CRISPR/Cas9基因编辑提高超声治疗癌症的有效性

声动力疗法使用超声与药物结合，在肿瘤部位释放有害的活性氧(ROS)。然而，这种治疗并不是非常有效，因为癌细胞可以激活抗氧化防御系统来对抗它。现在，研究人员报告说ACS中央科学已经通过CRISPR/Cas9基因编辑突破了这些防御，使得声动力疗法能够有效缩小小鼠肝癌模型中的肿瘤。

肝细胞癌，最常见的肝癌形式，有一个预后不良,外科处置通过切除部分肝脏或移植一个健康的肝脏不适合病情更严重的患者。由于超声能穿透组织深处，声动力疗法可能是一种有效的、非侵入性的治疗肝细胞癌的方法。但目前,癌症细胞可以通过激活一种叫做核因子红系2相关因子2 (NFE2L2)，它部署细胞的解毒和抗氧化酶防御。CRISPR/Cas9基因编辑技术已被用于敲除基因表达在实验室里。因此，冯伟，徐慧雄，陈宇和同事们想知道他们是否可以通过使用这种技术来提高声动力疗法的有效性NFE2L2表达式。

作为第一步，研究人员将CRISPR/Cas9系统和ROS前体分子封装在脂质纳米颗粒中。然后，他们用纳米颗粒处理培养皿中的肝细胞癌细胞。脂质纳米颗粒被细胞的溶酶体吸收。超声处理导致ROS形成，使溶酶体破裂，使CRISPR/Cas9系统进入细胞核并敲除NFE2L2基因的表达。ROS还破坏了细胞的其他成分。结果，在声动力疗法下死亡的癌细胞明显多于没有声动力疗法的癌细胞NFE2L2基因编辑。

接下来，研究小组将纳米颗粒注射到植入人体的小鼠体内肝细胞癌肿瘤。经过15天的纳米颗粒和超声联合治疗，小鼠体内所有的肿瘤都消失了，没有复发。单独接受声动力治疗的小鼠比未接受治疗的小鼠肿瘤更少，但加入CRISPR/Cas9系统显著提高了治疗的有效性。研究人员说，因为基因编辑只发生在超声照射下的肿瘤组织中，它不会导致健康组织中的基因突变。

作者得到了中国国家自然科学基金和上海市卫生健康委员会的资助。