三陰性乳腺癌(TNBC)是指雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)和人表皮生長因子受體(HER2)均未表達(dá)的乳腺癌,占所有乳腺癌病例的12%。其病理學(xué)特點(diǎn)表現(xiàn)為組織學(xué)分級較高、發(fā)病年齡較早、腫瘤體積較大、發(fā)生內(nèi)臟轉(zhuǎn)移和骨轉(zhuǎn)移的幾率較大。TNBC比非三陰性乳腺癌死亡率更高,且中位生存期更短。手術(shù)并結(jié)合化療、放療輔助治療是這種癌癥主要的治療手段,目前亟需有效的靶向治療策略。
最近,美國波士頓兒童醫(yī)院(Boston Children's Hospital)的研究人員首次報道了靶向TNBC腫瘤的CRISPR基因編輯療法。他們將CRISPR系統(tǒng)封裝在納米脂質(zhì)凝膠顆粒中,注入小鼠體內(nèi)后可敲除其致癌基因,在選擇性識別癌細(xì)胞的同時可保留正常組織,從而達(dá)到抑制腫瘤生長的目的。相關(guān)工作發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》(PNAS)上。
CRISPR基因編輯技術(shù)在基礎(chǔ)科學(xué)研究中炙手可熱,但迄今為止,開發(fā)合適的遞送體系將其轉(zhuǎn)化為有效的疾病治療手段仍然是一個挑戰(zhàn)。以往人們曾設(shè)想使用病毒作為載體,但病毒的負(fù)載能力有限,并且一旦感染靶標(biāo)以外的細(xì)胞,可能會帶來嚴(yán)重的毒副作用,另一種方法則是將CRISPR系統(tǒng)封裝在陽離子聚合物或脂質(zhì)納米顆粒內(nèi),但相應(yīng)的載體可能產(chǎn)生細(xì)胞**,表達(dá)CRISPR系統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因序列也可能會在到達(dá)靶標(biāo)細(xì)胞前被捕獲或分解。
本文作者則將表達(dá)CRISPR系統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因封裝在納米脂質(zhì)凝膠中,這種載體由脂肪分子和水凝膠組成,無毒、具有良好的柔性和彈性,可與靶向細(xì)胞的細(xì)胞膜融合,并有效遞送攜帶的DNA序列。該方法將CRISPR系統(tǒng)封裝在偶聯(lián)了特定抗體的納米脂質(zhì)凝膠顆粒中,這種抗體可特異性識別TNBC細(xì)胞的靶點(diǎn)ICAM-1蛋白,從而將CRISPR系統(tǒng)引導(dǎo)至腫瘤部位,達(dá)到治療的目的。
▲納米顆粒遞送CRISPR系統(tǒng)示意圖(圖片來源:參考資料[1])
作者設(shè)計了小鼠模型試驗(yàn),通過這種方法,CRISPR系統(tǒng)可有效遞送至其乳腺腫瘤細(xì)胞,并敲除乳腺癌驅(qū)動基因之一LCN2,腫瘤細(xì)胞組織的基因敲除效率達(dá)到81%,腫瘤生長速率降低了77%,與此同時,正常的細(xì)胞組織沒有受到明顯的影響。
該工作的通訊作者M(jìn)arsha A. Moses博士還表示,這種方法在TNBC的靶向治療中初步取得積極的結(jié)果,在其他類型的癌癥治療中應(yīng)該也可以大顯身手,目前研究團(tuán)隊(duì)正在探索這一技術(shù)在其它癌癥種類中的應(yīng)用。
參考資料
[1] Peng Guo et al., (2019). Therapeutic genome editing of triple-negative breast tumors using a noncationic and deformable nanolipogel. PNAS, DOI: 10.1073/pnas.1904697116
[2] CRISPR gene editing may halt progression of triple-negative breast cancer. Retrieved Aug. 28, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-08/bch-cge082219.php
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