PNAS：科学家用CRISPR成功治疗三阴性乳腺癌！

来源：本站原创 2019-09-15 09:25

2019年9月15日讯 /生物谷BIOON /——波士顿儿童医院(Boston Children's Hospital)的研究人员称，一种肿瘤靶向CRISPR基因编辑系统可以有效且安全地阻止三阴性乳腺癌的生长，该系统被封装在纳米凝胶中，并注射到体内。他们在人类肿瘤细胞和小鼠身上进行的原理验证研究，提出了一种潜在的基因治疗三阴性乳腺癌的方法。在所有乳腺癌中，三阴性乳腺癌的死亡率最高。美国国家科学院院

2019年9月15日讯 /生物谷BIOON /——波士顿儿童医院(Boston Children's Hospital)的研究人员称，一种肿瘤靶向CRISPR基因编辑系统可以有效且安全地阻止三阴性乳腺癌的生长，该系统被封装在纳米凝胶中，并注射到体内。他们在人类肿瘤细胞和小鼠身上进行的原理验证研究，提出了一种潜在的基因治疗三阴性乳腺癌的方法。在所有乳腺癌中，三阴性乳腺癌的死亡率最高。美国国家科学院院刊(PNAS)近日在网上报道了这项新的专利保护策略。

三阴性乳腺癌(TNBC)缺乏雌激素、孕酮和HER2受体，占所有乳腺癌的12%。这种情况在50岁以下的妇女、非洲裔美国妇女和携带BRCA1基因突变的妇女中更为常见。手术、化疗和放疗是治疗这种高度侵袭性、频繁转移的癌症的少数选择，而这种癌症迫切需要更有效的靶向治疗。

图片来源：Thomas Splettstoesser (Wikipedia, CC BY-SA 4.0)

这项由波士顿儿童血管生物学项目的Peng Guo博士和Marsha Moses博士领导的新研究首次成功地使用了靶向CRISPR基因编辑技术来阻止TNBC肿瘤在体内的生长(通过注射到活的荷瘤小鼠体内)。这种新系统无毒，可以利用抗体选择性地识别癌细胞，同时不损伤正常组织。

实验表明，CRISPR系统能够锁定乳腺肿瘤，并敲除一种著名的促进乳腺癌的基因--脂质运载蛋白2，对肿瘤组织的编辑效率达到81%。该方法使小鼠模型的肿瘤生长速度降低了77%，对正常组织没有毒性。

精密的CRISPR递送

迄今为止，由于缺乏有效的CRISPR传递系统，将CRISRP基因编辑技术转化为疾病治疗受到了限制。一种方法是使用病毒来传递CRISPR系统，但这种病毒不能携带大的有效载荷，如果它"感染"了目标细胞以外的细胞，可能会产生副作用。另一种方法是将CRISPR系统封装在阳离子聚合物或脂质纳米颗粒中，但这些元素可能对细胞有毒，而且CRISPR系统往往在到达目的地之前就被身体捕获或分解。

新方法将CRISPR编辑系统封装在由无毒脂肪分子和水凝胶组成的软"纳米凝胶"中。抗体附着在凝胶表面，然后引导CRISPR纳米颗粒到达肿瘤位置。这些抗体的目的是识别和靶向ICAM-1，这是Moses实验室在2014年发现的一种用于治疗三阴性乳腺癌的新型药物靶点。

由于这些颗粒柔软而有弹性，它们比硬颗粒更能有效地进入细胞。虽然较硬的纳米颗粒可以被细胞的摄取机制捕获，但软颗粒能够与肿瘤细胞膜融合，并直接在细胞内传递CRISPR有效载荷。

该研究的第一作者Peng Guo说："使用软颗粒可以让我们更好地穿透肿瘤，没有副作用，而且载药更多。我们的系统可以显着增加CRISPR的肿瘤传递。"

一旦进入细胞，CRISPR系统就会清除脂质运载蛋白2，脂质运载蛋白2是一种促进乳腺肿瘤进展和转移的致癌基因。实验表明，癌基因的缺失抑制了肿瘤的侵袭性和迁移或转移的倾向。经过处理的小鼠没有显示出毒性的证据。

尽管这项研究的重点是三阴性乳腺癌，但Moses相信，该团队的CRISPR平台也可以用于治疗儿童癌症，而且还可以提供传统药物。这些研究正在进行中。该团队正在与一些对该技术感兴趣的公司进行讨论。

Moses说："我们的系统可以以精确和安全的方式向肿瘤输送更多的药物。"（生物谷Bioon.com）

参考资料：

Peng Guo el al.， "Therapeutic genome editing of triple-negative breast tumors using a noncationic and deformable nanolipogel，" PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1904697116

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