CAR-T 改写了血液肿瘤的战局,这一点没什么争议。但实体瘤这块硬骨头,T 细胞始终啃不下来,它们很难钻进致密的肿瘤组织,进去了也容易被微环境压制。于是越来越多团队把目光转向另一类免疫细胞:巨噬细胞。它们在实体瘤里本来就大量存在,如果能被改造成主动杀伤肿瘤的细胞,理论上比 T 细胞更容易在肿瘤里立足。卡点在于,这些细胞出了名的难编辑。
2026 年 8 月 17 日,Nature Biotechnology 在线发表了 Jennifer Doudna(2020 年诺贝尔化学奖得主)和 Alexander Marson 团队的合作研究。他们搭了一套基于病毒样颗粒(VLP)的基因编辑平台,能把 CRISPR 系统高效送进人原代单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞,同时保住细胞活力、不破坏先天免疫应答。顺手的是,他们用这套工具做了一次池化功能筛选,锁定一个叫 TNFAIP3 的基因,敲掉之后 CAR-巨噬细胞的杀伤力变强了。
髓系细胞为什么这么难编辑
CAR-T 走通了"改造免疫细胞"这条路,但巨噬细胞、树突状细胞这些髓系细胞一直跟不上。原因很具体:它们对外来核酸极其敏感,电转会大量杀伤细胞,慢病毒有随机整合的隐患,AAV 的包装容量又装不下 Cas9 这种大蛋白。稍有不慎还会触发炎症反应,把本来的帮手变成警报器。
VLP 的思路绕开了这些麻烦。它把 Cas9 蛋白和 guide RNA 预先组装成核糖核蛋白(RNP),再用病毒衣壳蛋白包起来。外壳负责进细胞,进去之后蛋白完成编辑就被降解,不带病毒基因组,随机整合和免疫刺激的风险都低很多。Doudna 实验室此前在 T 细胞编辑上积累了不少经验,这次是把同一套逻辑搬到了更难伺候的髓系细胞上。
一套平台,四种编辑方式
论文的第一个贡献,是把 VLP 做成一个覆盖主流编辑方式的工具箱。在三类髓系细胞里,VLP 递送的 RNP 都能稳定工作,支持下面几种编辑:
| 编辑模式 | 原理 | 在细胞疗法里的用途 |
|---|---|---|
| 基因敲除 | Cas9 RNP 切断 DNA,诱导移码突变 | 失活抑制性信号基因 |
| 碱基编辑 | 单碱基转换,不产生双链断裂 | 精准修正点突变 |
| 表观遗传沉默 | 不改序列,直接让基因"静音" | 可逆地关闭基因表达 |
| HDR 定点整合 | AAV 供体 DNA + Cas9 同源重组 | 把 CAR 等大片段插进安全位点 |
最后一项尤其关键。VLP 递送 Cas9、AAV 递送供体 DNA,两者配合就能在指定位点插入大片段。对细胞疗法来说,这意味着 CAR 这类基因可以精确落位,而不是靠随机整合撞运气。
池化筛选,揪出 TNFAIP3
更有意思的是第二个贡献。团队开发了一个叫 SLICeVLP 的系统:VPX 慢病毒负责送 sgRNA 文库,工程化 VLP 负责送 Cas9 蛋白,两路合流,在人的原代巨噬细胞里做起了池化的功能缺失筛选,还接上了 Perturb-seq 单细胞测序。在这么脆弱的细胞里做全基因组规模的扰动实验,以前几乎不可能。
VPX 慢病毒 (sgRNA 文库)
\
+--> 人原代巨噬细胞 --> Perturb-seq 单细胞测序
/ \
工程化 VLP (Cas9 蛋白) +--> 锁定 TNF/CD80 的调控因子
筛选结果收敛到一个基因:TNFAIP3,也就是 A20,一个早就被熟知的 NF-κB 信号负调控因子。敲掉它,巨噬细胞会进入一种促炎状态,TNF 和 CD80 表达上调,而且对抑制性的再极化不买账。把这个发现搬到 CAR-巨噬细胞上,敲除 TNFAIP3 之后细胞毒性增强。
一个平台、一个靶点,这篇论文把两样东西都交了出来。
价值在方法,不在"马上上临床"
对髓系细胞疗法这个方向来说,这项工作的意义不在临床,而在方法。过去 CAR-巨噬细胞领域的改造基本靠慢病毒随机整合,能做的手脚很有限。现在有了这套 VLP 平台,团队可以系统地追问:什么样的基因编辑能让巨噬细胞更擅长攻击实体瘤?用筛选数据而不是拍脑袋来设计下一代细胞疗法。
局限也得说清楚。这是体外研究,编辑后的细胞在体内能不能维持功能、有没有长期安全性问题,都没有答案。TNFAIP3 这个靶点也只是在巨噬细胞里验证了概念,树突状细胞、单核细胞里的调控网络未必一致。VLP 加 AAV 的整合效率和脱靶情况,目前只有实验室层面的证据。
方向是对的。髓系细胞疗法卡了这么多年,缺的从来不是决心,而是一套能支撑功能基因组学筛选的编辑工具。这篇论文补上的,正是这块短板。
论文信息
- 标题: Virus-like particles enable targeted gene engineering and pooled CRISPR screening in primary human myeloid cells
- 期刊: Nature Biotechnology
- 作者: Jung S, Devant P, Ching J, Ota Y, 等(通讯作者:Doudna JA、Marson A)
- PMID: 42608566
- DOI: 10.1038/s41587-026-03258-2
- 链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42608566/