癌癥是一種涉及細(xì)胞內(nèi)在特性和外部因素相互作用的復(fù)雜且多樣的疾病,特別是外部動(dòng)態(tài)變化的腫瘤微環(huán)境(TME),對(duì)癌癥的進(jìn)展起著重要的作用。盡管針對(duì)TME的調(diào)控開(kāi)發(fā)了多種治療策略,但耐藥性增強(qiáng)、響應(yīng)率下滑、停藥后病情反復(fù)等問(wèn)題層出不窮。隨著基因編輯技術(shù)的發(fā)展,特別是CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)的出現(xiàn),在腫瘤治療領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用潛力和價(jià)值。 近日,南京大學(xué)宋玉君教授團(tuán)隊(duì)對(duì)基因編輯技術(shù)在TME調(diào)控中的應(yīng)用進(jìn)行綜述,利用基因編輯技術(shù)特異性高、成本低、操作便捷的優(yōu)勢(shì),結(jié)合納米材料優(yōu)異的遞送性能,從基因?qū)用鎸?duì)TME進(jìn)行改造,實(shí)現(xiàn)有效的腫瘤殺傷。
腫瘤的進(jìn)展不僅取決于腫瘤細(xì)胞的內(nèi)在特性,同時(shí)還受到腫瘤外在因素的影響,特別是來(lái)自其周圍的TME的調(diào)節(jié),這種復(fù)雜且動(dòng)態(tài)變化的微環(huán)境,在腫瘤的發(fā)展和轉(zhuǎn)移過(guò)程中具有至關(guān)重要的作用。為了維持自身的活性,腫瘤細(xì)胞通常會(huì)在宿主組織中誘導(dǎo)分子、細(xì)胞和物理等一系列變化,顛覆正常組織的常規(guī)環(huán)境,降低免疫細(xì)胞的攻擊,形成特有的腫瘤代謝微環(huán)境、腫瘤免疫微環(huán)境、腫瘤微生物微環(huán)境、及腫瘤物理微環(huán)境。 傳統(tǒng)的腫瘤治療手段,如手術(shù)切除、化療、放療等,大多集中在腫瘤細(xì)胞本身,而忽略了動(dòng)態(tài)的腫瘤微環(huán)境對(duì)腫瘤的影響,往往造成治療效果差、復(fù)發(fā)率高、耐藥性發(fā)展迅速、毒副作用大的結(jié)果,對(duì)患者的生活質(zhì)量和生存率造成了重大影響。因此,基于腫瘤微環(huán)境調(diào)控的抗腫瘤治療策略可以大大提高治療的有效性。 基因編輯技術(shù)的提出與發(fā)展是生命科學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破,使生物體的基因改造達(dá)到了前所未有的深度和廣度,特別是2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)對(duì)CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)的表彰,有力地表明了該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)越性與巨大的應(yīng)用前景。CRISPR-Cas9技術(shù)能夠精確有效地操縱基因組,靶向驅(qū)動(dòng)腫瘤進(jìn)展的特定基因突變位點(diǎn),可以對(duì)TME進(jìn)行遺傳性的徹底改造。然而,利用基因編輯技術(shù)調(diào)控TME的研究尚且處于起步階段,存在調(diào)控靶點(diǎn)不確定、基因編輯效率低、基因編輯系統(tǒng)脫靶等亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。隨著材料科學(xué)和分子生物學(xué)的快速發(fā)展,極大地促進(jìn)了基因編輯系統(tǒng)體內(nèi)遞送技術(shù)的開(kāi)發(fā),安全性高,更容易進(jìn)行規(guī)?;a(chǎn),臨床轉(zhuǎn)化潛力高,值得進(jìn)行深入研究與挖掘。 綜上所述,本綜述闡述了利用基因編輯工具對(duì)TME進(jìn)行調(diào)控,并結(jié)合納米生物材料的遞送優(yōu)勢(shì),用以改變腫瘤細(xì)胞賴以生存的微環(huán)境,遏制腫瘤的進(jìn)展,為腫瘤治療提供一條新思路,具有廣闊的應(yīng)用前景。 論文信息 Harnessing Gene Editing Technology for Tumor Microenvironment Modulation: An Emerging Anticancer Strategy Dr. Shujun Feng, Dr. Yu Zhang, Yanyi Wang, Dr. Yanfeng Gao, Prof. Yujun Song Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202402485