CRISPR/Cas9敲除SHP-1增强T细胞抗肿瘤活性联合辛伐他汀治疗肝癌的新策略

本研究针对肝细胞癌(HCC)免疫抑制微环境导致治疗响应率低的问题，通过CRISPR/Cas9技术构建SHP-1敲除(KO)的CD8+ T细胞，结合辛伐他汀靶向代谢重编程，显著增强T细胞IFN-γ/Granzyme B分泌和肿瘤杀伤能力，在PDX模型中证实协同治疗效果，为克服HCC免疫治疗耐药提供新方案。

　　

肝细胞癌是全球最常见的原发性肝癌，预计到2025年每年新增病例将达百万。尽管免疫检查点抑制剂等疗法取得进展，但HCC患者客观缓解率仅15-20%，这主要归咎于肿瘤免疫抑制微环境导致T细胞功能耗竭。其中，含有SH2结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶-1(SHP-1)通过去磷酸化TCR信号通路关键蛋白(如LCK、ZAP70等)，显著抑制T细胞活性。虽然已有研究尝试通过药物抑制SHP-1增强抗肿瘤免疫，但存在选择性差、膜通透性低等问题。如何精准调控SHP-1并协同其他治疗手段，成为突破HCC免疫治疗瓶颈的关键科学问题。

中南大学湘雅三医院放射科等机构的研究团队在《iScience》发表研究，创新性地将CRISPR基因编辑技术与代谢调控相结合。通过单细胞测序发现SHP-1在耗竭T细胞中高表达，继而构建SHP-1-KO的CD8⁺ T细胞，证实其能增强效应记忆T细胞(T_EM)比例和细胞毒性，并在人源化PDX模型中验证疗效。更突破性的是，通过转录组分析发现脂代谢通路激活，联合HMGCR抑制剂辛伐他汀可产生协同抗肿瘤效应，为HCC治疗提供"基因编辑+代谢调控"的双重策略。

研究主要采用单细胞RNA测序分析HCC患者T细胞亚群特征；CRISPR/Cas9构建SHP-1-KO的CD8⁺ T细胞并通过Western blot验证；建立12例HCC患者的PDX模型；通过流式细胞术分析T细胞表型和功能；RNA-seq筛选关键通路；最后在PDX模型中评估联合治疗效果。样本来源于12例接受过靶向/免疫治疗后进展的HCC患者活检组织。

研究结果部分：
"耗竭T细胞中SHP-1的表达特征"：单细胞测序分析显示SHP1在耗竭T细胞中表达显著高于细胞毒性T细胞，公共数据库GSE140228和GSE98638验证该发现在CD8⁺ T_ex细胞中尤为突出。

"CRISPR/Cas9编辑系统敲除SHP-1基因"：设计靶向SHP-1外显子3的sgRNA，Sanger测序显示敲除效率达67.4-70.1%，Western blot证实SHP-1蛋白完全缺失，且其下游靶标p-CD3ζ、p-LCK等磷酸化水平显著升高。

"SHP-1-KO T细胞的体外抗肿瘤效果"：KO组T_EM比例增加2.1倍，分泌IFN-γ、Granzyme B和穿孔素水平显著提升，对Hep3B、Huh7和HepG2细胞的杀伤效率提高35-48%。RNA-seq显示细胞外基质粘附相关通路激活。

"SHP-1-KO T细胞在HCC PDX模型中的抗肿瘤作用"：瘤内注射组肿瘤生长抑制率达61%，肿瘤内CD8⁺ T细胞浸润增加3.2倍，HLADR⁺CD8⁺ T细胞比例提升，TUNEL染色显示凋亡细胞增加2.8倍。

"人源化HCC PDX模型中的抗肿瘤效果"：KO(i.t.)组小鼠生存期延长40天，肿瘤内T_EM比例维持高水平，IFN-γ分泌量增加4.3倍，CD8表达量较对照组高5.1倍。

"联合辛伐他汀增强抗肿瘤效应"：RNA-seq发现KO组脂代谢通路上调，HMGCR为枢纽基因。体外实验显示辛伐他汀(30μM)使Huh7细胞杀伤率提升至82%。PDX-4-3模型中联合治疗组肿瘤完全抑制，且不影响肝功能指标。

讨论部分指出，该研究首次实现CRISPR编辑T细胞与代谢药物的协同治疗。SHP-1-KO通过增加T_EM比例和增强细胞毒性克服免疫抑制，而辛伐他汀通过抑制肿瘤脂代谢增强疗效。研究创新点包括：证实SHP-1敲除不影响T细胞增殖；发现瘤内注射优于静脉给药；揭示氧化磷酸化通路下调可能是协同作用机制。虽然存在未验证T细胞粘附功能、使用皮下而非原位模型等局限，但临床转化潜力显著：CRISPR编辑安全性已获临床试验验证(NCT02793856)，辛伐他汀作为FDA批准药物可直接用于联合治疗。该研究为开发"基因编辑+代谢重编程"的HCC精准免疫治疗方案奠定基础。