Science子刊：癌症治疗新突破！CRISPR/Cas9基因剪刀使癌细胞永久失活 | 医麦猛爆料
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2020年11月26日/医麦客新闻 eMedClub News/--近年来，分子靶向药物和免疫治疗相对于化疗极大地改善了癌症的治疗效果，并降低了治疗相关毒性和不良反应。然而，大多数类型癌症仍存在较高的复发率和耐药性。
CRISPR/Cas9基因编辑技术具有永久破坏肿瘤基因的潜力，能够克服传统癌症疗法的剂量限制性毒性，减少治疗次数并提高治疗效果。
然而，利用CRISPR/Cas9技术进行癌症治疗一直受到肿瘤细胞编辑效率低和递送系统潜在毒性的阻碍。
以色列特拉维夫大学的科学家们采用了一种基于脂质体纳米颗粒（LNP）的CRISPR递送系统，CRISPR-LNP，在癌症小鼠中进行试验。研究证实了该技术治疗癌症具有良好的治疗效果。这项研究的论文于2020年11月18日在Science Advances杂志上发表，题为“CRISPR/Cas9 genome editingusing targeted lipid nanoparticles for cancer therapy”。
永久有效的癌症治疗
该研究的通讯作者，特拉维夫大学的癌症专家Dan Peer教授表示：“这是世界上第一项证明通过剪切DNA起作用的CRISPR基因组编辑系统在动物肿瘤模型中可以有效治愈癌症的研究。”
“这项技术可以从物理上剪切癌细胞中的DNA，不具有化疗的副作用，并能够使癌细胞永久失活。” Peer教授补充道。
该研究采用的注射剂含3个组分：由新型的氨基可电离脂质体构成的纳米颗粒递送系统（cLNP）、编码“微型剪刀” Cas9的信使RNA（mRNA）和识别癌细胞的导航系统sgRNA。
具有较大的体积的Cas9（160 kDa，4300 bases）和sgRNA（约31 kDa，130 bases），是传统病毒和非病毒（包括脂质、聚合物和其他纳米材料）递送系统的一大障碍。而LNP具有较高的装载能力；并且是一种比较成熟的递送技术，已得到了临床上的应用。
胶质母细胞瘤（GBM）是恶性程度最高的脑癌之一，诊断后患者的预期寿命仅为15个月，5年生存率仅为3%。这项研究中，研究人员将装载靶向PLK1向导RNA（sgPLK1）的CRISPR-LNPs（sgPLK1-cLNPs）脑内单次注射到GBM小鼠中，在体内实现了高达约70%的基因编辑效率，引起肿瘤细胞凋亡。该技术在小鼠中成功抑制了约50%的肿瘤生长，并使存活率提高约30%，存活时间延长约50%。
在转移性卵巢癌（OV）小鼠模型中，研究人员在小鼠体内腹腔注射给予EGFR靶向的sgPLK1-cLNPs，在体内实现高达约80%的基因编辑效率，很大程度上抑制肿瘤生长，使卵巢癌晚期伴腹水的小鼠总体存活率提高80%。
据悉，Peer教授团队现在计划继续对血液肿瘤以及杜氏肌萎缩症等遗传疾病进行相关实验。这种创新疗法可能还需要一段时间才能用于人类，但Peer教授对此持乐观态度。在将来，医师可以根据活检来决定患者适用普通注射还是瘤内注射，基于mRNA来开展个性化的癌症治疗。
“这项技术需要进一步开发，但重要的是，我们已经证明CRISPR可以杀死癌细胞。”Peer教授说。CRISPR破坏体内肿瘤基因表达的能力为癌症治疗和研究开辟了新的途径，也为罕见的遗传性疾病、慢性病毒性疾病（例如艾滋病）等非癌症的应用带来了许多新的可能。
参考资料：
1.https://advances.sciencemag.org/content/6/47/eabc9450#aff-3
2.https://www.timesofisrael.com/with-new-elegant-chemo-israeli-scientists-edit-genome-to-destroy-cancer-dna/
3.https://www.biospace.com/article/crispr-cas-9-system-doubles-life-expectancy-in-mice-with-aggressive-cancers/
4.https://www.biospace.com/article/releases/crispr-therapeutics-and-vertex-pharmaceuticals-announce-priority-medicines-prime-designation-granted-by-the-european-medicines-agency-ema-to-ctx001-for-the-treatment-of-sickle-cell-disease/