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魔剪CRISPR再获突破,这个“首次”有望产生全新抗癌疗法!

2017/05/03 来源:生物探索
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导读
CRISPR的快速发展为很多疾病的治疗带来了全新的希望。5月1日,来自匹兹堡大学的一个科学家小组证实,基于“魔剪”CRISPR的一种新型基因疗法能够有效靶向致癌“融合基因”,改善侵袭性肝癌和前列腺癌小鼠的生存。这是基因编辑首次被用于特异性靶向癌症融合基因。


5月1日,发表在Nature Biotechnology杂志上题为“Targeting genomic rearrangements in tumor cells through Cas9-mediated insertion of a suicide gene”的研究中,来自匹兹堡大学的一个科学家小组证实,基于“魔剪”CRISPR的一种新型基因疗法能够有效靶向致癌“融合基因”(fusion gene),改善侵袭性肝癌和前列腺癌小鼠的生存。

该研究的通讯作者Jian-Hua Luo教授说:“这是基因编辑首次被用于特异性靶向癌症融合基因。这真的非常令人兴奋。因为这一成果可能为一种全新的癌症治疗方法奠定了基础。

融合基因通常与癌症相关;由其产生的异常蛋白能够引发或促进癌症。Luo教授和他的研究小组先前曾鉴定出与复发和侵袭性前列腺癌相关的一组融合基因。今年早些时候,发表在Gastroenterology杂志上的一项研究(论文题目:1–FER Fusion Gene Is Expressed by Human Liver and Other Tumor Types and Has Oncogenic Activity in Mice)发现,这些融合基因中一个名为MAN2A1-FER的基因也存在于很多其它癌症类型中,包括肝癌、肺癌和卵巢癌。该基因与肿瘤快速生长以及侵袭性相关。


Cancer cell line with CRISPR-based gene therapy delivered via viruses.

在这项新研究中,科学家们借助CRISPR-Cas9技术靶向了因基因融合形成的独特DNA序列。研究小组利用病毒来递送这一基因编辑工具。这一“神奇的剪刀”会“剪掉”融合基因的突变DNA,并用导致癌细胞死亡的基因来替代它。由于融合基因只存在于癌细胞,不存在于健康细胞中,因此,这类新型基因疗法特异性非常高。当向临床转化时,这一疗法可能带来非常少的副作用。

利用小鼠模型研究发现,“编辑”癌症融合基因导致肿瘤大小缩小高达30%。在为期8周的观察中,没有小鼠表现出转移,所有的小鼠都存活了下来。相反,在对照组小鼠中(该组小鼠所接受的基因疗法靶向的是另一个不存在于小鼠肿瘤中的融合基因),肿瘤大小增加了近40倍;大部分小鼠被观察到有转移发生;此外,研究结束前,所有的小鼠都死亡了。

这项新成果提出了一种全新的抗癌途径。Luo教授表示,相较于传统的癌症疗法,这一新型基因疗法的一个优势是,它的适应性非常强。致使标准化疗失败的一个常见问题是,癌细胞会通过进化产生新的突变,而基于基因编辑技术的新疗法能够继续靶向这些新突变,从而对抗疾病。未来,研究小组计划测试这一方法能否完全根除疾病,而不是诱导部分缓解。


CRISPR等基因编辑技术的快速发展为很多疾病的治疗带来了全新的希望。越来越多的科学家小组开始致力于对CRISPR技术治疗价值的开发,其中涉及到的疾病包括了癌症、艾滋病、失明、免疫缺陷病症、杜氏肌营养不良症等。以下是近期相关的具体研究成果:

Science Translational Medicine:基因编辑技术新突破,有望修复遗传性免疫缺陷病症

1月11日,Science Translational Medicine杂志上发表了题为“CRISPR-Cas9 gene repair of hematopoietic stem cells from patients with X-linked chronic granulomatous disease”的研究成果。基于CIRPSR技术,科学家们开发出一种新方法,用以修复源自X连锁慢性肉芽肿病(X-linked chronic granulomatous disease)患者体内的造血干细胞中的一种缺陷基因。当移植到小鼠体内后,这些经过修复的造血干细胞产生了功能正常的白细胞。【详细

Nature:用CRISPR构建更有效的CAR-T细胞

2月22日,Nature杂志发表了题为“Targeting a CAR to the TRAC locus with CRISPR/Cas9 enhances tumour rejection”的研究成果。科学家们利用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。【详细


Nature Communications:利用CRISPR/Cas9系统可拯救失明小鼠

3月14日,Nature Communications发表了题为“Nrl knockdown by AAV-delivered CRISPR/Cas9 prevents retinal degeneration in mice”的研究成果,揭示了基于CRISPR的疗法能够阻止小鼠视网膜退化,进而拯救失明小鼠。【详细

Molecular Therapy:搭乘CRISPR快车,导弹式靶向剔除潜伏HIV

3月30日,Cell子刊Molecular Therapy杂志发表了题为“In Vivo Excision of HIV-1 Provirus by saCas9 and Multiplex Single-Guide RNAs in Animal Models”的研究成果。科学家们首次利用CRISPR有效剔除人源化小鼠多个器官中潜伏的人类艾滋病病毒。【详细

Science Advances:使用CRISPR-Cpf1治疗杜氏肌营养不良

4月12日,Science Advances杂志发表了题为“CRISPR-Cpf1 correction of muscular dystrophy mutations in human cardiomyocytes and mice”的研究成果。利用CRISPR-Cpf1系统,德克萨斯大学西南医学中心的研究人员成功“纠正”了人类细胞和小鼠中的杜氏肌营养不良。【详细

参考资料:

Novel gene editing approach to cancer treatment shows promise in mice

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