Cell：利用CRISPRCas9鑒定出新的輔助性T細胞調節基因

　　T細胞是免疫系統中的關鍵細胞。在一項新的研究中，來自英國威康基金會桑格研究所和芬蘭圖爾庫大學的研究人員構建出首個逆轉錄病毒CRISPR-Cas9基因編輯文庫來探究對小鼠T細胞的調節。他們繪制出控制輔助性T細胞（T helper cell, Th）的最為重要的基因的圖譜，并鑒定出幾個新的調節基因。基于此，他們揭示了很多不同的基因參與Th細胞激活和發育的復雜控制機制。理解是什么調節T細胞發育可能有助于發現新的藥物來抵抗免疫系統過度活躍導致的過敏和類風濕性關節炎等自身免疫疾病。此外，這些發現也可能有助于科學家們開發新的療法來激活免疫系統，從而抵抗感染或攻擊腫瘤細胞。相關研究結果于2019年1月10日在線發表在Cell期刊上，論文標題為“Genome-wide CRISPR Screens in T Helper Cells Reveal Pervasive Crosstalk between Activation and Differentiation”。

圖片來自Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2018.11.044。

　　免疫系統保護身體免受感染和腫瘤的侵害。2型輔助性T細胞（T helper type 2, Th2）是免疫系統中的關鍵組成部分，它們釋放特定的化學物質來告訴身體殺死入侵者。當檢測到入侵者時，Th2細胞被激活。它們隨后需要沿著正確的途徑進行發育以便最好地協助清除特定的感染，這一過程稱為分化。然而，仍然不清楚的是究竟是什么信號激活這些細胞或告訴它們如何發育以及釋放哪些化學信號。

　　為了研究這一點，這些研究人員構建出一個新的由8.8萬個向導RNA（gRNA）組成的全基因組CRISPR文庫。這些gRNA讓他們能夠關閉來自小鼠Th2細胞的2萬個基因中的每一個。在模擬體外培養的Th2細胞受到感染后，他們研究了關閉基因組中的每個基因如何影響它們的激活或分化。他們發現了許多參與調節Th2細胞發育的不同基因，并確定了一個基因調控網絡。

　　論文共同第一作者、威康基金會桑格研究所的Johan Henriksson博士說，“這是迄今為止首次對Th2細胞的激活和分化進行無偏差的全基因組分析，這有助于我們理解哪些信號參與免疫系統調節。我們的研究表明許多不同類型的基因都會影響這些免疫細胞的激活和分化，這就表明這兩個過程存在著緊密的關聯性。”

　　至關重要的是，Th2細胞的激活和分化得到很好的控制。不起作用的Th2細胞不能控制感染，然而如果它們過于活躍，那么身體能夠在自身免疫中攻擊自我。這項新的研究鑒定出幾個新的調節基因，并發現轉錄因子PPARG對調節Th2細胞特別重要。

　　論文共同第一作者、威康基金會桑格研究所的Xi Chen博士說，“在過去，免疫學家們一直在研究Th2細胞，而且在大多數情形下是每次研究它的一個基因。在這項新的研究中，我們開發了一種新的逆轉錄病毒CRISPR文庫，這讓我們首次能夠高效地敲除小鼠Th細胞中的每個基因。我們將CRISPR篩選與其他的基因組技術相結合，對這些免疫細胞進行了系統性的概述。這不僅讓我們能夠鑒定出參與調節Th2細胞的基因，而且也可用于研究其他的小鼠免疫細胞及其對它們的調節。”

　　論文通訊作者、威康基金會桑格研究所的Sarah Teichmann博士說，“這項新的研究將有助于推動我們對免疫系統的理解。我們構建出參與調節Th細胞免疫反應的最為重要的基因的圖譜，并強調了需要進一步開展研究的特定基因。這種公開可用的資源將對研究免疫系統的科學家們是非常有用的，并可能導致人們發現新的抵抗腫瘤和感染的免疫激活療法，或者在未來開發出抑制免疫反應的療法以便減輕過敏。”