美國時間7日，聚焦次世代DNA合成技術的Twist Bioscience 與倍思特生技合作舉辦線上講座，邀請廈門大學生命科學學院免疫與微生物學系教授黃宏齡，分享如何利用CRISPR深入了解T細胞的生理機制，進而增益人類對抗病原體、過敏原和腫瘤的洞見；Twist也在會中說明合成DNA如何加速CRISPR篩選的效率，進而拓寬基因體編輯應用的可能性。
 
黃宏齡教授表示，以T細胞作為治療的概念，在過去十幾年裡受到廣泛的關注，但是T細胞如何整合胞內及胞外的生理功能，例如營養刺激、細胞代謝的環境訊號，進而調節自身分化狀態等，還有待進一步研究。
 
在黃宏齡的研究中，透過CRISPR/Cas9的體內篩選系統、單細胞定序和其他免疫體學方式，研究了影響記憶T細胞(TMEM) 和效應T細胞(TEFF)分化、靜止(quiescence)的代謝因素。
 
其研究團隊發現2種負調控因子(negative regulators)，會抑制記憶T細胞分化程度；此外他們也發現，Pofut1蛋白會將GDP-岩藻糖(fucose)與下游的Notch-Rbpj 營養訊號(nutrient signaling)串聯，並影響終端效應T細胞的分化。
 
黃宏齡表示，效應T細胞的反應與壽命，會影響免疫治療的效果，因此找到影響T細胞分化的因子至關重要。這項研究證實一些負調控因子與營養訊號傳導是影響T細胞功能的重要因素，未來可作為提高病原體和腫瘤治療潛在靶點與策略。
 
Twist科學開發經理Julian Jude也在會中，介紹合成DNA如何拓寬CRISPR的應用性。他表示，CRISPR/Cas9基因體編輯系統的問世，讓科學家能夠自由地剔除(knock-out)或敲入(knock-in)想要的基因片段，若能有效率地大規模進行CRISPR篩選，就能加速了解基因型(genotype)對表型(phenotype)的影響，甚至是更快找到治療特定疾病的標靶。
 
Jude表示，Twist能夠利用矽晶片平台高效率合成CRISPR篩選所需的引物池(oligo pools)，且具有高度一致性(uniformity)、將合成錯誤率降到僅0.05%，增進CRISPR篩選的效率，省下時間與金錢。
 
此外，Twist合成寡核苷酸序列長度可達300個核苷酸，這個長度足以在單一序列片段中容納多個序列元件(elements)，可搭配不同種類的Cas蛋白使用，應用在更為多樣化的文庫中，例如：先導基因編輯(PRIME-Editing)篩選、反式活化CRISPR(Tracr)修飾、雙重嚮導文庫(Dual-Guide Libraries)或Cas12a crRNA陣列分析等等。
 
近期，Twist為了拓展亞太的生命科學需求市場，找上了臺灣生命科學服務商倍思特生技(ABreal Biotech)，簽訂代理合成生物學產品經銷契約，期待未來將Twist獨創的矽晶片DNA合成技術引進臺灣，以極低錯誤率、低成本優勢滿足客戶需求。
 
參考資料：
Using CRISPR Screens to understand T Cell Biology
https://youtu.be/QWnbTeDisg0
 
(報導 / 吳培安、彭梓涵)