Journal for Immunotherapy of Cancer
非病毒CAR-NK细胞多重编辑新突破

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本研究利用非病毒CRISPR-Cas介导的多重碱基编辑技术，显著提升CAR-NK细胞的内在功能，为下一代CAR-NK细胞治疗提供创新策略。

 

文献概述
本文《Next-generation multiplex-edited CAR-NK cells: more edits, more power?》发表于Journal for ImmunoTherapy of Cancer，回顾并总结了通过非病毒方法工程化和优化CAR-NK细胞的研究进展。文章指出，尽管早期临床试验已验证CAR-NK细胞的安全性，但其持久性和抗肿瘤效力仍需提升。当前研究采用多重碱基编辑技术，结合TcBuster转座子系统，有效增强CAR-NK细胞的治疗潜能，同时评估其在体外和小鼠异种移植模型中的功能表现与毒性风险。

背景知识
NK细胞作为天然免疫细胞，因其强效的细胞毒性及抗肿瘤能力，成为癌症免疫治疗的重要工具。传统上，CAR-T细胞疗法虽有效，但伴随严重副作用如细胞因子释放综合征和神经毒性，而CAR-NK细胞则在安全性方面更具优势。然而，其持久性和抗肿瘤响应仍受限，因此，基因工程优化成为研究热点。CRISPR-Cas9等基因编辑工具可实现基因敲除，但伴随DNA双链断裂和潜在的染色体异常，而碱基编辑（BE）技术则可在不引发双链断裂的前提下实现高效基因编辑，适用于多重位点编辑。此外，TcBuster转座子系统提供非病毒、稳定整合CAR转基因的平台，为临床规模化生产提供可能。本研究结合BE与TcBuster，探索多重编辑对CAR-NK细胞功能的影响，进一步推动其临床转化潜力。

 

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研究方法与实验
作者采用第八代腺嘌呤碱基编辑器（ABE8e）对多个NK细胞免疫调节基因（AHR、CISH、KLRG1、TIGIT、PD-1）进行高效敲除，编辑效率接近100%。同时，利用TcBuster转座子系统将CAR和IL-15转基因整合入NK细胞基因组，实现非病毒、一步电穿孔法的高效基因工程化。在体外Raji细胞共培养模型中，评估不同编辑组合对NK细胞杀伤活性的影响。此外，使用小鼠异种移植模型评估编辑后NK细胞的体内功能及毒性反应。通过rhAmpSeq技术评估脱靶编辑位点，并使用深度测序确认染色体易位风险。

关键结论与观点

• 多重碱基编辑可显著提升CAR-NK细胞的体外细胞毒性及持久性。
• ABE8e编辑器在不诱导DNA双链断裂的前提下，实现高效、多位点基因敲除。
• 三重敲除（TIGIT、PDCD1、CISH）NK细胞在体外展示最强功能增强。
• 结合IL-15的CAR-NK细胞在异种移植模型中展现长期存活，但伴随显著体重下降和器官毒性。
• 脱靶分析显示，仅在PDCD1编辑中检测到一处低频非编码区脱靶，其余编辑位点无明显染色体易位。
• 本研究确认非病毒基因编辑在NK细胞工程中的可行性，为临床规模化生产提供支持。

研究意义与展望
该研究为非病毒、多重基因编辑NK细胞工程提供了重要平台基础，支持其在肿瘤免疫治疗中的应用。然而，毒性问题仍需深入研究，尤其在临床前人源化模型中验证其安全性。未来研究应优化编辑策略，减少脱靶效应，并探索更适于体内持久性和功能调控的基因靶点组合。

 

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结语
本研究展示了一种创新的非病毒多重编辑策略，用于优化CAR-NK细胞的抗肿瘤活性。通过碱基编辑和转座子介导的CAR整合，作者成功提升了NK细胞的功能和持久性。然而，毒性问题仍需进一步探索，尤其是在人源化模型中验证其安全性。未来研究需优化编辑效率，筛选最佳功能增强组合，并解决体内持久性和毒性控制问题，以推动该技术进入临床阶段。

 

Tobias Bexte and Dimitrios L Wagner. Next-generation multiplex-edited CAR-NK cells: more edits, more power?. Journal for Immunotherapy of Cancer.