《Nature》：格拉德斯通研究所与UCSF团队首创活体全基因组CRISPR筛选，破解CAR-T细胞治疗实体瘤难题

《Nature》：格拉德斯通研究所与UCSF团队首创活体全基因组CRISPR筛选，破解CAR-T细胞治疗实体瘤难题-肽度TIMEDOO

CAR-T 细胞疗法（嵌合抗原受体 T 细胞免疫疗法）在白血病和淋巴瘤等血液系统恶性肿瘤中已取得突破性临床疗效，但在肺癌、胰腺癌、卵巢癌、结直肠癌及乳腺癌等实体瘤（Solid tumors）领域，受限于肿瘤微环境（Tumor microenvironment）的重重阻碍，CAR-T 细胞往往难以有效浸润并维持抗癌活性。

近日，发表于《自然》（Nature）杂志的一项研究取得了重大突破。来自美国格拉德斯通研究所（Gladstone Institutes）与加州大学旧金山分校（UCSF）的研究团队，利用全球首个人体 T 细胞活体全基因组 CRISPR 筛选平台（In vivo genome-wide CRISPR screen），发现了两个能够显著提升 CAR-T 细胞对实体瘤浸润与杀伤效力的关键靶点基因。

该研究由格拉德斯通研究所合作研究员、UCSF 助理教授 Julia Carnevale 博士领衔，格拉德斯通-UCSF 基因组免疫学研究所所长 Alex Marson 博士为共同通讯作者，联合指导的博士后研究员刘琦（Qi Liu）博士为文章第一作者。

突破技术瓶颈：首创动物体内全基因组筛选平台

长期以来，肿瘤免疫学界大多依赖体外培养皿（In vitro）进行基因筛选，这无法真实模拟活体肿瘤复杂的物理屏障与免疫抑制微环境。然而，在动物体内进行全基因组筛选面临极其严苛的技术瓶颈——肿瘤内部微环境异常恶劣，回收到的 T 细胞数量极少，难以满足统计学分析要求。

为解决这一难题，第一作者刘琦博士开发了一种创新策略：通过工程化改造肿瘤细胞，使其表达吸引 T 细胞的特定信号，从而诱导 T 细胞在肿瘤部位高度富集。这一改进使研究人员从单个小鼠肿瘤中成功回收到的 T 细胞数量从传统方法的数万个陡增至 500 万至 1000 万个，彻底打破了活体全基因组筛选的技术瓶颈。

基于该平台，研究团队针对近 20,000 个基因展开了双重功能筛选，分别寻找能够促进 T 细胞向实体瘤“迁移浸润”以及增强其“γ-干扰素（Interferon-gamma）释放能力”的关键基因。

双靶点协同：敲除 P2RY8 与 GNAS 重构抗癌战力

筛选结果锁定了一对决定 CAR-T 细胞战力的核心基因：P2RY8 与 GNAS。

研究表明，实体瘤通常会释放特定分子激活 T 细胞表面的 P2RY8 受体，以此阻止 T 细胞进入肿瘤内部。敲除 P2RY8 基因后，这一限制被彻底解除，CAR-T 细胞得以像潮水般涌入实体瘤深处。

与此同时，实体瘤微环境会释放多种复杂的免疫抑制信号，试图“关闭”T 细胞。研究发现，GNAS 基因正是处理这些抑制信号的核心传导枢纽（Central hub）。敲除 GNAS 后，CAR-T 细胞能够直接屏蔽绝大多数抑制信号，在肿瘤内部持续高水平释放 γ-干扰素。

小鼠实验显示，敲除 GNAS 的 CAR-T 细胞在黑色素瘤、肺癌、胰腺癌、胃食管腺癌及子宫肉瘤等多种实体瘤模型中均展现出强大的肿瘤消退效果。而同时敲除 P2RY8 与 GNAS 两个基因则产生了更为显著的协同治疗效应——即使在极低剂量给药条件下，仍有三分之二的肺癌模型小鼠实现了肿瘤完全清空，且未观察到长期全身性毒副反应。