CRISPR篩選揭示了干擾素γ受體信號(hào)通路中的基因丟失

馬薩諸塞州總醫(yī)院(MGH)的研究人員發(fā)現(xiàn)，干擾素γ受體(IFNgR)信號(hào)通路對(duì)于膠質(zhì)母細(xì)胞瘤腫瘤對(duì)CART細(xì)胞免疫療法殺傷的敏感性至關(guān)重要。在其他實(shí)體瘤中也觀察到了同樣的現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)可能部分解釋了為什么液體和實(shí)體腫瘤對(duì)CART細(xì)胞治療的反應(yīng)非常不同。該研究發(fā)表在《自然》雜志上。

嵌合抗原受體(CAR)是任何合成分子，可特異性地命令免疫系統(tǒng)的T細(xì)胞識(shí)別并粘附在目標(biāo)或抗原上。CARs識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面的靶標(biāo)。雖然CAR療法對(duì)白血病和淋巴瘤等血液系統(tǒng)癌癥的治療產(chǎn)生了變革性的影響，但它并沒(méi)有轉(zhuǎn)化為實(shí)體瘤的類(lèi)似成功。

為了確定實(shí)體瘤中的耐藥途徑，由麻省總醫(yī)院癌癥中心細(xì)胞免疫治療項(xiàng)目主任MarcelaMaus博士領(lǐng)導(dǎo)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種用于膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的全基因組CRISPR敲除篩選。

“通過(guò)CRISPR篩選，我們能夠以一種完全不偏不倚的方式以匯總格式詢問(wèn)整個(gè)基因組，而不是一次尋找一個(gè)或兩個(gè)感興趣的基因，”第一作者RebeccaLarson博士解釋說(shuō)。這使研究人員能夠看到哪些基因丟失并確定實(shí)體瘤用來(lái)逃避CART細(xì)胞治療的耐藥機(jī)制。在這項(xiàng)研究中，他們使用CAR對(duì)屏幕中的每個(gè)條形碼單元施加選擇性壓力。“然后我們對(duì)細(xì)胞進(jìn)行測(cè)序，然后可以看到哪些腫瘤細(xì)胞還活著，然后告訴我們哪些基因被敲除。”

當(dāng)Larson及其同事在多個(gè)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系(包括來(lái)自患者的幾種細(xì)胞系)中應(yīng)用該篩選時(shí)，他們意外地發(fā)現(xiàn)干擾素γ信號(hào)通路中基因的缺失使它們對(duì)CART細(xì)胞殺傷具有抗性。“這意味著這些干擾素γ相關(guān)基因?qū)τ谀[瘤在面對(duì)CAR時(shí)死亡是必要的，這是我們以前不知道的，也是我們沒(méi)想到的，”拉森補(bǔ)充道。

在基因敲除小鼠模型中也發(fā)現(xiàn)了這種相同的抗性模式。對(duì)其他實(shí)體瘤類(lèi)型(包括胰腺、卵巢和肺細(xì)胞系)的進(jìn)一步研究表明，對(duì)CART細(xì)胞治療的耐藥性是由于干擾素γ通路基因的丟失。

“我們發(fā)現(xiàn)CART細(xì)胞不會(huì)與缺乏干擾素γ信號(hào)傳導(dǎo)的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞結(jié)合，”Larson解釋說(shuō)，并補(bǔ)充說(shuō)，雖然干擾素γ不會(huì)直接殺死癌癥，但它會(huì)使腫瘤細(xì)胞變得更粘。“這樣，CART細(xì)胞可以更好地與其結(jié)合并消除癌細(xì)胞。”

相反，研究人員觀察到干擾素γ通路對(duì)白血病、淋巴瘤或多發(fā)性骨髓瘤對(duì)CART細(xì)胞治療的敏感性沒(méi)有影響。“我們可以看到實(shí)體和液體腫瘤如何以不同方式對(duì)CART細(xì)胞療法作出反應(yīng)，這一事實(shí)對(duì)于我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)未來(lái)的療法非常有用。”

Maus表示，展望未來(lái)，這一發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)方面為研究人員提供了臨床上的機(jī)會(huì)。首先，通過(guò)靶向干擾素γ途徑來(lái)增強(qiáng)T細(xì)胞/腫瘤細(xì)胞結(jié)合相互作用可能會(huì)在實(shí)體瘤中通過(guò)CART細(xì)胞療法產(chǎn)生更好的反應(yīng)。其次，在液體腫瘤中阻斷這一途徑可能有助于降低眾所周知的CART細(xì)胞療法的毒性，即細(xì)胞因子釋放綜合征。“盡管CART細(xì)胞治療在某些情況下可以非常有效，在某些液體腫瘤中治愈率超過(guò)40%，但毒性是一個(gè)真正值得關(guān)注的問(wèn)題，”她補(bǔ)充道。“壓制干擾素伽馬在這些癌癥中可能會(huì)保持療效，但會(huì)減少毒性過(guò)山車(chē)。”

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