Nature发布癌症免疫疗法新突破：CRISPR构建更有效的CAR-T细胞

目前CAR-T细胞也不是很完善，由于都是通过逆转录病毒或慢病毒将CAR基因传递到T细胞的基因组内，这种传递方法导致CAR基因会被随机插入到受体细胞的基因组中，从而引发潜在的遗传副作用。来自纪念斯隆—凯特琳癌症中心（MSK）的研究人员利用CRISPR-Cas9技术构建了更有效的第二代CAR-T细胞。

CAR-T的全称是Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy，嵌合抗原受体T细胞免疫疗法。在急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治疗上有着显著的疗效的新型细胞疗法，被认为是最有前景的肿瘤治疗方式之一。它的基本原理就是利用病人自身的免疫细胞来清除癌细胞。自从魏泽西事件后，自体免疫治疗的临床应用已被“刹车”，由于监管不力而导致的混乱最后就由这种很有希望的肿瘤治疗方法背了锅。

目前CAR-T细胞也不是很完善，由于都是通过逆转录病毒或慢病毒将CAR基因传递到T细胞的基因组内，这种传递方法导致CAR基因会被随机插入到受体细胞的基因组中，从而引发潜在的遗传副作用。

来自纪念斯隆—凯特琳癌症中心（MSK）的研究人员利用CRISPR-Cas9技术构建了更有效的CAR-T细胞，并在小鼠中增强了肿瘤抑制作用。这指出了CRISPR-Cas9技术在CAR-T细胞治疗中的的潜力，有助于未来癌症免疫疗法的发展。

这一研究成果公布在最新一期（2月22日）Nature杂志上，文章的通讯作者是纪念斯隆—凯特琳癌症中心的Michel Sadelain教授，他致力于对T细胞进行基因改造，是癌症免疫疗法的开拓者之一。对于这项最新成果，他表示，“癌细胞竭力逃脱癌症治疗，因此我们需要CAR-T细胞，这些细胞能与癌细胞相匹配，并抓住它们。这项新发现指出我们可以利用基因编辑技术，提升这些‘有潜力的治疗方法’，我们希望继续探索基因组编辑技术，研发第二代CAR-T细胞疗法。”

在最新这项研究中，研究人员发现CRISPR-Cas9可以定向插入CAR基因，递送到特异性位置，而且这种精确的方法能长期杀死癌细胞，因为它们不会枯竭，这可以避免原来CAR-T细胞疗法的问题，最终确保更安全，更有效的利用中强大的免疫疗法。

研究人员也在小鼠中进行了实验，他们将在急性淋巴细胞白血病的小鼠模型中，编辑过的CAR-T细胞要显著优于常规生成的CAR-T细胞，这对于许多患者来说无疑是一道福音。

目前这一研究组正在计划进行CRISPR技术的第一次临床实验，Sadelain教授希望能最终探讨这种经CRISPR构建CAR-T细胞的安全性和有效性。

目前癌症免疫疗法备受关注，去年Juno Therapeutics公司的JCAR015产品在针对成人复发或难治性B细胞急性淋巴细胞白血病的Ⅱ期临床试验中导致2例患者脑水肿死亡而被叫停。7月12日，FDA在审核JUNO递交的患者知情同意书、试验方案等四项修订材料后排除JCAR015产品本身问题，宣布许可JCAR015继续进行临床试验。JCAR015从试验暂停到恢复用时仅仅6天(包括非工作日)，远超30天的预期,FDA的积极态度显著降低事件对于CAR-T领域的负面影响。普遍认为CAR-T细胞疗法仍是当下最具前景的肿瘤精准疗法，该事件并不影响CAR-T产品市场化进度，第一个产品大概率在2017年上市。

参考文献：

Targeting a CAR to the TRAC locus with CRISPR/Cas9 enhances tumour rejection

来源：生物通

1. 一项新研究表明，影响癌症相关基因的可遗传性突变（包括DNA修复基因BRCA2），在胰腺神经内分泌肿瘤患者中似乎很常见。这项研究近日发表在《Nature》上，研究人员对100多个原发散发性胰腺神经内分泌肿瘤进行测序。基于它们的基因组序列，以及其他的肿瘤基因组谱，研究者们估计大约17%的胰腺神经内分泌肿瘤患者携带有癌症相关基因的生殖系突变。
2. 韩国基础科学研究所基因组工程中心的研究人员利用新的CRISPR-Cpf1技术成功地对改变大豆油中的脂肪含量的两个基因进行编辑。通过让这两个FAD2基因发生突变，大豆种子中的油酸比例增加了，这导致更加健康的脂肪含量产生。这种新的植物基因编辑方法对大豆和野生烟草基因进行编辑取得的结果发表在《Nature Communications》期刊上。
3. 日前，Broad研究所和剑桥大学的研究人员发表了一项关于一体化、高通量微流体样品制备系统的验证研究，这项研究最近发表在《Nature Communications》上。研究人员声称，与高通量液体处理机器人和基于电润湿的数字微流体相比，该设备可以将DNA输入减少100倍，从需要100多万个细胞减少到少于1万个。
4. 近日，发表在《Molecular Cell》杂志上的研究中，张锋带领的研究小组发现了两个新型的RNA靶向CRISPR系统。这类新系统利用了一种新的Cas酶——Cas13b。研究发现Cas13b具有靶向和编辑RNA的能力。仅靶向RNA的这一能力使得研究人员能够以高通量地方式特异性地操纵RNA，从而用于研究广泛的生物过程。
5. 韩国基础科学研究所基因组工程中心的研究人员利用CRISPR-Cas9在支持小鼠视网膜的组织层中开展“基因外科手术（gene surgery）”。他们成功地将CRISPR-Cas9复合物注射到湿性年龄相关黄斑变性（AMD）模型小鼠的眼睛中，对血管内皮生长因子（VEGF）基因进行局部修饰，使脉络膜新生血管（CNV）区域下降了58%，有助于治疗AMD这种致盲的眼病。相关研究结果在线发表在《Genome Research》期刊上。
6. 近日，消化病领域权威杂志《Gut》上发表了一篇文章，研究人员旨在通过一个纵向研究比较Crohn's病（CD）患者、溃疡性结肠炎（UC）患者和非炎症性肠病（IBD）患者的粪便微生物。虽然UC和CD有许多共同的流行病学、免疫学、治疗和临床的特征，该研究结果表明，它们在肠道微生物层面上是IBD的两种不同亚型。这是第一次提出了采用微生物标志来区分CD患者和非CD患者。
7. DNA计算机是以编码的DNA序列为运算对象而开发的，具有实时探测和监控基因突变等细胞内一切活动的特征信息，确定癌细胞等病变细胞以及自动激发微小剂量的治疗效果。近日，荷兰埃因霍芬理工大学的研究者们展示了一种新的方法，利用DNA计算机使受控药物（controlled drug）进入血液。这项研究被发表在2月17日的《Nature Communications》期刊上。
8. 韩国基础科学研究所、韩国首尔大学等机构的研究人员设计出了迄今为止最小的CRISPR-Cas9，并通过腺相关病毒（AAV）将其递送到小鼠肌细胞和眼睛里，用来编辑导致失明的基因。这一研究成果发表在《Nature Communications》上，这种CRISPR-Cas9系统源自空肠弯曲杆菌（CjCas9），预计将成为一种有效的治疗常见和“无用药靶点”疾病的新工具。
9. 中科院生物化学与细胞生物学研究所景乃禾课题组新近创立了一种技术方法Geo-seq，可以获得具有空间位置信息的少量细胞转录组图谱。相关研究成果日前在线发表于《自然—实验室指南》。利用Geo-seq技术，该课题组绘制了小鼠早期胚胎原肠运动中期精细的三维分子图谱，并揭示了小鼠细胞谱系蓝图建立过程中的空间转录组特征、转录因子和信号通路调控网络。
10. 在2月20日的《Nature Methods》期刊上，约翰霍普金斯大学、安大略癌症研究所和多伦多大学的研究团队详细介绍了他们检测胞嘧啶甲基化的新软件。该软件是与市售的纳米孔测序仪MinION一起使用的，能直接分析较小组织样本的DNA甲基化，从纳米孔测序数据中提取出额外的信息，以帮助确定人类DNA样本中是否包含有与癌症和其他不良健康状况相关的表观遗传学修饰。

 新技术

1. Finding RNA-Protein Interaction Sites Using HMMs.Wang T et al. Methods Mol Biol. 2017

2. PEMapper and PECaller provide a simplified approach to whole-genome sequencing.Johnston HR et al. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Feb 21

3. Manananggal - a novel viewer for alternative splicing events.Barann M et al. BMC Bioinformatics. 2017 Feb 21

动物

1. Position- and Hippo signaling-dependent plasticityduring lineage segregation in the early mouse embryo.Posfai E et al. Elife. 2017 Feb 22

2. ANLN truncation causes a familial fatal acute respiratory distress syndrome in Dalmatian dogs.Holopainen S et al. PLoS Genet. 2017 Feb 21

植物

1. High throughput sequencing reveals modulation of microRNAs in Vigna mungo upon Mungbean Yellow Mosaic India Virus inoculation highlighting stress regulation. Kundu A et al. Plant Sci. 2017 Apr

2. Transcriptional markers enable identification of rye-grass (Lolium sp.) plants with non-target-site-based resistance to herbicides inhibiting acetolactate-synthase.Duhoux A et al. Plant Sci. 2017 Apr

3. Melatonin Regulates Root Architecture by Modulating Auxin Response in Rice.Liang C et al. Front Plant Sci. 2017 Feb 7

微生物

1. Ex vivo activation of CD4+ T-cells from donors on suppressive ART can lead to sustained production of infectious HIV-1 from a subset of infected cells.Bui JK et al. PLoS Pathog. 2017 Feb 22

2. PerC Manipulates Metabolism and Surface Antigens in Enteropathogenic Escherichia coli. Mellies JL et al. Front Cell Infect Microbiol. 2017 Feb 7

3. Staphylococcal aureus Enterotoxin C and Enterotoxin-Like L Associated with Post-partum Mastitis.Franck KT et al. Front Microbiol. 2017 Feb 7

4. Hypermutation signature reveals a slippage and realignment model of translesion synthesis by Rev3 polymerase in cisplatin-treated yeast.Segovia R et al. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Feb 21.

5. Different antibiotic growth promoters induce specific changes in the cecal microbiota membership of broiler chicken.Costa MC et al. PLoS One. 2017 Feb 21

6. Mycobacterium tuberculosis Infection among Asian Elephants in Captivity.Simpson G et al. Emerg Infect Dis. 2017 Mar

7. The gut microbiome in human neurological disease: A review. Tremlett H et al. Ann Neurol. 2017 Feb 21.

其他

1. Early transcriptional and epigenetic regulation of CD8+ T cell differentiation revealed by single-cell RNA sequencing.Kakaradov B et al. Nat Immunol. 2017 Feb 20.

2. Detecting RNA modifications in the epitranscriptome: predict and validate.Helm M et al. Nat Rev Genet. 2017 Feb 20.