Cancer Res：通过CRISPR-Cas9筛选识别出有望治疗肝细胞癌的新型药物组合

2021年12月29日 讯 /生物谷BIOON/ --对当前药物及其组合进行系统性的检测或许是一种极具吸引力的策略，其能对获批药物重新定向并识别出最佳的可操作的疗法选择。近日，一篇发表在国际杂志Cancer Research上题为“A Combinatorial CRISPR–Cas9 Screen Identifies Ifenprodil as an Adjunct to Sorafenib for Liver Cancer Treatment”的研究报告中，来自中国香港大学等机构的科学家们成功地重新利用了一种获批的药物艾芬地尔（ifenprodil，一种血管舒张药）联合FDA获批的胰腺药物索拉非尼（sorafenib）来治疗肝细胞癌（HCC）；该项研究利用了研究人员所开发的CombiGEM-CRISPR v2.0筛选平台，其能加快科学家们在多种可能的药物组合中进行搜索，并抑制基因组中的可药用靶点从而来实现治疗肝细胞癌的目的。

图片来源：The University of Hong Kong

肝癌是世界第六大最常见的癌症，也是全球第三大癌症相关死亡的原因，尽管分子靶向性疗法最初的治疗效果较好，但肿瘤往往容易产生药物耐受性，这对于药物索拉非尼也不例外，而且现有的治疗方案非常有限；药物联合治疗或许是一种能扩大癌症治疗的策略，其能减少独立治疗中经常会出现的耐药性和肿瘤复发的风险；基因魔剪CRISPR-Cas9能使用导向RNAs来敲除基因组中的任何基因，其简单性和精确性就能使其成为确定潜在药物发现和开发的有力工具。

利用名为CombiGEM-CRISPR v2.0的筛选平台来产生可复用的基因敲除，本文研究就描述了细胞池中双基因敲除后癌细胞的生存情况，这些细胞能与指明其所携带的基因改变类型的条形码相关联。与需要处理多个独立多孔的传统药物筛选阵列相比，该平台仅需要一个简单的实验设置，因为相同培养皿中生长的大量细胞所携带的DNA条形码的数量能通过高通量测序技术进行统计。通过筛选基因及其组合（其命中率能直接转化为使用现有药物的新型组合），非传统药物和药物组合就能被成功发现并用于治疗癌症。

通过组合的CRISPR-Cas9筛选技术重点对肝细胞癌癌症干细胞中表达处于上调的一组可药用靶点进行研究，研究人员识别出了两个组合，其拥有一种相同的靶点NMDAR1，而其配对的靶点是两种名为FLT4和FGFR3的激酶，其相对应的药物抑制剂都是一线的索拉菲尼。具体而言，对所识别出的基因组合进行遗传性地剔除或能抑制肝细胞癌的生长和自我更新能力；基于癌症基因组图谱数据库，研究人员还揭示了肝细胞癌中NMDAR1的临床意义，即机体中NMDAR1表达水平较低的肝细胞癌患者往往表现出了较高的生存结果。

图片来源：https://cancerres.aacrjournals.org/content/81/24/6219

研究人员还揭示了相对应的药物组合的增强抑制性药性及其背后的分子机制，艾芬地尔和索拉非尼的联合或能明显减少多种肝细胞癌细胞系的生长及干性。此外研究者还发现，未折叠蛋白质反应的上调、细胞周期停滞的触发以及WNT信号和干性相关的基因表达的下调或许都是该药物组合增强效果出现的原因。艾芬地尔在包括日本和法国等国家中被用作血管扩张剂，其在人类中具有已知的安全使用历史；与一线药物索拉非尼相结合，研究人员成功证明了这种组合性药物策略或能潜在地抑制肝细胞癌的生长和自我更新能力。

研究者Stephanie Ma博士说道，成功的药物再利用或能节省成本和时间，否则科学家们就需要开发疗效和安全性都不确定的新型疗法，这同时还增加了研究结果从实验室到临床转化的机会，因为所识别出的药物组合能在未来的试验中随时进行测试来治疗肝细胞癌。本文研究中，研究人员识别出了一种有望治疗肝细胞癌患者的潜在药物组合，其或能帮助拯救或延长患者的寿命。CombiGEM-CRISPR v2.0平台的应用也扩大了研究人员的研究范围，从而就能以一种快速且简单的方式来寻找有效的可操作目标和已经批准/再利用的药物组合来治疗肝细胞癌，同时也能扩展到对其它癌症和疾病的研究过程中。综上，本文研究中，研究人员验证了一种能随时发现可操作的用于癌症治疗的新型药物组合的方法。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Feng Xu, Man Tong, Cindy S.W. Tong, et al. A Combinatorial CRISPR–Cas9 Screen Identifies Ifenprodil as an Adjunct to Sorafenib for Liver Cancer Treatment, Cancer Research (2021). DOI:10.1158/0008-5472.CAN-21-1017