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在自然杀伤细胞中利用碱基编辑技术敲除TIGIT以重编程CD155 信号通路进而提升肿瘤免疫治疗效果
发布日期:2026-04-20 作者:院生育所 874 0

4 月 15 日,我院生殖健康研究所基因编辑应用技术研究组与上海中医药大学朱诗国课题组、姚超团队联合攻关,在基因编辑技术与肿瘤免疫治疗领域取得重要突破性进展。相关研究成果以论著形式发表于国际权威肿瘤学期刊Cancer Research,论文题目为《Base Editing of TIGIT Reprograms CD155 Signaling in Natural Killer Cells to Enhance Cancer Immunotherapy Efficacy》。该研究基于碱基编辑技术开发自然杀伤细胞(NK 细胞)治疗产品,在安全性与抗肿瘤疗效上均展现出重大临床转化价值。我院李广磊副研究员为共同第一作者,黄行许研究员为共同通讯作者。

NK细胞凭借不依赖 MHC 分子即可识别并杀伤肿瘤细胞的独特优势,被公认为下一代肿瘤免疫治疗的核心候选效应细胞。然而,NK细胞的临床转化长期受困于体外扩增困难、基因修饰效率低、易被肿瘤免疫逃逸等关键瓶颈。

针对上述难题,黄行许团队与朱诗国团队另辟蹊径,利用高精度碱基编辑技术对人原代 NK 细胞进行定向改造,在TIGIT 基因位点实现超过 90% 的高效编辑,成功将肿瘤细胞 CD155 介导的抑制信号重编程为激活信号,研发出可冻存、具备 “现货型” 应用潜力的 TIGIT BENK 细胞治疗制剂,为NK细胞免疫治疗的临床落地提供了全新技术路径。

研究团队首先通过滋养层细胞体系实现NK细胞高效体外扩增,14天内扩增倍数高达约 10 000 倍;随后采用碱基编辑蛋白联合 sgRNA 核转染策略,对 TIGIT 基因实施精准敲除。经序列与转染条件优化,最终在扩增后的 NK 细胞中实现90% 以上的 TIGIT 敲除效率,Sanger测序证实编辑通过引入提前终止密码子实现基因功能沉默。

该研究所用碱基编辑器为团队自主研发的Cas-embedding 新型编辑器(相关成果发表于 Nature Communications, 2020),可显著降低 sgRNA 非依赖性脱靶风险;全基因组测序结果显示,编辑后未出现明显脱靶突变,安全性得到严格验证。

机制上,TIGIT 是NK细胞表面关键抑制受体,可与肿瘤高表达的CD155结合而削弱细胞毒性。经碱基编辑敲除TIGIT 后,CD155无法启动抑制通路,转而与激活受体CD226 结合,将抑制信号转为激活信号。功能实验证实,TIGIT BE-NK细胞对多种实体瘤及血液肿瘤细胞系均表现出显著增强的脱颗粒能力与细胞因子分泌水平,抗肿瘤活性大幅提升。

该研究将高精度碱基编辑用于人原代 NK 细胞定向改造,仅通过单碱基改变即可实现 TIGIT 功能失活,成功重塑 CD155 信号调控网络。与传统 CRISPR-Cas9 相比,碱基编辑不产生 DNA 双链断裂,从根源上避免了染色体大片段缺失、易位等安全隐患;结合 Cas-embedding碱基编辑蛋白与电转递送策略,进一步将脱靶效应降至最低,为开发更安全、高效、可规模化的现货型 NK 细胞治疗产品奠定了关键技术基础。

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原文链接:https://aacrjournals.org/cancerres/article/86/8/1956/782640/Base-Editing-of-TIGIT-Reprograms-CD155-Signaling?guestAccessKey=


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