新型基因编辑技术“PNAs”与“CRISPR”一决高下

英国《自然》杂志 12 日在线发表的一项癌症学研究称，美国麻省理工学院科学家利用 CRISPR-Cas9 技术，发现补充组氨酸将有助于增强一种常见化疗药物的疗效，从而减少有毒副作用药物的使用。

甲氨蝶呤（methotrexate）是用于治疗实体瘤和血癌的化疗药物。甲氨蝶呤作为抗代谢物，能阻止癌症发展所需癌细胞 DNA 的合成修复和蛋白质的合成，主要机制是抑制四氢叶酸（THF）的合成，而四氢叶酸是核苷酸合成不可或缺的成分。甲氨蝶呤的缺点在于毒性大，不宜让患者大剂量服用。为此，研究人员迫切寻求一种能加强甲氨蝶呤对癌细胞作用效果的途径。

此次，麻省理工学院科学家戴维·萨博汀尼及其同事借助 CRISPR-Cas9 基因编辑技术，对经过甲氨蝶呤治疗的白血病细胞进行筛选，找出对甲氨蝶呤敏感性提高的基因。

通过这种方式，研究人员发现了一个和甲氨蝶呤敏感性关联的过程——有助于分解代谢组氨酸的酶的编码过程，而组氨酸是用来合成蛋白质的氨基酸的。和甲氨蝶呤一样，组氨酸的分解代谢也会降低细胞的四氢叶酸水平，不过不是通过抑制四氢叶酸的合成，而是消耗四氢叶酸，从而增强甲氨蝶呤对肿瘤细胞的抑制作用。

小鼠实验显示，化疗期间服用小剂量甲氨蝶呤的同时服用组氨酸，在缩小肿瘤和杀死肿瘤细胞方面效果尤为显著。研究团队表示，如果这些结果向临床试验转化，只需通过简单经济的饮食干预，就能提高以甲氨蝶呤为主的化疗效果，由此，医生们也能少为患者开一些有毒副作用的甲氨蝶呤。

化疗药物是目前治疗肿瘤的主要手段之一。但它们的斩杀是不分青红皂白的——剿灭肿瘤细胞的同时，也杀伤正常组织细胞。因此，临床使用的化疗药物均有不同程度的毒副作用——这也是限制药物剂量的最直接原因。如果一种技术手段能提高化疗药物的疗效，也就等于减少了药量，同时大幅提高了安全指数。

参考文献：

Ricciardi AS, Bahal R, Farrelly JS, et al. In utero nanoparticle delivery for site-specific genome editing.Nat Commun. 2018 Jun 26;9(1):2481. doi: 10.103

本文来源于：生物通

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