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Nature | 在体CRISPR screening发现增强CAR-T的靶点

发布日期:2025-11-14 浏览量:28

文章来源公众号:生物快评         作者:bio2you


2025年9月24日, Nature发文《In vivo CRISPR screens identify modifiers of CAR T cell function in myeloma》,这篇文章是哈佛医学院的Marcela V. Maus教授,她也是麻省总医院细胞免疫治疗项目的主任。

CRISPR screening技术简介


这里指的是CRISPR KO screening技术,简单介绍一下:就是对一群T细胞转导gRNA文库,然后这群细胞中,某一些细胞亚群含有某一种基因敲除的表型。那么在给定一个筛选条件,让能够适应这种条件的、基因缺失的细胞群体,优胜劣汰出来。富集的T细胞在通过高通量测序分析是什么gRNA富集了,反推一下就知道是什么基因缺失了。

快速的结论


体外实验中,敲除RASA2 和 SOCS1 可增强 T 细胞的扩增;而在体内实验中,缺失PTPN2ZC3H12A 和 RC3H1则赋予 CAR T 细胞早期的选择性生长优势。

值得注意的是,作者发现细胞周期调控因子——细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子 1B(CDKN1B) 是限制 CAR T 细胞在体内后期活性的重要因素。

敲除 CDKN1B可增强 BCMA CAR T 细胞对抗原的增殖和效应功能,从而显著提高肿瘤清除率和整体生存率。

目前在Google Scholar检索,去掉引用,共有57万“crispr screening”信息。

文章的细节


1)是什么CRISPR筛选系统?

所用的是Mario’ library(有不同类型的gRNA文库),该文库靶向的是135个基因敲除,这些基因在一定程度上可能有T细胞的功能相关,每个基因有8个gRNA。对照无意gRNA有100个(靶向基因间区)。

这个筛选体系靶向的基因有限,所以敲除的靶点肯定在这个范围内,这限制了更大范围的筛选。

这个筛选所用的载体

载体1:靶向BCMA的CAR(4-1BBZ结构),这个CAR后面利用2A连接CD34t(短截体的CD34),该载体是表达CAR所用,CD34t是便于检测CAR表达。

载体2:gRNA载体,该载体通过U6驱动gRNA转录,注意这里含有TRAC gRNA和靶向基因gRNA,TRAC gRNA是有两个目的:其一是为了避免后续体内筛选的BCMA-CAR-T对宿主造成GvHD,其二是为了检测和分选CD3阳性的T细胞,因为CD3阳性的T细胞即是未发生基因编辑的细胞。串联PGK1启动子驱动iCasp9表达,且iCasp9通过2A连接了一个筛选标记LNGFR,icasp9是一个诱导性的安全开关,这些和筛选无关,可以不要。

2)这个筛选怎么操作的?

首先活化T细胞,然后制备含有BCMA-CAR的慢病毒和含有gRNA的文库的慢病毒。

将上述慢病毒混合感染活化的T细胞,然后通过磁珠筛选去掉CD3阳性的T细胞,即得到了CD3阴性的经过文库编辑后的T细胞。

然后这些细胞通过尾静脉注射到含有MM.1S小鼠体内,在第21天在小鼠的骨髓中分离BCMA-CAR-T,最后通过测序关键敲除哪个基因的gRNA被富集了。

3)筛选得到什么基因敲除对于CAR-T比较好

红色是富集的gRNA的基因,即敲除带来优势的基因。

蓝色为丢失的gRNA的基因,暗示敲除带来不利影响。

因为这个是一个富集筛选,所以我们通常更加相信富集的敲除的基因更可靠。

题外话:基因敲除筛选真的就是一个“一网打尽”的系统吗?

目前很多课题组做全基因组基因敲除筛选、过表达筛选,然后按照自己的观察指标,进行基因富集。对得到靶点后再进行验证,通常在加上单细胞测序的数据。

似乎“Screening”+“single-cell Seq”是发高分文章的套路

实际上,某个领域的一些关键基因很多都在早期都被发现了。目前想通过大规模的筛选,很难得到你想要的“新”的靶点,大概率是对旧的机制、通路的缝缝补补

测序和筛选的钱,大概率只是得到了一个文章的“头”和“引子”。

其次你筛选得到的清单,非常困难得到一个不影响“其他功能”,只有好处的靶点

最后很多人的筛选标准是 上一篇:Nat. Rev. Drug Discov. | GPCR靶向药物新纪元:创新药物、新靶点与突破性适应症 下一篇:胰蛋白酶的征程——从19世纪说起

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