大腦CRISPR編輯人工肝臟揭示常見(jiàn)突變致癌基因作用機制

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來(lái)源：藥明康德

2019-05-28

荷蘭Oncode研究所、荷蘭皇家科學(xué)院的研究人員最近開(kāi)發(fā)了一種研究癌癥突變基因的人體模型，利用CRISPR基因編輯技術(shù)改變人工培養的類(lèi)器官的基因組，評估了肝癌中一種常見(jiàn)突變基因對腫瘤形成和惡化所起的作用。

荷蘭Oncode研究所、荷蘭皇家科學(xué)院的研究人員最近開(kāi)發(fā)了一種研究癌癥突變基因的人體模型，利用CRISPR基因編輯技術(shù)改變人工培養的類(lèi)器官的基因組，評估了肝癌中一種常見(jiàn)突變基因對腫瘤形成和惡化所起的作用。這一結果發(fā)表在最近一期《細胞》子刊Cell Stem Cell。

類(lèi)器官指的是從干細胞分化出來(lái)的三維組織培養物，也被稱(chēng)為微型器官。過(guò)去利用類(lèi)器官的研究通常把健康組織來(lái)源和腫瘤組織來(lái)源的類(lèi)器官進(jìn)行比較，研究疾病和生物功能。此次研究中，科研人員創(chuàng )建了一個(gè)新的模型。他們從健康的人類(lèi)肝臟中培育出類(lèi)器官后，用CRISPR/Cas9系統對感興趣的基因進(jìn)行編輯，以確定基因突變對細胞行為的影響。

在將近1/5的肝癌中，BAP1基因發(fā)生了突變。盡管已知BAP1基因表達的去泛素酶是一種腫瘤抑制因子，但其確切功能并不清楚。利用新模型，研究者發(fā)現，BAP1突變的肝臟類(lèi)器官會(huì )轉變?yōu)榭焖偕L(cháng)的固體腫塊，細胞運動(dòng)能力更強，并與其他類(lèi)器官發(fā)生融合——這些特征類(lèi)似于癌癥的轉移侵襲。而在細胞核中添加具有正常催化活性的BAP1，可以使細胞行為恢復正常，說(shuō)明BAP1引起的變化是可逆的。

研究小組還開(kāi)發(fā)出一種帶有4個(gè)基因（TP53、PTEN、SMAD4和NF1）突變的人類(lèi)肝臟類(lèi)器官模型，這些基因都在原發(fā)性肝癌中經(jīng)常發(fā)生突變。把這種類(lèi)肝器官移植到小鼠體內后，會(huì )形成良性腺瘤；但是，如果同時(shí)還具有BAP1突變，移植后將會(huì )形成惡性腫瘤。

研究人員認為，CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)讓修改人體類(lèi)器官的基因組更為便捷，這一模型同樣有助于研究可能在腫瘤形成過(guò)程中起作用的其他基因。

參考資料：

[1] Benedetta Artegiani et al., (2019) Probing the Tumor Suppressor Function of BAP1 in CRISPR-Engineered Human Liver Organoids. Cell Stem Cell. Doi: 10.1016/j.stem.2019.04.017

[2] Miniature livers reveal behavior of common cancer-causing gene mutation. Retrieved May 27, 2019, from https://www.fiercebiotech.com/research/miniature-livers-reveal-behavior-common-cancer-causing-gene-mutation

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