基于CRISPR/Cas工具的腫瘤基因線路構(gòu)建及應(yīng)用

宋斐，劉宇辰，蔡志明，黃衛(wèi)人

（1深圳大學(xué)第一附屬醫(yī)院，深圳市第二人民醫(yī)院，泌尿外科，廣東 深圳 518035；2廣東省泌尿生殖腫瘤系統(tǒng)生物學(xué)與合成生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 深圳 518035）

癌癥的發(fā)生和發(fā)展是多因素協(xié)同的結(jié)果，涉及復(fù)雜的信息網(wǎng)絡(luò)與許多信號(hào)分子的相互作用［1］。隨著對(duì)人類基因組研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)基因表達(dá)調(diào)控并非孤立、單一事件，而是存在相互制約和影響［2］。因此，細(xì)胞信號(hào)通路的調(diào)控和干預(yù)通常復(fù)雜而困難，涉及動(dòng)態(tài)感知和多層次調(diào)控。近年來，基于多組學(xué)研究對(duì)腫瘤發(fā)展機(jī)制的解析以及腫瘤微環(huán)境的認(rèn)識(shí)，在針對(duì)性治療藥物的開發(fā)及其臨床應(yīng)用上取得了巨大進(jìn)展。如，靶向PD1/PDL1免疫檢查點(diǎn)藥物和CAR-T 細(xì)胞免疫治療技術(shù)（2018 年獲FDA 批準(zhǔn)），靶向腫瘤新生抗原的T 細(xì)胞回輸?shù)龋瑸閻盒阅[瘤的治療提供了全新策略。然而，現(xiàn)有治療策略通常靶點(diǎn)單一，若要進(jìn)一步提升治療效果，解決現(xiàn)有藥物總體響應(yīng)率不佳和耐藥等問題，需開發(fā)出系統(tǒng)性干預(yù)的全新技術(shù)手段和策略，突破現(xiàn)有治療瓶頸。

基因線路是指經(jīng)過人工設(shè)計(jì)的、由不同功能的生物分子和基因元件組成的集合，它可使單個(gè)細(xì)胞根據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯執(zhí)行相應(yīng)功能，在導(dǎo)入活細(xì)胞后，感受、整合、處理分子信號(hào)，行使特定生物功能。合成生物學(xué)利用工程化原理，設(shè)計(jì)人工基因線路感知細(xì)胞內(nèi)外多重信號(hào)，進(jìn)而做出邏輯判斷并通過調(diào)控細(xì)胞信號(hào)網(wǎng)絡(luò)或釋放治療性藥物，系統(tǒng)性影響細(xì)胞行為以實(shí)現(xiàn)疾病治療之目的，是有望解決現(xiàn)有治療瓶頸的有力工具。……