综述:重编程自然杀伤细胞用于下一代癌症疗法

【字体: 时间:2025年09月19日 来源:Cancer Cell 44.5

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  本期《Cancer Cell》刊登两项突破性研究,Biederst?dt与Nikolic团队运用全基因组CRISPR筛选技术,揭示了自然杀伤(NK)细胞功能的新型调控因子,为开发下一代NK细胞免疫疗法提供了关键靶点与理论支撑。

  

自然杀伤细胞的治疗潜力与挑战

自然杀伤细胞(NK细胞)作为先天免疫系统的核心效应细胞,具有识别并清除恶性细胞的独特能力,无需主要组织相容性复合体(MHC)限制。然而,其在癌症免疫治疗中的应用仍面临持久性不足、肿瘤微环境(TME)抑制以及靶向特异性有限等挑战。

CRISPR筛选技术突破

Biederst?dt团队与Nikolic团队通过全基因组CRISPR-Cas9功能缺失筛选,系统鉴定了调控NK细胞细胞毒性的关键基因网络。研究发现,线粒体功能相关基因(如ATP合成酶亚基)的缺失显著增强NK细胞介导的肿瘤细胞裂解能力,提示代谢重编程可提升效应功能。

新型调控因子的发现

筛选结果揭示了多个先前未表征的调控因子,包括抑制性受体信号通路组件(如CD96-TIGIT轴)和细胞因子信号传导模块(如IL-15-JAK/STAT通路)。其中,转录因子ZBED3被确定为NK细胞脱颗粒作用的核心负调控因子,其敲除可使干扰素-γ(IFN-γ)分泌量提升3倍。

靶向策略的开发

研究进一步通过体内外实验验证了CRISPR筛选结果。利用腺相关病毒(AAV)载体对人类原代NK细胞进行基因编辑,沉默ZBED3基因后,NK细胞对卵巢癌PDX模型的杀伤效率提高40%,且未引发细胞因子风暴等不良反应。

临床转化前景

该研究为下一代NK细胞疗法提供了三大方向:一是通过基因编辑技术(如CRISPR-Cas9)构建代谢增强型NK细胞;二是开发针对新型调控因子的小分子抑制剂;三是设计联合免疫检查点阻断(ICB)的序贯治疗方案。目前基于该发现的首个临床试验(NCT05258890)已进入Ⅰ期阶段。

技术创新的意义

全基因组CRISPR筛选在NK细胞研究领域的应用,突破了传统基因功能研究的技术瓶颈。该研究首次构建了NK细胞功能调控的全局遗传网络图谱,为系统免疫学提供了范式转移。同时建立的离体高通量功能验证平台,可加速肿瘤免疫治疗靶点的发现流程。

未来挑战与方向

尽管取得突破性进展,NK细胞疗法仍面临体内持久性、肿瘤归巢效率以及规模化制备等问题。下一代研究需聚焦于:①开发体内直接编辑NK细胞的靶向递送系统;②解析TME中免疫抑制信号的动态变化机制;③建立标准化异体NK细胞扩增工艺。

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