Nature：双基因敲除让CAR-T细胞“破障杀敌”，实体瘤治疗或迎来新突破！

在血液肿瘤领域，CAR-T疗法已大放异彩，然而，当这种“活体药物”进军实体瘤时却屡屡碰壁。全球每年新发肺癌、胃癌、胰腺癌等实体瘤病例数以千万计，以胰腺癌为例，其五年生存率长期徘徊在10%上下，卵巢癌的死亡率也居高不下，在这些实体瘤内部，CAR-T细胞常面临“进不去”和“进去了也失效”的双重困境。

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“In vivo genome-wide CRISPR screens of human T cells in solid tumours”的研究报告中，来自格莱斯顿研究所和加州大学旧金山分校的科学家们通过研究，利用全球首个可在活体动物内进行全基因组CRISPR筛选的技术平台，锁定了两个限制CAR-T细胞抗肿瘤活性的关键基因，敲除这两个基因后，编辑过的T细胞在多个小鼠实体瘤模型中展现出强劲的清除能力。

研究者指出，这项突破攻克了实体瘤研究中的一个“老难题”。此前，科学家多在培养皿中改造和测试CAR-T细胞，但肿瘤内部的微环境极其复杂，充满抑制信号、营养匮乏且缺氧，培养皿条件与体内真实环境相去甚远。要在活体肿瘤内开展全基因组筛查，最大阻碍在于肿瘤中能回收的T细胞数量太少，通常仅数十万级别，远达不到统计学要求，信号极易淹没在噪声中。

文章中，研究人员设计了一个巧妙的“诱饵”策略，他们让肿瘤细胞表达一种能强力吸引T细胞的信号分子，如同在肿瘤上安装了“灯塔”这一调整并未改变肿瘤本质，却使浸润的T细胞数量暴增—从原先的十万级跃升至每颗肿瘤可回收数百万个细胞，一举扫清了体内高通量筛选的障碍。有了足够多的细胞，研究人员随即开展了两项平行的大规模CRISPR筛选，针对近两万个基因进行逐一敲除。第一项筛选关注T细胞能否高效“涌入”肿瘤；第二项则聚焦已进入肿瘤的T细胞，看哪些编辑能让它们持续释放关键的抗癌信号分子—干扰素-γ。

在浩如烟海的基因数据中，两个靶点脱颖而出。第一个是名为P2RY8的基因。它编码一种表面受体，当被肿瘤微环境中的特定分子激活后，会向T细胞内部传递“停止前进”的信号。敲除P2RY8，相当于拆除了T细胞轮胎上的“刹车片”。实验显示，缺乏P2RY8的T细胞大量涌入肿瘤，其浸润数量远超普通T细胞，仿佛被解除了空间限制。第二个，也是最令人振奋的发现，来自GNAS基因。该基因的产物Gαs蛋白，在细胞内充当着多条抑制性信号通路的“汇聚枢纽”。肿瘤微环境中有多种免疫抑制分子，如腺苷、前列腺素E2等，它们像多把不同的钥匙，却都插向了Gαs这把锁。敲除GNAS后，T细胞对上述各路“劝退”信号集体失聪，在肿瘤内部依然能保持高水平的干扰素-γ分泌，战斗力不减。

这两个基因的作用场景存在明确分工：P2RY8主要管T细胞“进不进的来”，GNAS则管“进来后还有没有劲”。研究人员随后进行了更为大胆的组合编辑，将两种基因同时敲除。结果令人惊讶：在肺癌小鼠模型中，即便只给予极低剂量的CAR-T细胞，接受双重编辑治疗的小鼠，三分之二在实验终点时实现了肿瘤完全清除，而接受未编辑CAR-T细胞的小鼠无一达到同样效果。该疗法在黑色素瘤、胰腺癌、胃食管腺癌及子宫肉瘤等多种模型中均观察到肿瘤显著缩小。研究人员还特别验证了编辑后细胞的安全性，体外培养时，这些基因改造的T细胞与普通T细胞无异；在清除了肿瘤的小鼠体内追踪超过六个月，也未观察到任何自身免疫样副作用，这种“肿瘤局域激活”的特性，极大降低了脱靶毒性风险，为后续临床转化增添了宝贵的安全筹码。

研究者指出，这些编辑过的细胞在肿瘤外部与普通细胞无异，差别只在进入肿瘤微环境后才显现，这恰恰是我们追求的理想编辑效果，这种筛选平台的开放性和通用性将催生更多发现，此次发表的两大基因此次只是“开胃菜”。从技术路径看，该研究最大的贡献在于构建了一套可规模化、普适性强的活体筛选框架，使科学家能够在接近临床实境的条件下，系统发掘提升T细胞疗效的基因靶点。以往在培养皿中被掩盖的、依赖复杂体内环境才显现的基因功能，如今得以暴露。通过组合敲除P2RY8和GNAS，研究证明了“解除迁移抑制”与“抵抗功能抑制”可以协同增效，为多靶点基因编辑策略提供了直接证据。

当然，从动物模型到人体应用仍有距离，临床转化尚需更大规模的毒理学和药效学验证。但这项研究无疑照亮了前路—它首次证明，在活体肿瘤这个极端环境中进行系统性的基因筛选是可行的，而自然进化赋予T细胞的诸多“紧箍咒”，正被人类用基因剪刀逐一破除，对于亟待新疗法的实体瘤患者而言，这无疑是一线充满科学底气的曙光。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Liu, Q., Chen, P.A., Urs, E. et al. In vivo genome-wide CRISPR screens of human T cells in solid tumours. Nature (2026). doi：10.1038/s41586-026-10906-9