嵌合抗原受体（CAR）-T细胞疗法已经根本性地改变了多种恶性肿瘤的治疗策略，并在侵袭性临床前癌症模型中显示出治疗潜力。CRISPR基因编辑技术与CAR-T细胞疗法的结合为癌症治疗开辟了新的前景，然而，基于Cas9的基因编辑系统在安全性、有效性及其广泛应用的潜力上仍存在诸多局限。特别是，Cas9介导的基因编辑会导致T细胞DNA的永久性改变，这在编辑系统发生错误时可能导致不可逆的后果。

为了克服这一挑战，研究人员正致力于升级优化基因编辑系统。近日，斯坦福大学的研究人员成功开发了一种靶向RNA的CRISPR编辑系统MEGA，该系统可以在不永久改变基因的情况下，通过修改细胞的RNA来调节免疫细胞的代谢过程，这一创新有望降低现有癌症细胞疗法的风险。这项研究已于近日发表在知名学术期刊《细胞》上。

当前，CAR-T细胞疗法已在临床上得到了广泛应用，特别是在血液肿瘤的治疗领域，如在治疗淋巴瘤和多发性骨髓瘤等方面，已展现出显著成效。然而，这种疗法在对抗实体肿瘤（例如胰腺癌和肺癌等）方面的效果相对较弱。实体肿瘤的复杂结构和肿瘤微环境为CAR-T细胞的渗透和活性的维持设置了障碍，导致免疫细胞在达到肿瘤核心区域前可能已经功能衰竭或数量减少。

既往改进CAR-T细胞疗法的研究工作主要使用CRISPR-Cas9来编辑细胞的DNA，但考虑到这种编辑系统的安全性隐患，斯坦福大学的研究小组另辟蹊径，探索CRISPR-Cas13d编辑系统在其中的应用潜力——这是一种专注于RNA而非DNA的基因编辑策略，不同于传统的CRISPR-Cas9系统，该方法通过Cas13d蛋白实现对RNA的精确切割，旨在探索T细胞基因表达的可逆调控。Cas13d系统的显著优势在于其能够同时针对多重基因目标进行编辑，提高了编辑的灵活性和效率。在这篇研究中，研究人员证明他们可以同时在人类T细胞关闭多达10个基因。

这种基于RNA的编辑方法具有重要的潜在优势，因为它不直接修改DNA序列，从而避免了永久性的遗传改变，降低了潜在的安全风险。通过这种策略，研究人员能够在不改变细胞遗传核心信息的情况下，实现对基因表达的大规模调整，从而有效地影响T细胞的行为和功能。

为了明确CRISPR-Cas13d编辑系统能否成功改善CAR-T细胞的功能，研究团队首先鉴定出了可能与T细胞耗竭相关的24个关键基因，并在体外环境中测试了超过6400种基因配置，随后，他们利用其所开发的MEGA（Multiplexed Effector Guide Arrays）RNA编辑平台降低特定基因的表达水平。此过程揭示了几个基因配置，这些组合在增强T细胞的抗肿瘤能力方面表现出色。

在另一项实验中，研究人员调整了T细胞中的一组代谢基因，从而使这些细胞有足够的耐力摧毁肿瘤。他们将这些经过MEGA平台编辑的CAR-T细胞与非工程化T细胞和传统CAR-T细胞置于体外培养的肿瘤细胞和携带肿瘤的小鼠模型中进行比较，随后观察了三周内肿瘤的进展及T细胞的存活情况。

最初，经MEGA平台编辑的T细胞在抑制癌症方面并未显示出显著优势。但随着时间的推移，这些T细胞展现出了持久的抗肿瘤活性。相比之下，传统的CAR-T细胞和普通T细胞则迅速耗尽。在减缓肿瘤生长和促进T细胞增殖方面，经MEGA编辑的细胞显示出了高达十倍的效能提升。

这一疗效提升的关键在于改变了T细胞内糖分代谢的方式，即从依赖糖酵解途径转向氧化磷酸化途径。研究人员通过设计特定的mRNA，精确调控T细胞中糖分的消耗路径，这种代谢途径的调节不仅提高了T细胞在肿瘤微环境中的存活时间，还增强了它们的抗肿瘤效能。

MEGA平台不仅展示了其在精细调控T细胞代谢基因方面的潜力，此外，它还提供了通过药物介入实现调控的可能性。具体来说，研究人员进一步构建了一种Cas13d蛋白，只有在CAR-T细胞接受三甲氧苄氨嘧啶处理时，这种蛋白才会开始工作。通过改变三甲氧苄氨嘧啶的剂量，研究人员可以调节mRNA水平的升降，并实现精确控制分子通路，从而抑制T细胞中的糖酵解过程，转换细胞的能量代谢途径，使其在对抗肿瘤细胞时表现出更持久的耐力。值得注意的是，这种药物介导的影响是可逆的——一旦药物被移除，T细胞便可恢复其原始的基因表达模式。这种基于药物的调控机制为免疫治疗提供了一种潜在的“安全开关”，增强了治疗的可控性与安全性。

尽管MEGA平台目前仍处于早期研发阶段，但其在调控细胞功能方面的前景引发了广泛关注。研究人员正致力于进一步开发和完善这一编辑系统，以期将其从实验室研究推进到临床应用转化。对此，研究人员表示，若能将此平台转化为实际的临床产品，那将极具创新意义。通过这种方式，CAR-T细胞疗法的潜力将得以大幅拓展，实现之前难以达成的治疗效果。