作为消灭癌症的一个设想,利用CRISPR培养“癌细胞间谍”:通过基因编辑技术使得已经离开肿瘤原发部位并已经扩散的癌细胞成为“冷面杀手”,这些“冷面杀手”静静等待原发部位肿瘤细胞,并消灭他们。
 
  在一项为期4年的研究工作中,研究人员利用CRISPR技术编辑了那些重回肿瘤原发部位的癌细胞。经过编辑后,这些癌细胞能攻击原发肿瘤细胞,改善了罹患脑肿瘤和乳腺癌脑转移的模型小鼠的存活率。这一研究结果发表在《科学?转化医学》杂志上。
 
  尽管科学家在12年前发现癌细胞在转移至身体远端之后会再次迁移至肿瘤原发部位,这个现象迄今为止仍然是癌症生物学中最令人意想不到和最令人困惑的现象之一。它同时也激发了科学家一系列关于肿瘤治疗的设想,例如,将癌细胞易感病毒或癌细胞自杀基因想方设法放入这些回迁的肿瘤细胞内(当然科学家必须使这些细胞以某种方式产生对这些致死因子的抗性),同时希望这些重新定位的肿瘤细胞将致死因子有效地传递给肿瘤原发部位的其他肿瘤细胞。
 
  对于哈利德·沙阿(KhalidShah)领衔的研究团队开展的新研究工作,他们首先从患有肿瘤的小鼠身上取出肿瘤细胞。(如果这个治疗方法有朝一日应用至病人身上,医生首先要做的工作也是从穿刺或手术中获得的肿瘤中分离肿瘤细胞。)接下来,他们利用CRISPR技术使得这些分离出来的肿瘤细胞表达一种小分子,这种小分子可以激活癌细胞当中的“死亡受体”,“死亡受体”一旦被激活就开启了癌细胞的自我毁灭之路。研究人员将通过基因编辑技术改造后的细胞注入患有肿瘤的小鼠体内,这些细胞看起来对3种类型的肿瘤都发挥了效用:原发性胶质母细胞瘤,复发性胶质母细胞瘤和乳腺癌脑转移。研究人员经过观察写下了这样的评价:“编辑后的癌细胞显著地改善了3种患有肿瘤的小鼠的生存质量。”
 
  虽然研究效果显著,不过研究人员也表示,如果这项治疗癌症的实验方法在人体中也能够获得和实验小鼠相同的疗效,那么人们早在多年前就已经赢得了与癌症的战争。但事实上,实验性癌症治疗方法获批在人体上开展治疗的比率只有5%。有更多的实验性疗法在临床前的时期就已经被证实无效。
 
  不过沙阿向外界表示,虽然存在挑战,但他的研究工作并未就此放弃。事实上编辑后的肿瘤细胞可以定位原发肿瘤细胞,因此若能驯服这些编辑后的“回巢”肿瘤细胞就能够最终找到治疗肿瘤的方法。沙阿接着说,他正在计划创办一家利用编辑后的“回巢”肿瘤细胞来进行肿瘤治疗的公司。他接着补充说道,在将新研究成果提交给期刊后的一年时间内,他的研究团队已经获得了更多关于CRISPR技术编辑后的重新定位的癌细胞可以攻击癌症的证据,他表示:“我们会长期跟踪这项研究的数据。”
 
  其他对重新定位的肿瘤细胞开展研究的科学家表示,他们认为这种疗法有望进入临床实验,这种利用肿瘤原发部位的重新定位细胞开展肿瘤治疗的方法将前途无量。
 
  罗格斯大学的一位癌症生物学家雷娜塔·帕斯夸利尼(RenataPasqualini)在2016年领衔了一个团队开展一项类似研究工作:利用重新定位的癌细胞将抗肿瘤化合物直接传递到小鼠体内的原发性和转移性肿瘤部位,研究结果显示肿瘤细胞的生长被大大抑制。她表示:“实验能否取得成功取决于能否证实疗法的安全性。”
 
  对于这项研究,有两个非常关键的问题暂时还没有答案:在经过CRISPR改造后“回巢”的肿瘤细胞对原发肿瘤细胞进行攻击的同时,对那些转移到其他部位的肿瘤细胞有什么作用?毕竟这些发生转移的肿瘤才是导致癌症死亡率超过90%的根本原因;另外一个问题是如何使得经过CRISPR基因改造后的肿瘤细胞不再恢复原始的状态而只是去识别肿瘤细胞并杀死肿瘤细胞?毕竟无论这些细胞是否经过CRISPR技术的改造,它们在本质上仍然是癌细胞。
 
  沙阿和他的研究团队为这些经过基因工程改造的肿瘤细胞设计了一个杀伤开关,如果对这些改造后的细胞施用一种药物,这个杀伤性开关将会被激活并杀死这些细胞。

 

资料来源 Scientific American

责任编辑 游溪