中性粒细胞启发的CRISPR/dCas9纳米药物：编程肿瘤细胞自毁与旁观者杀伤效应的选择性癌症治疗新策略

本文推荐：受中性粒细胞清除肿瘤机制启发，研究者开发了纳米载体介导的CRISPR/dCas9系统（nanoCRISPRa-ELANE），通过激活中性粒细胞弹性蛋白酶（ELANE）的内源性表达，实现肿瘤细胞特异性杀伤。该策略利用组蛋白H1.0依赖性自毁机制选择性清除肿瘤细胞，并通过分泌型ELANE引发旁观者杀伤效应，同时诱导免疫原性细胞死亡（ICD）增强抗PD-L1疗法协同作用，为癌症治疗提供了高效、精准且持久的创新方案。

　　

Highlight

受中性粒细胞精准清除肿瘤的生物学机制启发，我们开发了nanoCRISPRa-ELANE系统，通过激活内源性ELANE表达实现癌症治疗。尽管ELANE在正常和肿瘤细胞中均上调，但仅肿瘤细胞通过组蛋白H1.0依赖性自毁机制被选择性清除。分泌的ELANE还能通过旁观者杀伤效应高效清除邻近肿瘤细胞，同时ELANE介导的肿瘤细胞死亡可诱导免疫原性反应，显著增强抗肿瘤免疫并与抗PD-L1疗法产生协同作用，抑制肿瘤转移。

Introduction.

精准清除肿瘤细胞是癌症治疗创新的核心目标。尽管取得显著进展，真正靶向性的临床疗效仍面临挑战。宿主免疫系统通过多种免疫细胞精确识别和清除病原体或突变细胞。基于此，各类免疫细胞疗法（如CAR-T细胞）已被开发用于临床肿瘤治疗。

Preparation of nanoCRISPRa-ELANE for transcriptional activation-induced selective tumor cell death.

为制备nanoCRISPRa-ELANE，我们首先构建了四种sgRNA特异性CRISPR激活（CRISPRa）质粒，将设计的sgRNA序列插入U6启动子下游，并通过二代测序（NGS）验证质粒构建成功。这些CRISPRa质粒转染至NIH-3T3小鼠成纤维细胞和HEK-293T人胚胎肾细胞以评估sgRNA效率。

Conclusion

在肿瘤细胞中，表达的ELANE通过蛋白水解切割CD95的死亡结构域（DD）诱导DNA损伤，并促进H1.0的核质转位，形成细胞毒性DD-H1.0复合物，最终以免疫原性细胞死亡（ICD）方式触发肿瘤细胞死亡。此外，分泌的ELANE能高效清除邻近未转染的肿瘤细胞，并通过诱导系统性抗肿瘤免疫抑制远端肿瘤生长。

nanoCRISPRa-ELANE construction.

将dCas9-VP64和MS2-p65-HSF1质粒按1:1质量比混合于Opti-MEM低血清培养基，加入等质量PPL-RT溶液，25°C孵育10分钟制备nanoCRISPRa-ELANE。通过动态光散射测定流体力学直径，原子力显微镜分析形态特征。

Activation efficiency of nanoCRISPRa-ELANE.

在A549等肿瘤细胞中评估基因激活效率...

（注：根据要求省略实验细节部分）