应对原发性癌症
癌症之所以令人忌惮，一个重要原因是它们不会轻易启动自身凋亡程序，因此具有强大的增殖能力。若能让癌细胞开启凋亡程序，癌症就有可能得到控制。科学家发现，部分肿瘤细胞表面有一类肿瘤坏死因子（TNF）受体，也就是俗称的“死亡受体”。当特定的配体分子（肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体，TRAIL）与之结合，与凋亡相关的信号通路开启，就能结束癌细胞的无限增殖。
研究团队从中得到启示：他们以天然不含TNF受体的癌细胞为载体，使该细胞在工程处理后表达TRAIL蛋白分子。由于不含TNF受体，它们就能在保证自身安全的前提下，成为能够分泌TRAIL的肿瘤细胞杀手。研究团队将这些细胞注射至患原发性成胶质细胞瘤小鼠的癌组织处。结果令人惊喜：它们分泌出的大量TRAIL与周围的肿瘤细胞结合，开启凋亡程序。在小鼠试验中，这种手段展现出了良好的效果。
CRISPR帮助应对癌症转移
不过，这种手段并不足以应对复发及转移性癌症：当癌细胞扩散至全身各处时，我们显然不能将这些杀手派遣至所有的癌细胞栖息场所。这时，癌细胞“自我归巢”的特性让研究人员受到启发：由于癌细胞可以跟踪已经扩散到同个器官或者身体其他部位的同伴，如果我们将运送TRAIL的载体改成患者自身体内的癌细胞，问题似乎就能迎刃而解。
研究团队从小鼠的癌组织中分离得到癌细胞，运用CRISPR技术，使肿瘤细胞表面的TNF受体失活。后续步骤与前一项试验一致：通过工程处理使其能表达TRAIL，并将这些细胞重新注入患转移性成胶质细胞瘤的小鼠体内。研究团队观察到，这些细胞会直接向肿瘤区域迁移，并将周围的癌细胞杀死。这种方式使得患癌小鼠的生存率得到了显著提升。
在肿瘤清除后消除工具细胞（图中绿色曲线）可以显著提升小鼠的生存率（约80%）。
与此同时，研究团队没有忽略另一个重要问题：由于TNF受体失活，这些经编辑的肿瘤细胞在杀死敌军后，会继续不受控制地增殖。为此，研究人员在这些载体细胞身上安装了一个“自杀开关”：细胞内含有药物前体转化酶，当研究人员人为加入GCV试剂，这种酶会启动药物前体的转化，并杀死这些残留的载体癌细胞。
两种手段（异源型及同源型）流程示意图
应用前景
“我们的研究利用工程细胞以及肿瘤细胞定位特性，发展了一项针对多种癌细胞的受体靶标治疗手段，这也向我们展示了细胞治疗的潜力。”Shah说。研究为原位癌与复发转移癌都提供了一种有效且安全的治疗手段。
“在将病人体内主要的大肿瘤块移除之后，利用分离下来的癌细胞进行体外工程处理，带上抗瘤分子和自杀系统之后，根据病人不同的肿瘤类型和阶段重新输入回患者体内，”正如Shah在论文里所写的，“这种方法将为原位或者侵袭性转移癌的治疗提供无限的希望。”
