《自然》：打破脑袋都想不到！科学家首次发现，T细胞功能所必需的基因，竟会在体内阻碍CAR-T细胞抗癌

AI科技 2025年09月29日 07:36 1 aa

*仅供医学专业人士阅读参考

在过去的一年里，CAR-T细胞疗法又火了。

这一次CAR-T细胞疗法获得公众的关注，是因为体内CAR-T。

与体外CAR-T细胞相比，体内CAR-T细胞最大的优势在于，省去了复杂且昂贵的体外制造CAR-T细胞过程，有望让天价CAR-T细胞疗法惠及广大的普通患者。

实际上，除了价格高昂之外，当前的CAR-T细胞疗法还有其他的不足，持久性差就是其中比较重要的一个。一直以来，科学家通过各种各样的方法，寻找让CAR-T细胞在体内持久抗癌的方法。

例如，有的科学家通过[1]；有的科学家[2,3]；还有更多的研究团队在[4-6]。

不过，之前的大规模筛选基本都是在体外展开的，这种体外筛选方式脱离了体内的复杂环境，筛选出的相关调节基因，极有可能不是最优的选择。

近日，哈佛医学院Marcela V. Maus和Robert T. Manguso团队[7]，以及奥地利科学院Christoph Bock和Paul Datlinger团队[8]，背靠背在顶级期刊《自然》上，发表了两篇重磅研究论文，他们基于大规模体内筛选技术，发现了一些出人意料的、能提升CAR-T细胞持久性和抗癌能力的关键基因。

《自然》：打破脑袋都想不到！科学家首次发现，T细胞功能所必需的基因，竟会在体内阻碍CAR-T细胞抗癌

咱们先来看看哈佛医学院的研究成果。

这个研究采用的小鼠模型是人类骨髓瘤小鼠异种移植模型，使用的是靶向BCMA的CAR-T细胞，他们挑选了135个已知或推测在T细胞中具有功能的基因，构建了一个CRISPR基因编辑文库，在改造完靶向BCMA的CAR-T细胞之后，将CAR-T细胞输注到癌症小鼠模型体内，在注射的7天或21天对小鼠实施安乐死，从骨髓中分离和富集细胞，并分析细胞的特征。

他们分析结果显示，RASA2和SOCS1的缺失可以增强T细胞在体外的扩增能力，而PTPN2、ZC3H12A和RC3H1的缺失，赋予了CAR-T细胞在体内的早期（7天）生长优势。尤其值得注意的是，细胞周期调节因子——细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1B（由CDKN1B编码），是限制体内CAR-T细胞晚期（21天）适应性的最重要因素。敲除CDKN1B基因可增强CAR-T细胞增殖和效应功能，显著提高肿瘤清除率和模式小鼠的总生存率。

基于以上研究结果，哈佛的研究人员认为，敲除CDKN1B基因可增强CAR-T细胞疗法在多发性骨髓瘤中的功能持久性，这有可能延长患者的长期缓解时间。此外，他们的数据还表明，在体外对T细胞功能有益的基因，在体内表现未必最好。简单来说，体外筛选和体内筛选确实存在差异。

接下来，再来看看奥地利科学院团队的研究成果。

奥地利科学院团队在这个研究中，先使用了两种筛选方法：第一种是他们之前开发的全基因组CRISPR筛选技术——CELLFIE，捕获与T细胞增殖、靶细胞识别、活化、凋亡、自相残杀和耗竭相关的基因；第二种是体内CRISPR增强型筛选方法CROP-seq，在白血病小鼠模型体内，基于靶向CD19的CAR-T细胞，对筛选命中的43个基因进行优先排序（在CAR-T细胞注射后第9天和第21天收集脾脏和骨髓）。

在经过两轮筛选确定的几种可增强CAR-T细胞功效的基因中，有三个脱颖而出，它们分别是RHOG、FAS和PRDM1。RHOG的出现出乎所有人的预料，因为有研究发现，RHOG缺失会导致先天性免疫缺陷，并伴有T细胞毒性受损；然而，RHOG敲除的CAR-T细胞在体内表现出色。这谁能想到，T细胞正常生物学功能所必需的基因，竟然会限制CAR-T细胞疗法的效果。我估计，体外筛选，无论如何也不会选这个基因。

围绕RHOG敲除CAR-T细胞的体内研究还发现，RHOG敲除会导致CD8阳性细胞的丰度增加10倍，并导致耗竭标志物LAG3、TIM3和TIGIT的表达降低。此外，敲除FAS（T细胞死亡诱导因子）会导致细胞凋亡水平降低，以及自相残杀效应被抑制。值得注意的是，同时敲除RHOG和FAS，具有强大的联合效应，与单一敲除相比，肿瘤小鼠模型的生存期大大延长。

总的来说，哈佛医学院和奥地利科学院团队的创新性体内筛选工作，筛选到了在体内调节CAR-T抗肿瘤活性的基因。与之前依靠评估T细胞杀伤活性或增殖能力的体外筛选不同，体内筛选更能找到影响有效抗癌所需多种T细胞功能的关键基因。

希望这这两项研究成果能早日转化到临床应用中去。

参考文献：

[1].Melenhorst JJ, Chen GM, Wang M, et al. Decade-long leukaemia remissions with persistence of CD4+ CAR T cells. Nature. 2022;602(7897):503-509. doi:10.1038/s41586-021-04390-6

[2].Chan JD, Scheffler CM, Munoz I, et al. FOXO1 enhances CAR T cell stemness, metabolic fitness and efficacy. Nature. 2024;629(8010):201-210. doi:10.1038/s41586-024-07242-1

[3].Doan AE, Mueller KP, Chen AY, et al. FOXO1 is a master regulator of memory programming in CAR T cells. Nature. 2024;629(8010):211-218. doi:10.1038/s41586-024-07300-8

[4].Carnevale J, Shifrut E, Kale N, et al. RASA2 ablation in T cells boosts antigen sensitivity and long-term function. Nature. 2022;609(7925):174-182. doi:10.1038/s41586-022-05126-w

[5].Freitas KA, Belk JA, Sotillo E, et al. Enhanced T cell effector activity by targeting the Mediator kinase module. Science. 2022;378(6620):eabn5647. doi:10.1126/science.abn5647

[6].Wu Z, Shi J, Lamao Q, et al. Glycan shielding enables TCR-sufficient allogeneic CAR-T therapy. Cell. Published online August 14, 2025. doi:10.1016/j.cell.2025.07.046

[7].Knudsen NH, Escobar G, Korell F, et al. In vivo CRISPR screens identify modifiers of CAR T cell function in myeloma. Nature. Published online September 24, 2025. doi:10.1038/s41586-025-09489-8

[8].Datlinger P, Pankevich EV, Arnold CD, et al. Systematic discovery of CRISPR-boosted CAR T cell immunotherapies. Nature. Published online September 24, 2025. doi:10.1038/s41586-025-09507-9