随着 CRISPR 基因编辑技术的不断成熟,越来越多处于该领域前沿的科学家开始探索其无限的应用潜力。上周,我们报道了两则相关新闻:张锋教授协助的一项研究利用CRISPR技术找到了与癌症免疫治疗相关的基因;杨璐涵博士团队利用该技术灭活了猪体内中的内源性病毒序列,解决了异种移植中的一大难题。
▲ Sidi Che 教授是这项研究的负责人之一。
西迪-切教授
今天,耶鲁大学系统生物学研究所的西迪-切(SidiChe)教授和瑞士的拉乌尔-鲁(Raoul Roux)教授合作完成了这个项目。
来自耶鲁大学系统生物学研究所的 SidiChe 教授团队和来自瑞士的 Raoul Roux 教授合作完成了这项研究。
今天,耶鲁大学系统生物学研究所的 SidiChe 教授团队与瑞士的 Raúl Platt 教授小组合作,利用 CRISPR 技术确定了导致胶质母细胞瘤的基因中的一个关键突变。这项研究发表在《自然-神经科学》(Nature Neuroscie
ce.
胶质母细胞瘤是一种极难治疗的恶性脑肿瘤。据估计,大约一半的患者在确诊后只能活 1-1.5 年。遗憾的是,我们非但没有找到治愈这种疾病的良方,甚至连它背后的病因都还没有摸清。目前,生物学家知道有超过 223 个基因与这种疾病相关。但我们并不知道哪些基因或基因组合会导致这些癌症。这正是切
教授团队的研究重点。
在耶鲁大学,车教授
的研究重点是开发新型工具,并将其应用于下一代癌症遗传学、基因组学和系统生物学。这些工具可以帮助解决有关癌症发病、进展和转移的一系列问题,并为潜在的治疗方案提供见解。
研究的筛选工具(图片来源:NatureNeuroscie
ce)。
为了找到导致胶质母细胞瘤的基因突变,Che
教授的团队利用CRISPR基因编辑技术开发了一种新的筛选工具。首先,他们在人类脑癌常见基因数据库中发现了突变基因,并据此构建了一套用于CRISPR编辑的sgRNA文库。然后,他们利用腺相关病毒技术将这些能使特定基因发生突变的系统导入小鼠大脑。之后,他们观察这些小鼠是否出现了胶质母细胞瘤的症状。从这些病态小鼠身上,研究人员能够逆向设计出哪些基因突变会诱发这种致命的脑瘤。
不出所料,一些小鼠患上了胶质母细胞瘤。在随后对这些脑组织的测序分析中,研究人员发现一些基因突变特别常见。
、Nf1、B2m、Trp53 以及其他参与细胞周期、免疫调节、DNA 修复和复制的基因发生突变的频率超过 70%。这些结果表明,这些基因可能在胶质母细胞瘤的发病过程中起着关键作用。
一些基因突变在组织样本中很常见(图片来源:NatureNeuroscie
ce)
得益于CRISPR技术的高效性和精确性,研究人员能够一次突变多个基因。这也使他们能够分析不同突变组合对胶质母细胞瘤的影响。研究人员在分析中总共评估了1500多种突变组合。其中,B2m-Nf1、Mll3-Nf1 和 Zc3h13-Rb1 基因组合被确定为脑肿瘤的主要常见驱动因素。
除了发现潜在的致癌因素,这项研究还为治疗提供了启示。研究人员想知道这些基因突变是否会影响脑肿瘤的治疗。因此,他们给具有不同基因突变的小鼠施用替莫唑胺化疗,并观察这些小鼠的治疗效果。结果发现,Zc3h13 或 Pte
突变的小鼠对化疗的反应特别差。这可能为胶质母细胞瘤的治疗提供了新思路--如果患者出现这些突变,医生应该考虑化疗以外的治疗方案。
胶质母细胞瘤的顽固性疾病有望带来个体化治疗方案
"我们已经对人类癌症基因组进行了测序,有数以千计的新基因突变与癌症有关。但以前很难证明哪些基因或哪些基因组合真正导致了癌症,"Che 说。
教授说:"如今,我们可以利用这些信息来决定哪些药物最有可能对个别患者产生良好疗效。这离个体化癌症治疗又近了一步"。
我们祝贺切
教授的研究小组成功发表了他们的研究成果,并祝愿他们利用自己的工具找到更多治疗癌症的新靶点,为患者提供更好的治疗方案。
参考文献
[1] AAV-mediateddirecti
vivoCRISPRscree
意
識別
的
抑制剂
胶质母细胞瘤
[2]从你
从你的嫌犯来看,美国的研究人员发现了一个
耵聍
瘤
研究