性强，且毒副作用弱的靶标抗原，让T细胞更快更准确的识别这些肿瘤细胞；2、通过CRISPR/Cas9基因编辑敲除编码内源性T细胞受体α链的TRAC基因，以及编码β链的TRBC基因，以减少TCR配对错误并增强NY-ESO- 1的表达；
3、通过CRISPR/Cas9基因编辑敲除编码PD-1的PDCD1基因，解除肿瘤细胞对T细胞的束缚，增强T细胞的活性和持久性；

基因编辑结果表明，这三种基因编辑敲除的效率分别为：TRAC基因（45%）、TRBC基因（15%）、PDCD1基因（20%）。体外实验表明，经过多重CRISPR基因编辑的T细胞能够有效杀伤肿瘤细胞。进一步将工程化的T细胞输回病人体内，三名病人均表现出良好耐受性，没有出现CAR-T治疗中最常见的副作用——细胞因子风暴。且基因修饰的工程化T细胞平均半衰期长达83.9天。这项临床试验结果表明了使用CRISPR基因编辑T细胞多个基因在癌症治疗中的安全性和可行性，为基于CRISPR基因编辑的下一代细胞疗法铺平了道路。

Carl June 教授论文链接：https://science.sciencemag.org/content/367/6481/eaba7365.abstract

来源：ibioworld BioWorld

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