در این مطالعه، پژوهشگران یک پلتفرم غربالگری جامع ژنومی (genome-wide screening platform) در سلول‌های NK  اولیه انسان توسعه دادند که «PreCiSE»  نام گرفت  (ترکیب انتقال رتروویروسی sgRNA و الکتروپوراسیون Cas9).  هدف این پژوهش، شناسایی عوامل بازدارنده‌ای بود که کارایی سلول های NK و CAR-NK را در مقابله با تومورها و شرایط سرکوبگر ریزمحیط تومور (TME) تضعیف می‌کنند. ابتدا کتابخانه‌ای شامل ۱۶۳۲ ژن با sgRNA ۸۱۶۰  و سپس کتابخانه‌ی ژنوم‌گسترده‌ای شامل ۱۹۲۸۱ ژن (sgRNA ۷۷۷۳۶) طراحی شد. این کتابخانه‌ها در شرایط شبیه‌سازی‌شده‌ی بالینی یعنی مواجهه‌ی مکرر با سلول‌های تومور پانکراس برای سنجش پایداری عملکرد ضدتوموری، ارزیابی دگرانولاسیون با CD107a، فشارهای  TME شامل  TGFβ، لاکتات و هیپوکسی، و نیز تکثیر در شرایط آزمایشگاهی با سلول‌های ارائه‌دهنده‌ی آنتی‌ژن مصنوعی (uAPC) در حضور IL-2 بررسی شدند.

نتایج این مطالعه نشان داد که ژن‌های مهاری مهمی مانند PRDM1 و RUNX3 به‌عنوان عوامل محدودکننده عملکرد NK مطرح هستند، در حالی‌که اجزای مسیر JAK–STAT، به‌ویژه IL2RG و JAK3، نقش اساسی در بقای سلول‌های NK ایفا می‌کنند. بررسی شبکه‌های تنظیمی سه محور کلیدی را مشخص کرد: کمپلکس کینازی مدیاتور(CKM؛ شاملMED12 وCCNC)، کمپلکس‌های یوبیکویتین (CRL؛ شامل CISH، SOCS1، RNF7، CUL5 و ARIH2) و مهارکننده‌های NF-κB مانند NFKBIA. این محورها در تمامی شرایط به‌عنوان نقاط کلیدی مشترک که عملکرد NK را محدود می‌کنند، شناسایی شدند. در نهایت، ژن‌های MED12، CCNC و ARIH2 به‌عنوان مهم‌ترین اهداف مهندسی برای بهبود عملکرد NK مطرح شدند. حذف آن‌ها فعالیت ضدتوموری NK و CAR-NK (مثلاً علیه TROP2 یا CD70) را در مدل‌های تومورهای جامد و خونی تقویت کرد. حذف هم‌زمان ARIH2 و CCNC بیشترین اثر را نشان داد و با تقویت ظرفیت متابولیک سلول‌ها (افزایش OCR پایه و ذخیره) همراه بود، بدون آن‌که تکثیر سلولی کاهش یابد. آنالیز CyTOF نشان داد حذف این ژن‌ها موجب کاهش زیرمجموعه‌های مهاری و گسترش جمعیت‌های فعال و تکثیری NK می‌شود.

در مدل ارتوتوپیک سرطان پانکراس، CAR-NKهای فاقد CCNC یا ARIH2 گردش و نفوذ بیشتری در تومور داشتند، بیان بالاتری از GZMB نشان دادند و حجم تومور را کاهش دادند. در مدل میلوما نیز کارایی این سلول‌ها با گسترش بیشتر و بقای طولانی‌تر همراه بود و اثری از سمیت دیده نشد.

اعتبارسنجی بیرونی با داده‌های تک‌سلولی از بیماران مبتلا به سرطان‌های مختلف و AML نشان داد که سلول‌های NK بیماران سطح بالاتری از الگوهای مهاری شناسایی‌شده را نسبت به افراد سالم بیان می‌کنند. در مجموع، این “اطلس اهداف” مسیرهای تازه‌ای برای مهندسی چندگانه سلول های CAR-NK ارائه می‌دهد، تا این سلول‌ها بتوانند بر خستگی و فشارهای TME غلبه کرده و درمان مؤثرتری علیه سرطان‌های مقاوم فراهم کنند.

مرجع

https://doi.org/10.1016/j.ccell.2025.07.021

پلتفرم غربالگری جامع ژنومی با استفاده از CRISPR