体细胞基因转移(somatic gene transfer)已经被成功用于癌基因研究,帮助人们在活体内分析癌基因功能,验证它们在肿瘤发生中起到的作用。不过,对肿瘤抑制基因进行活体研究面临着更大的技术挑战。
为此,德国癌症研究中心DKFZ在CRISPR/Cas9的基础上建立了一个灵活有效的新方法,能够更好的研究体细胞功能缺失(loss-of-function)及其对肿瘤发生的影响。这一成果发表在六月十一日的Nature Communications杂志上,文章的通讯作者是德国癌症研究中心的Jan Gronych和Daisuke Kawauchi。
律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9原本是细菌抵御病毒的重要武器,现在这一组合已经成为了非常实用的研究工具。CRISPRs-Cas9易于操作而且有很强的可拓展性,因此迅速成为了科研领域的新宠儿。(延伸阅读:Nature癌症综述:如何用CRISPR进行癌症研究)
研究人员通过CRISPR/Cas9介导的体细胞基因敲除,实现了在活体内靶标肿瘤抑制基因。他们用这一技术在小鼠大脑中删除Ptch1基因,成功引发了髓母细胞瘤(medulloblastoma)。髓母细胞瘤是一种始于小脑的高度恶性肿瘤,这种疾病在儿童中更为普遍,约占所有儿童脑瘤的20%。尽管手术、化疗和放疗能够显著改善髓母细胞瘤患者的存活情况,但也会造成发育、行为和神经学上的长期副作用,尤其是对于幼龄患者。
研究人员还用自己开发的技术,去除了小鼠大脑中的Trp53、Pten和Nf1基因,导致小鼠患上胶质母细胞瘤(glioblastoma)。胶质母细胞瘤生长快,病程短,是最常见也最恶性的一种脑胶质瘤,占胶质瘤的25%以上。目前主要的治疗方法是手术切除与术后放疗等结合,但这些治疗方案并不理想,胶母细胞瘤的治愈率很低,存活期很短。
研究人员指出,全基因组测序分析(WGS)并没有在这些肿瘤中检测到脱靶现象,说明这一技术的确可以建立可靠的动物模型模拟人类癌症。近来人们发现了越来越多的新肿瘤抑制基因,而这项研究为人们提供了一个方便快捷方法,在活体中验证这些肿瘤抑制基因的功能。
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