早早早，不知什么时候开始，小编养成了以咱们公众号推文开启一天工作的习惯，不晓得有没有跟我一样的小伙伴呢~~~之前有跟大家简单探讨过基因编辑技术，今天接着整点儿细活，来看看CRISPR筛选技术是如何被应用到肿瘤治疗中去的。

日常啰嗦

CRISPR筛选作为一个强大的功能基因组学工具，在识别潜在治疗靶点、探索药物治疗反应等方面都非常有用！相关的文章也已经发了不少，今天看的这篇呢，我愿称之为论文界的拼图达人，简言之，就是将多个公开数据集进行整合，根据自己的思路去做一些生信分析，然后就得到了一个漂亮的拼图。这类文章的工作量通常不会太小，而且在研究路线的设计上也要有一定的亮点，那么，咱们就来看看今天这篇IF高达27+的文章有什么过人之处吧！

识别抗肿瘤免疫相关调节因子

首先，作者整合了17个检测免疫介导的肿瘤清除相关调节因子的CRISPR筛选研究，包含皮肤癌、乳腺癌、肺癌等五大癌型（.B），其中，大多数筛选用的都是肿瘤/免疫共培养系统（.A），并且都是做的基因功能丧失(敲除基因)的筛选。此外，研究还涉及了5个ICB治疗相关的CRISPR筛选。

根据作用，作者将基因分为sensitizer genes（对抗肿瘤免疫反应有积极作用的基因）和resistor genes（促进肿瘤免疫逃逸的基因），然后筛选至少在两个screens中共有的基因，得到了181个sensitizers和427个resistors（.C），并根据ESTIMATE-based、CYT、MHC等三个已知的免疫相关基因特征进行进一步过滤，sensitizer genes应与这些特征负相关，resistor genes则应与之正相关，最后得到65个功能sensitizer基因和40个功能resistor基因（.D-E）。

功能分析

对筛选出来的105个基因，作者基于GO注释计算两两基因之间的功能相似性得分（.A），研究发现， resistors的内部相似性更显著，它们富集到了免疫相关的生物学过程，而sensitizer基因则主要参与代谢和生物合成过程（.B）。

然后，研究分析了这两类基因在TCGA不同癌型中的表达模式，可以发现，不论是基因上下调的比例还是失活事件的分布都存在着一定差异，后面作者也探讨了不同癌型中，这两类基因的功能特征。此外，作者还根据已有研究，筛选了与C1-C6免疫亚型相关的基因（.D），C5特异性基因的失活与抗原加工呈递有关，且C5亚型中sensitizers失活事件的发生数最高（.E-F）。

癌型特异性

sensitizer基因的失活会促使肿瘤抵抗免疫攻击，而resistor基因的丢失则可以增强免疫细胞对肿瘤的毒性作用，基于此，作者整理了包括免疫细胞、免疫检查点基因和炎性细胞因子等在内的具有抗/促肿瘤活性的免疫相关特征，利用回归分析统计了每个sensitizer和resistor基因在所有癌型中相关的免疫特征，发现resistor基因与更多的免疫特征相关（）。

由于C2免疫亚型具有免疫炎症表型，因此研究利用TCGA C2亚型数据集，对105个sensitizer和resistor基因做了COX比例风险回归分析，识别出与预后显著相关的3个sensitizer以及10个resistor genes。此外，通过对整合的ICB治疗的数据集做生存分析，识别了与预后显著相关的5个sensitizers和4个resistors（.A）。然后，作者又进一步筛选了与肿瘤增殖无关的基因，发现resistor基因是唯一一个与增殖无关，且在TCGA和ICB数据集的分析中均与预后显著相关的基因（.C）。通过两个人类乳腺癌细胞系的验证，研究发现MON2的缺失使得肿瘤细胞对T细胞的杀伤作用胞更敏感。此外，MON2功能的丧失也会使得ICBs的治疗反应更佳（.D-F），这一点通过anti-PD-1/PD-L1治疗的客观反应率与MON2表达的负相关得到了证实（.G）。这表明，抑制MON2的表达可能会增强机体的抗肿瘤免疫活性。

预测免疫治疗反应

在这里，作者利用基因相关的免疫特征数和CSF分析（.A），选择了4个sensitizers和2个resistors用以计算肿瘤内在免疫评分(CTIS)，CTIS越高表明抗肿瘤免疫反应越强。根据多个数据集的验证，研究发现CTIS与预后显著相关，CTIS较高的患者，总体生存率也较好（.B-C）。同CD8, CYT, IFNG等其他已知的特征相比，CTIS表现中等，更适合用来锦上添花。

识别潜在OGs/TSGs

肿瘤免疫调控会涉及到一些原癌基因和抑癌基因（OGs/TSGs），so，作者从OncoKB数据库下载了已知的癌症基因列表。当OGs激活/TSGs失活时，若sensitizers的表达显著下调，则认为它们显著相关，resistors与之相反。基于此假设，研究发现了159组sensitizers/resistors和OGs/TSGs间的相关关系（.A），而且sensitizers倾向于和TSGs关联，resistors则更多的和OGs有关（.B）。

接下来，作者分别构建了抗肿瘤免疫的正/负调控因子，并从CMap数据库下载了药物特征，采用特征匹配的方法（.C），进行药物重定位，部分结果也得到了其他研究的证实（.D）。

总的来说，这篇文章最大的发现就是挖掘出了MON2这一潜在的免疫治疗靶点以及一些免疫治疗的候选药物，虽然没有太突出的亮点，其他结果可能也不是特别好，但整个工作比较完整，而且几张图画得也让小编感觉很舒服，还是有借鉴之处滴~ 好了，今天就分享到这，have a nice day!

参考文献:

Li Y, Yang C, Liu Z, et al. Integrative analysis of CRISPR screening data uncovers new opportunities for optimizing cancer immunotherapy. Mol Cancer. 2022;21(1):2. Published 2022 Jan 2. doi:10.1186/s12943-021-01462-z.

Chow RD, Chen S. Cancer CRISPR Screens In Vivo. Trends Cancer. 2018 May;4(5):349-358. doi: 10.1016/j.trecan.2018.03.002. Epub 2018 Mar 30. PMID: 29709259; PMCID: PMC5935117.