CRISPR筛选揭示了干扰素γ受体信号通路中的基因丢失

马萨诸塞州总医院(MGH)的研究人员发现，干扰素γ受体(IFNgR)信号通路对于胶质母细胞瘤肿瘤对CART细胞免疫疗法杀伤的敏感性至关重要。在其他实体瘤中也观察到了同样的现象。这一发现可能部分解释了为什么液体和实体肿瘤对CART细胞治疗的反应非常不同。该研究发表在《自然》杂志上。

嵌合抗原受体(CAR)是任何合成分子，可特异性地命令免疫系统的T细胞识别并粘附在目标或抗原上。CARs识别肿瘤细胞表面的靶标。虽然CAR疗法对白血病和淋巴瘤等血液系统癌症的治疗产生了变革性的影响，但它并没有转化为实体瘤的类似成功。

为了确定实体瘤中的耐药途径，由麻省总医院癌症中心细胞免疫治疗项目主任MarcelaMaus博士领导的研究人员开发了一种用于胶质母细胞瘤的全基因组CRISPR敲除筛选。

“通过CRISPR筛选，我们能够以一种完全不偏不倚的方式以汇总格式询问整个基因组，而不是一次寻找一个或两个感兴趣的基因，”第一作者RebeccaLarson博士解释说。这使研究人员能够看到哪些基因丢失并确定实体瘤用来逃避CART细胞治疗的耐药机制。在这项研究中，他们使用CAR对屏幕中的每个条形码单元施加选择性压力。“然后我们对细胞进行测序，然后可以看到哪些肿瘤细胞还活着，然后告诉我们哪些基因被敲除。”

当Larson及其同事在多个胶质母细胞瘤细胞系(包括来自患者的几种细胞系)中应用该筛选时，他们意外地发现干扰素γ信号通路中基因的缺失使它们对CART细胞杀伤具有抗性。“这意味着这些干扰素γ相关基因对于肿瘤在面对CAR时死亡是必要的，这是我们以前不知道的，也是我们没想到的，”拉森补充道。

在基因敲除小鼠模型中也发现了这种相同的抗性模式。对其他实体瘤类型(包括胰腺、卵巢和肺细胞系)的进一步研究表明，对CART细胞治疗的耐药性是由于干扰素γ通路基因的丢失。

“我们发现CART细胞不会与缺乏干扰素γ信号传导的胶质母细胞瘤细胞结合，”Larson解释说，并补充说，虽然干扰素γ不会直接杀死癌症，但它会使肿瘤细胞变得更粘。“这样，CART细胞可以更好地与其结合并消除癌细胞。”

相反，研究人员观察到干扰素γ通路对白血病、淋巴瘤或多发性骨髓瘤对CART细胞治疗的敏感性没有影响。“我们可以看到实体和液体肿瘤如何以不同方式对CART细胞疗法作出反应，这一事实对于我们如何设计未来的疗法非常有用。”

Maus表示，展望未来，这一发现在两个方面为研究人员提供了临床上的机会。首先，通过靶向干扰素γ途径来增强T细胞/肿瘤细胞结合相互作用可能会在实体瘤中通过CART细胞疗法产生更好的反应。其次，在液体肿瘤中阻断这一途径可能有助于降低众所周知的CART细胞疗法的毒性，即细胞因子释放综合征。“尽管CART细胞治疗在某些情况下可以非常有效，在某些液体肿瘤中治愈率超过40%，但毒性是一个真正值得关注的问题，”她补充道。“压制干扰素伽马在这些癌症中可能会保持疗效，但会减少毒性过山车。”

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