济南实验室顾晓松院士、江春平教授及吴俊华教授团队在《Biotechnology Advances》上发表综述：利用CRISPR-Cas9重建免疫平衡--癌症与自身免疫性疾病的新策略。

近期，济南实验室顾晓松院士、实验室副主任江春平教授及PI吴俊华教授团队以济南实验室第一单位署名，在《Biotechnology Advances》（IF：12.5，中科院一区）发表题为“Re-balancing immunity with CRISPR-Cas9: Novel strategies for cancer and autoimmune disorders”的综述。文章系统性阐述了CRISPR-Cas9工具包中六种策略如何通过改造免疫细胞以增强抗肿瘤免疫，以及如何通过精确的基因组和转录干预恢复免疫耐受来抑制自身免疫。

免疫系统是宿主的基本守护者，亦是一把双刃剑：免疫受损可能助长癌症的发生和进展，过度或失调的免疫激活则可触发自身免疫性疾病。免疫疗法旨在通过有意识地增强或抑制免疫功能来恢复免疫稳态，其中，基于CRISPR的免疫疗法正在迅速扩展。该综述通过重点介绍不同免疫细胞类型和6种编辑策略中具有里程碑意义、代表性和多样化的案例，为癌症和自身免疫病治疗开辟了新路径。

CRISPR-Cas9系统最初是细菌和古菌中抵抗病毒的适应性免疫机制，在近三十年的基础研究工作积累中发展为可编程的“基因手术刀”。自2013年起，该技术被成功应用于哺乳动物细胞，并衍生扩展出的六大编辑工具：CRISPR-KO、CRISPR-KI、CRISPRa、CRISPRi、碱基编辑、引导编辑，每种模式利用不同的分子机制来定制免疫细胞功能以达到治疗目的，具有各自的优缺点。CRISPR-Cas9可以以DNA、mRNA或RNP复合物的形式递送，文中提出高效、安全地递送CRISPR-Cas9组分对于其在癌症免疫疗法和自身免疫性疾病治疗中的治疗应用至关重要，实现对靶细胞或组织的高效递送仍然是一个主要的转化挑战。

CRISPR-Cas9为克服免疫抑制性肿瘤微环境（TME）并恢复有效抗肿瘤免疫反应提供重要技术平台，该技术主要应用于过继性细胞疗法，以改造T细胞、NK细胞以及巨噬细胞为主。涵盖多种应用形式：（1）CRISPR-KO是当下癌症免疫疗法中最成熟、应用最广泛的基于CRISPR的策略，通过靶向免疫检查点、靶向内源性抑制基因、靶向肿瘤免疫逃逸、多重CRISPR-KO、靶向表观遗传因子释放免疫细胞（如T细胞和NK细胞）杀伤力，旨在破坏免疫或肿瘤细胞中的抑制性通路。 （2）CRISPR-KI通过治疗性转基因的精准整合，实现对免疫细胞精确工程化。例如，通过CRISPR-KI用肿瘤反应性TCR改造的T细胞在急性髓系白血病的临床前模型中已显示出强大的抗肿瘤活性；利用CRISPR-KI技术将强效抗肿瘤细胞因子或趋化因子的基因精确插入T细胞或NK细胞，可以在TME内局部、可控地递送这些因子，增强抗肿瘤效果，同时最小化全身暴露和毒性。（3）CRISPRa允许直接对免疫细胞和肿瘤细胞进行转录编程，通过增强免疫细胞的抗肿瘤功能、增强肿瘤细胞免疫源性以增强抗肿瘤免疫。（4）CRISPRi以可逆且可调的基因沉默方式阻断免疫抑制、精准调节肿瘤免疫检查点，为调节关键免疫通路提供了优于永久性CRISPR-KO的安全性优势。（5）碱基编辑和引导编辑被统称为CRISPR 2.0，能够在不形成双链断裂（DSB）的情况下进行精确的核苷酸转换，从而降低染色体重排、易位和p53介导遗传毒性的风险，正成为基于细胞的免疫疗法精确工程化的新标准，为增强免疫细胞功能、扩大可靶向抗原谱和简化T细胞疗法生产提供机会。（图1）

_{图1 应用CRISPR-Cas9增强抗肿瘤免疫}

CRISPR-Cas9为重建免疫耐受提供了不同于传统的治疗模式，精确地操作自身免疫的分子驱动因素，选择性地消除致病途径，增强调节网络，在自身免疫性疾病环境中恢复免疫稳态。包含以下应用形式：（1）CRISPR-KO在靶向促炎性细胞因子和受体、调节屏障功能和炎症反应方案中提供一种直接消除自身免疫发病机制中关键分子参与者的策略，消除致病性免疫反应的源头。（2）CRISPR-KI策略允许稳定地引入治疗性基因，以主动促进免疫耐受和抑制炎症，常应用于整合免疫调节转基因、工程化调节性T细胞。（3）在恢复Treg细胞功能、用于组织修复的细胞重编程中，CRISPRa提供了一种可逆的手段来增强对免疫稳态至关重要的内源基因的表达，为永久性基因改变提供了一种更安全的替代方案。 （4）近期，CRISPRi通过靶向炎症的主调节因子、直接促炎性细胞因子等策略已经被扩展应用到到自身免疫性疾病模型，实现可调、可逆地抑制基因，而无需永久性基因组改变。（5）碱基编辑和引导编辑在自身免疫性疾病中的应用仍处于起步阶段，但是其在纠正免疫相关基因缺陷、赋能自身免疫性疾病的细胞疗法中的应用，体现其前景广阔。（图2）

_{图（2）应用CRISPR-Cas9抑制自身免疫并重建耐受性}

科研启发：本综述强调了CRISPR-Cas9平台及其衍生技术——包括CRISPR-KO、CRISPR-KI、CRISPRa、CRISPRi、碱基编辑和引导编辑——通过对免疫细胞功能和疾病相关通路进行精确、可编程和多样化的控制实现重塑免疫平衡。同时，基于各种方式的优缺点，提出了充分发挥基于CRISPR的免疫疗法治疗潜力的努力方向：新一代编辑器的临床转化、智能递送系统的创新、动态与组合疗法、以及迈向个性化精准免疫治疗。

该研究得到了山东省重点研发计划（2025CXPT176）、山东省自然科学基金（ZR2025MS1306）、山东省实验室项目（SYS202202）、国家自然科学基金 (82272819和81972888)、济南微生态生物医学省实验室科研项目（JNL-2025008B, JNL2025009B, JNL-2025011B, JNL-2025010B, JNL-2025012B, JNL-2023017D）和江苏省重点研发计划（BE2022840）支持。

供稿人：辛其蕾