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盧冠達團隊新發表 刊登於《Cell》

合成基因迴路 使癌細胞自啟為免疫攻擊目標

2017/10/25 編譯/編輯部

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19日,美國麻省理工學院(MIT)生物工程與電機工程系副教授盧冠達(Timothy Lu)團隊,新發表一篇文獻刊登於《Cell》。該團隊開發出一種新的合成基因迴路(genetic circuit)模組,使免疫系統只有在偵測到兩種特定癌症生物標記時,才會觸發免疫功能攻擊癌細胞,使患者自身免疫系統更精準地靶向腫瘤。

MIT合成生物學實驗室領導人,同時也是科赫綜合癌症研究所(MIT’s Koch Institute for Integrative Cancer Research)成員盧冠達表示,目前免疫療法被視為對抗癌症最具潛力的方式,也已在許多臨床試驗中證實有效。最好的例子就是檢查點抑制劑(checkpoint inhibitor),其阻斷癌細胞自我保護的訊號,重啟T細胞辨識癌細胞的能力,進行針對性毒殺。

然而,此方法受制於腫瘤特異性抗原的缺乏,或是毒性可能影響身體其他組織,且這樣的療法也不總是那麼成功。就算是現在最成功的幾個試驗例子,也只有約三至四成的患者對這樣的療法有反應。

因此,團隊致力於提升免疫療法的精準性,為細胞設計了一個新的模組。

合成生物學便是以電路概念為細胞設計特定新功能。在此新的基因迴路設計中,應用及閘(AND gate)概念,偵測到兩階段訊號才啟動T細胞免疫功能,且可客製化針對不同種類癌細胞。

團隊在體外(in vitro)實驗中證實該迴路能使免疫細胞正確判讀卵巢癌細胞,與正常細胞區分開來;並在卵巢癌小鼠模型中,證實T細胞能正確找出癌細胞並進行毒殺,且不傷害周邊正常組織。

團隊未來將繼續改良此迴路,測試應用在其他類型癌細胞辨識,提升此基因迴路的應用彈性,並簡化其編碼設計,更易於使用。

 

延伸閱讀:《#環球生技月刊》2017年7月號 波士頓最紅臺灣創業家下一步? 盧冠達:讓DNA 擁有記憶

 

瞭解更多…

腫瘤細胞在基因表現上不同於一般細胞,藉此,團隊設計一種人工合成的啟動子(synthetic promoter),該啟動子被設計結合至癌細胞特定表現蛋白,並後續引發免疫細胞辨識,引導T細胞攻擊該癌細胞。

該啟動子序列可透過病毒轉染至受癌細胞感染區域,再精準辨識出癌細胞進行結合。當癌細胞被抑制釋放保護訊號,會提高第二種訊號的表現。此迴路的設計便是當這兩種反應都被偵測到時,才特定啟動免疫功能,使得免疫系統的辨識更為精準。

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