納米粒子助力CRISPR，三陰性乳腺癌小鼠腫瘤生長減緩77%

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來源：生物探索

2019-08-30

在所有乳腺癌中，三陰性乳腺癌（TNBC）的死亡率最高。在50歲以下的女性，非洲裔美國女性和攜帶BRCA1基因突變的個(gè)體中更為常見。一種叫做Lipocalin 2的致癌基因是三陰性乳腺癌的罪魁禍?zhǔn)?。對于這種高度侵襲性、頻繁轉(zhuǎn)移的癌癥，目前的治療手段仍然是手術(shù)、化療和放療?，F(xiàn)在人們迫切地想要找到具有針對性的有效治療手段。

在所有乳腺癌中，三陰性乳腺癌（TNBC）的死亡率。在50歲以下的女性，非洲裔美國女性和攜帶BRCA1基因突變的個(gè)體中更為常見。一種叫做Lipocalin 2的致癌基因是三陰性乳腺癌的罪魁禍?zhǔn)住τ谶@種高度侵襲性、頻繁轉(zhuǎn)移的癌癥，目前的治療手段仍然是手術(shù)、化療和放療。現(xiàn)在人們迫切地想要找到具有針對性的有效治療手段。

近日，美國波士頓兒童醫(yī)院（Boston Children’s Hospital）的研究人員開發(fā)了一種創(chuàng)新的方法，使用編輯系統(tǒng)CRISPR敲除基因，這一方法在小鼠模型中顯示出治療三陰性乳腺癌的強(qiáng)大潛力。。

迄今為止，由于缺乏有效的CRISPR傳遞系統(tǒng)，將CRISRP基因編輯技術(shù)應(yīng)用于疾病治療受到了限制。一種方法是使用病毒來傳遞CRISPR系統(tǒng)，但這種病毒不能攜帶大量的有效載荷，并且如果它“感染”了目標(biāo)細(xì)胞以外的細(xì)胞，可能會(huì)產(chǎn)生副作用。另一種方法是將CRISPR系統(tǒng)封裝在陽離子聚合物或脂質(zhì)納米顆粒中，但這些元素可能對細(xì)胞有毒，而且CRISPR系統(tǒng)往往在到達(dá)目的地之前就被身體捕獲或分解。

為了使CRISPR在乳腺腫瘤中發(fā)揮作用，研究人員必須找到一種方法能將該技術(shù)應(yīng)用于乳腺癌細(xì)胞。因此，他們將其封裝在納米粒子中并將其靶向ICAM-1——這是一種在乳腺癌細(xì)胞上表達(dá)的分子。

封裝的CRISPR系統(tǒng)在腫瘤樣品中以81%的效率敲除Lipocalin 2，并且當(dāng)注射到三陰性乳腺癌的小鼠模型中時(shí)，其使腫瘤生長減慢77％。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）雜志上。

波士頓兒童醫(yī)院的Peng Guo博士和Marsha Moses博士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)由脂肪和水凝膠制成的軟“納米凝膠”中。由于這些顆粒柔軟而有彈性，它們比硬顆粒更能有效地進(jìn)入細(xì)胞。軟顆粒能夠與腫瘤細(xì)胞膜融合，并直接在細(xì)胞內(nèi)傳遞CRISPR。

該研究的第一作者Guo說:“使用軟顆?？梢宰屛覀兏玫卮┩改[瘤，沒有副作用，而且運(yùn)輸?shù)呢浳锔?。我們的系統(tǒng)可以顯著增加CRISPR的腫瘤傳遞。”

一旦進(jìn)入細(xì)胞，CRISPR系統(tǒng)就會(huì)清除Lipocalin 2。實(shí)驗(yàn)表明，癌基因的缺失抑制了腫瘤的侵襲性和遷移或轉(zhuǎn)移的傾向。經(jīng)過處理的小鼠沒有顯示出中毒的跡象。

盡管這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是三陰性乳腺癌，但Moses相信，“我們的系統(tǒng)可以以精確和安全的方式向腫瘤輸送更多的藥物。”該團(tuán)隊(duì)的CRISPR平臺也可以用于治療兒童癌癥，而且還可以傳遞常規(guī)藥物。這些研究正在進(jìn)行中。

參考資料：

[1] CRISPR gene editing may halt progression of triple-negative breast cancer

[2] CRISPR slows the growth of triple-negative breast cancer in mice

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