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病毒樣顆粒打開髓系免疫細胞的CRISPR工具箱,CAR巨噬細胞找到增效開關

新平台把基因剔除、鹼基編輯與表觀遺傳沉默送進難以改造的原代單核球、巨噬細胞及樹突細胞,並從大規模篩選中鎖定TNFAIP3;成果仍停留在實驗室階段,距離臨床製造與安全驗證尚有多道關卡。

By SURL BioNews

髓系免疫細胞能吞噬病原、呈現抗原,也深刻左右腫瘤微環境,卻一直是基因工程的棘手對象。傳統病毒載體或電穿孔往往面臨效率、毒性與細胞功能受損之間的取捨。刊登於《Nature Biotechnology》的研究如今以病毒樣顆粒建立一套遞送工具,讓原代人類單核球、巨噬細胞與樹突細胞得以接受多種CRISPR操作,同時盡量保留存活率與先天免疫反應。

病毒樣顆粒借用病毒進入細胞的能力,卻不攜帶可自行複製的完整病毒基因體。研究團隊藉此遞送Cas9等編輯元件,完成基因剔除、鹼基編輯及表觀遺傳沉默。這項策略的意義不只在於修改單一基因,而是把過去較常用於容易培養細胞株的功能基因體學工具,帶進更貼近人體生物學的原代髓系細胞。

為了進行混合式大規模篩選,研究人員進一步建立SLICeVLP系統:先以帶有VPX的慢病毒載體送入嚮導RNA,再由工程化病毒樣顆粒提供Cas9。這種分工設計讓不同基因擾動可在同一批細胞中接受比較。公開資料亦顯示,研究涵蓋單細胞RNA定序、CRISPR干擾與巨噬細胞Perturb-seq,並在未處理及脂多醣刺激條件下篩選CD14陽性單核球;原始定序資料與處理後檔案已存入公共資料庫。

篩選結果把焦點帶到TNFAIP3。該基因編碼的A20蛋白是發炎訊號的重要煞車;移除TNFAIP3後,巨噬細胞呈現較強的促發炎狀態,也較不容易被推向抑制性極化。當這項改造加入辨識HER2的嵌合抗原受體巨噬細胞時,研究觀察到更高的腫瘤細胞毒殺能力,顯示功能篩選可能直接為細胞治療尋找可搭配的基因改造。

這項成果仍不能等同於新的癌症療法。TNFAIP3負責限制免疫活化,解除這道煞車雖可能增強攻擊力,也可能帶來過度發炎、細胞狀態失控或組織傷害;目前提供的資訊尚不足以判斷其在動物體內的持久性、安全範圍及真正治療效益。不同捐贈者之間的編輯效率與免疫反應差異、脫靶效應,以及大規模製造的一致性,也都需要系統性驗證。

更長遠的價值,或許在於建立一座從基因功能探索通往細胞工程的橋梁。研究團隊已在原代髓系細胞示範多種編輯形式及混合式篩選;若未來能擴展至全基因體尺度,並在更複雜的腫瘤模型與臨床級製程中重現結果,這套平台可能協助研究者更快辨認哪些免疫煞車值得解除、哪些改造反而會製造不可接受的風險。

References

  1. Nature Biotechnology, Published online: 2026-08-17; | doi:10.1038/s41587-026-03258-2
  2. PubMed
  3. Korean Society for Stem Cell Research
  4. CRISPR Medicine News