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cell:開發出SLICE工具,鑒定出人T細胞免疫功能的關鍵調節基因
免疫療法能夠治愈一些癌癥,科學家們希望能開發提高免疫系統抗癌能力的藥物之外,還能操縱患者自身免疫細胞,使之變成抑癌軍隊。癌癥有躲避攻擊的技巧,要提高免疫細胞治療的效果不是很容易。如今的科學家們都是技術嫻熟的免疫系統工程師,但是他們是在一個不完整的藍圖上開展研究工作:雖然他們很了解如何對免疫細胞通路進行重編程,但是他們通常無法確切地確定他們應當重新連接哪些通路來讓免疫系統變得更加有效。
發表在《cell》雜志上的,題目是“Genome-wide CRIPSPR Screens in Primary Human T Cells Reveal Key Regulators of Immune Function”,論文中科學家們證實,SLICE這一強大的工具能夠快速評估患者“原始”免疫細胞(“primary” immune cells)中每個基因的功能,從而指導研究人員更好的改造免疫細胞以對抗癌癥或是其他疾病。
文章的通訊作者之一Marson博士說“利用SLICE執行全基因組篩選,我們讓基因組中的每個基因發生突變,以便觀察哪些基因對我們感興趣的細胞行為產生最大的影響。我們在每個細胞中一次改變一個基因并觀察哪個改變會導致細胞做我們想讓它做的行為。SLICE是一種發現引擎,將給我們指出能夠進行重編程以便產生最有效的下一代細胞療法的通路”
在最新研究中,研究人員分析是否能用SLICE識別T細胞更有效復制的基因,這對癌癥免疫療法來說十分重要,癌癥免疫療法是人工刺激和工程改造的T細胞殺死癌癥,科學家認為鑒定促進T細胞增殖的基因可以使癌癥免疫療法適用于更廣泛的患者。
利用SLICE,這些研究人員能夠鑒定出促進T細胞增殖的基因,以及抑制這種增殖的基因。雖然其中的一些基因之前已利用其他的發現方法進行了描述,但是許多基因都是全新的,這表明SLICE能夠揭示其他方法未能捕獲的關鍵性的增殖調節因子。在確定基因后,研究人員從多個人類供體中獲得原代T細胞,并刪除了已發現抑制復制的基因,當修飾T細胞在癌癥存在下培養,他們表現出顯著改善的癌癥殺傷能力,這表明可以編輯SLICE鑒定的基因并普通T細胞轉為潛在療法。
不過癌癥也有自己的伎倆。癌癥免疫療法經常失敗的原因在于腫瘤在所謂的微環境中茁壯成長,這種腫瘤微環境充滿了抑制免疫活性并阻止T細胞完全實現其癌癥殺傷潛力的化合物。
研究人員發現SLICE確實能夠用于激活受到抑制的T細胞。他們利用SLICE鑒定出腺苷(一種在腫瘤微環境中發現的免疫抑制劑)靶向的基因,并發現剔除這些基因允許T細胞增殖,即便在腺苷存在下也是如此。
SLICE也代表著科學家們用來研究基因功能的現有工具取得重大進展。盡管現有方法的使用僅限于通常無法捕獲人們最感興趣的真實生物學特征的細胞系。不過考慮到SLICE的靈活性,可能有朝一日會幫助科學家構建出新型抗病特性的個性化免疫細胞。
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