癌症是一种涉及细胞内在特性和外部因素相互作用的复杂且多样的疾病,特别是外部动态变化的肿瘤微环境(TME),对癌症的进展起着重要的作用。尽管针对TME的调控开发了多种治疗策略,但耐药性增强、响应率下滑、停药后病情反复等问题层出不穷。随着基因编辑技术的发展,特别是CRISPR-Cas9基因编辑技术的出现,在肿瘤治疗领域显示出巨大的应用潜力和价值。 近日,南京大学宋玉君教授团队对基因编辑技术在TME调控中的应用进行综述,利用基因编辑技术特异性高、成本低、操作便捷的优势,结合纳米材料优异的递送性能,从基因层面对TME进行改造,实现有效的肿瘤杀伤。
肿瘤的进展不仅取决于肿瘤细胞的内在特性,同时还受到肿瘤外在因素的影响,特别是来自其周围的TME的调节,这种复杂且动态变化的微环境,在肿瘤的发展和转移过程中具有至关重要的作用。为了维持自身的活性,肿瘤细胞通常会在宿主组织中诱导分子、细胞和物理等一系列变化,颠覆正常组织的常规环境,降低免疫细胞的攻击,形成特有的肿瘤代谢微环境、肿瘤免疫微环境、肿瘤微生物微环境、及肿瘤物理微环境。 传统的肿瘤治疗手段,如手术切除、化疗、放疗等,大多集中在肿瘤细胞本身,而忽略了动态的肿瘤微环境对肿瘤的影响,往往造成治疗效果差、复发率高、耐药性发展迅速、毒副作用大的结果,对患者的生活质量和生存率造成了重大影响。因此,基于肿瘤微环境调控的抗肿瘤治疗策略可以大大提高治疗的有效性。 基因编辑技术的提出与发展是生命科学领域的一项重大突破,使生物体的基因改造达到了前所未有的深度和广度,特别是2020年诺贝尔化学奖对CRISPR-Cas9基因编辑技术的表彰,有力地表明了该项技术的优越性与巨大的应用前景。CRISPR-Cas9技术能够精确有效地操纵基因组,靶向驱动肿瘤进展的特定基因突变位点,可以对TME进行遗传性的彻底改造。然而,利用基因编辑技术调控TME的研究尚且处于起步阶段,存在调控靶点不确定、基因编辑效率低、基因编辑系统脱靶等亟待解决的关键问题。随着材料科学和分子生物学的快速发展,极大地促进了基因编辑系统体内递送技术的开发,安全性高,更容易进行规模化生产,临床转化潜力高,值得进行深入研究与挖掘。 综上所述,本综述阐述了利用基因编辑工具对TME进行调控,并结合纳米生物材料的递送优势,用以改变肿瘤细胞赖以生存的微环境,遏制肿瘤的进展,为肿瘤治疗提供一条新思路,具有广阔的应用前景。 论文信息 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