CRISPR使得癌細胞轉攻腫瘤

編譯 毛毛熊

作為消滅癌癥的一個設想，利用CRISPR培養“癌細胞間諜”：通過基因編輯技術使得已經離開腫瘤原發部位并已經擴散的癌細胞成為“冷面殺手”，這些“冷面殺手”靜靜等待原發部位腫瘤細胞，并消滅他們。

在一項為期4年的研究工作中，研究人員利用CRISPR技術編輯了那些重回腫瘤原發部位的癌細胞。經過編輯后，這些癌細胞能攻擊原發腫瘤細胞，改善了罹患腦腫瘤和乳腺癌腦轉移的模型小鼠的存活率。這一研究結果發表在《科學·轉化醫學》雜志上。

盡管科學家在12年前發現癌細胞在轉移至身體遠端之后會再次遷移至腫瘤原發部位，這個現象迄今為止仍然是癌癥生物學中最令人意想不到和最令人困惑的現象之一。它同時也激發了科學家一系列關于腫瘤治療的設想，例如，將癌細胞易感病毒或癌細胞自殺基因想方設法放入這些回遷的腫瘤細胞內（當然科學家必須使這些細胞以某種方式產生對這些致死因子的抗性），同時希望這些重新定位的腫瘤細胞將致死因子有效地傳遞給腫瘤原發部位的其他腫瘤細胞。

對于哈利德·沙阿（Khalid Shah）領銜的研究團隊開展的新研究工作，他們首先從患有腫瘤的小鼠身上取出腫瘤細胞。（如果這個治療方法有朝一日應用至病人身上，醫生首先要做的工作也是從穿刺或手術中獲得的腫瘤中分離腫瘤細胞。）接下來，他們利用CRISPR技術使得這些分離出來的腫瘤細胞表達一種小分子，這種小分子可以激活癌細胞當中的“死亡受體”，“死亡受體”一旦被激活就開啟了癌細胞的自我毀滅之路。研究人員將通過基因編輯技術改造后的細胞注入患有腫瘤的小鼠體內，這些細胞看起來對3種類型的腫瘤都發揮了效用：原發性膠質母細胞瘤，復發性膠質母細胞瘤和乳腺癌腦轉移。研究人員經過觀察寫下了這樣的評價：“編輯后的癌細胞顯著地改善了3種患有腫瘤的小鼠的生存質量?！?/p>

雖然研究效果顯著，不過研究人員也表示，如果這項治療癌癥的實驗方法在人體中也能夠獲得和實驗小鼠相同的療效，那么人們早在多年前就已經贏得了與癌癥的戰爭。但事實上，實驗性癌癥治療方法獲批在人體上開展治療的比率只有5%。有更多的實驗性療法在臨床前的時期就已經被證實無效。

不過沙阿向外界表示，雖然存在挑戰，但他的研究工作并未就此放棄。事實上編輯后的腫瘤細胞可以定位原發腫瘤細胞，因此若能馴服這些編輯后的“回巢”腫瘤細胞就能夠最終找到治療腫瘤的方法。沙阿接著說，他正在計劃創辦一家利用編輯后的“回巢”腫瘤細胞來進行腫瘤治療的公司。他接著補充說道，在將新研究成果提交給期刊后的一年時間內，他的研究團隊已經獲得了更多關于CRISPR技術編輯后的重新定位的癌細胞可以攻擊癌癥的證據，他表示：“我們會長期跟蹤這項研究的數據?！?/p>

其他對重新定位的腫瘤細胞開展研究的科學家表示，他們認為這種療法有望進入臨床實驗，這種利用腫瘤原發部位的重新定位細胞開展腫瘤治療的方法將前途無量。

羅格斯大學的一位癌癥生物學家雷娜塔·帕斯夸利尼（Renata Pasqualini）在2016年領銜了一個團隊開展一項類似研究工作：利用重新定位的癌細胞將抗腫瘤化合物直接傳遞到小鼠體內的原發性和轉移性腫瘤部位，研究結果顯示腫瘤細胞的生長被大大抑制。她表示：“實驗能否取得成功取決于能否證實療法的安全性?！?/p>

對于這項研究，有兩個非常關鍵的問題暫時還沒有答案：在經過CRISPR改造后“回巢”的腫瘤細胞對原發腫瘤細胞進行攻擊的同時，對那些轉移到其他部位的腫瘤細胞有什么作用？畢竟這些發生轉移的腫瘤才是導致癌癥死亡率超過90%的根本原因；另外一個問題是如何使得經過CRISPR基因改造后的腫瘤細胞不再恢復原始的狀態而只是去識別腫瘤細胞并殺死腫瘤細胞？畢竟無論這些細胞是否經過CRISPR技術的改造，它們在本質上仍然是癌細胞。

沙阿和他的研究團隊為這些經過基因工程改造的腫瘤細胞設計了一個殺傷開關，如果對這些改造后的細胞施用一種藥物，這個殺傷性開關將會被激活并殺死這些細胞。

資料來源 Scientific American