Nature子刊：迟洪波团队发表CRISPR筛选在免疫系统中的最新应用的综述
时间：2022-12-26 17:59:51 热度：37.1℃ 作者：网络
基于CRISPR的技术代表了生物医学科学的重大突破，因为它们为包括免疫学在内的各个领域的无偏筛选和功能基因组学提供了一个强大的平台。
2022年12月8日，美国圣裘德儿童研究医院迟洪波团队在Nature Reviews Immunology（IF=109）在线发表题为“CRISPR screens for functional interrogation of immunity”的研究论文，该研究综述了用于免疫功能的CRISPR筛选。
CRISPR筛选发现了先天和适应性免疫细胞中先前未知的细胞内驱动因素，用于免疫调节，以及介导细胞-细胞相互作用的细胞间调节因子。最近的单细胞CRISPR筛选平台将读数扩展到转录组，并能够推断基因调控网络，以获得更好的机制见解。CRISPR筛选还允许绘制遗传相互作用的图谱，以确定协同或缓解复杂免疫表型的基因。在这里，作者回顾了CRISPR技术的进展和新兴适应性，以推进基础的免疫学知识，并确定新的疾病靶点，用于感染、炎症和癌症的免疫治疗。
免疫细胞功能受到转录因子和信号通路等细胞内驱动因素的严格调控，以及粘附分子或趋化因子及其受体介导的微环境中的细胞间相互作用。单细胞RNA测序（scRNA-seq）和其他高通量方法已用于确定支撑免疫细胞发育或功能适应的关键回路。最近，在哺乳动物细胞中基于CRISPR的基因编辑已经可以有效地靶向驱动基因来调节疾病中的免疫反应，同时还可以在无偏倚筛选中识别新的免疫反应调控因子，将这些调控因子与功能表型因果联系起来，并揭示基因-基因相互作用图。
CRISPR筛选可以以Pooled或Arrayed进行。简单地说，在Pooled CRISPR筛选中，将单导RNA (sgRNA)文库引入大量免疫细胞群，单个免疫细胞经历差异sgRNA介导的遗传扰动；在多重Arrayed筛选中，sgRNA通过慢病毒或逆转录病毒载体的转导传递，并整合到表达Cas9的靶细胞的DNA中，这样就可以通过对sgRNA序列的高通量测序来确定单个细胞的遗传扰动。其他工具，如核糖核蛋白、腺相关病毒和转座子，也可用于在Pooled 筛选中递送sgRNA。虽然Arrayed 筛选通常用于验证和机理研究，但它们的吞吐量较低，成本效益低于Pooled 筛选；因此，Pooled筛选在免疫系统研究中得到了更广泛的应用。
体外CRISPR筛选免疫细胞激活和功能（图源自Nature Reviews Immunology）
事实上，全基因组的集合CRISPR筛选可以在体外原代免疫细胞中进行，尽管存在细胞数量要求，以确保在大规模文库中每个sgRNA的适当表达。sgRNA的体内传递系统与许多免疫细胞不兼容，因此体内聚集的免疫调节CRISPR筛选直到最近才开始报道。此外，了解由共功能驱动因子介导的因果基因调控网络的改变，并将这些靶点转化为下一代免疫疗法，仍然是免疫细胞中具有挑战性的问题。
在这篇综述中，作者总结了CRISPR筛选在免疫系统中的最新应用。作者讨论了使用CRISPR筛选来发现在感染、炎症和癌症中协调免疫细胞功能的细胞内和细胞间调节因子，特别关注在免疫肿瘤学中混合CRISPR筛选和单细胞CRISPR (scCRISPR)筛选的进展。作者还描述了CRISPR筛选如何用于通路映射和发现免疫调节中的遗传相互作用。作者提出，这些基于CRISPR的功能基因组方法将促进人们对免疫系统的基本理解，并确定新的疾病靶点。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41577-022-00802-4
