医学进展
2015年10月号
医学进展

用基因编辑技术建立体外癌症类器官

作者:包丽霞

荷兰艺术与皇家科学院主席、美国国家科学院院士Hans Clevers教授领导研究团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术建立了体外结直肠癌(colorectal cancer,CRC)类器官,移植到小鼠体内后会长成腺瘤。

肠道上皮细胞自我更新很快,但这也带来了一定的风险。人们发现,肠道的隐窝干细胞可能是肿瘤形成的起始点,在肿瘤细胞的分化、增殖及凋亡中发挥重要作用。

用含有干细胞 巢蛋白(stem-cell-niche factors)(WNT、R-spondin、表皮生长因子和noggin蛋白)的培养基,可以长期培养小鼠和人类的肠道干细胞,形成遗传学和表型稳定 的上皮类器官。结直肠癌通常由腺瘤缓慢发展而成,其发展很可能是一个陆续获得基因突变的缓慢过程。研究人员用CRISPR/Cas9技术在体外培养的人类 肠道干细胞中先后引入4个最常见的结直肠癌基因突变(APC、P53、KRAS和SMAD4),再通过去除培养基中的单个生长因子,来筛选癌变的细胞。

研 究显示,有4个基因突变的细胞的生长无需任何干细胞巢蛋白,能耐受P53基因的稳定剂Nutlin-3。这些细胞移植到小鼠体内后,会长成侵袭性肿瘤。研 究人员还发现,APC和P53突变就足以引起广泛的染色体数量异常,是肿瘤发展的标志性事件。该发现对未来研究人类癌症生物学建立新的治疗方法有重要价值。(作者:包丽霞)

参考文献:Nature 2015;521:43-47

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