研究背景
肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）的免疫抑制性严重限制了免疫治疗的效果。TME中的多种细胞类型通过复杂的信号网络来限制T细胞的浸润和抗肿瘤免疫应答，为肿瘤生长、侵袭和治疗抵抗提供了有利条件。尽管免疫检查点抑制剂（ICB）疗法如抗PD1/PDL1和抗CTLA4在部分肿瘤患者中取得了显著疗效，大多数患者对单一或简单联合的ICB疗法的响应有限。亟需开发一种灵活、高效且安全的多靶点免疫治疗策略。 耶鲁大学陈斯迪教授课题组开发了一种全新技术——多靶点基因沉默通用组合免疫疗法（Multiplex Universal Combinatorial Immunotherapy via Gene-silencing，MUCIG）。 MUCIG基于CRISPR-Cas13d系统，可同时高效靶向TME中的多种免疫抑制基因。通过多层库直接体内疗效筛选，我们设计并验证了靶向四个关键免疫检查点基因（Cd274/PD-L1、Lgals9/Galectin9、Lgals3/Galectin3和Cd47/CD47，PGGC）的通用型AAV-MUCIG。通过腺相关病毒（AAV）载体递送，AAV-MUCIG疗法在多种小鼠肿瘤模型（如B16F10黑色素瘤、E0771乳腺癌、Colon26结肠癌和Pan02胰腺癌）中展示了强大的抗肿瘤效果，显著抑制了肿瘤生长。 MUCIG技术通过协同靶向肿瘤微环境中的免疫抑制基因，可以 重塑TME，提高肿瘤浸润性CD8+ T细胞数量，并降低髓源性抑制细胞（MDSC）的比例，来增效抗肿瘤免疫应答。转录组和流式细胞术等实验显示，MUCIG尤其是基于高保真hfCas9的MUCIG技术能够精准抑制目标基因的表达，而对下游基因的非特异性影响有限，显著较少脱靶效应。体内外实验显示MUCIG安全有效，无明显毒性或体重下降反应。 本研究为肿瘤免疫治疗开辟了新途径，为靶向复杂TME的多种免疫抑制基因提供了一个灵活、高效且安全的新疗法——MUCIG。MUCIG的灵活性和模块化使其既可根据患者的具体基因组特征或肿瘤微环境状态，快速设计靶向不同基因的gRNA组合，实现精准个性化治疗；亦可通过靶向广谱靶点用于适合各种癌症病人的通用型现货疗法。作者简介
耶鲁大学陈斯迪教授课题组一直致力于开发新型基因编辑，系统性筛选，分子与细胞工程等底层技术；与及遗传，肿瘤，和免疫等重大健康和疾病领域的治疗新靶点和疗法 （网页https://sidichenlab.org）。陈斯迪教授和王广川研究员（中国科学院分子细胞科学卓越创新中心）为该论文的共同通讯作者， 课题组博士后张飞飞为该论文第一作者，学生Ryan Chow为并列第一作者。 《自然-生物技术》Nature Biotechnology
DOI: 10.1038/s41587-024-02535-2
Multiplexed inhibition of immunosuppressive genes with Cas13d for combinatorial cancer immunotherapy
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