纽约(GenomeWeb) -来自加州大学圣地亚哥分校的一个团队使用CRISPR-Cas9基因编辑屏幕发现了kras突变的结直肠癌(CRC)的潜在漏洞。
在一个研究今日在网上公布癌症研究加州大学圣地亚哥分校的研究人员系统地敲除了人类CRC肿瘤异种移植模型和具有或不具有KRAS突变的人类CRC细胞系的基因组中的基因功能。在含有KRAS突变的CRC中，他们缩小了增强或降低CRC细胞活力的功能丧失突变。
特别是，研究小组发现，基于crispr - cas9的基因编辑改变了NAD激酶或酮己糖激酶(KHK)代谢酶，可以阻止kras突变的CRC在肿瘤异种移植系统中的生长——该小组随后使用这些基因的药物抑制剂重新创造了这一效果。然而，相比之下，他们在CRC细胞系中没有看到同样的合成致死率，这表明在活的有机体内基因编辑方法可能会发现严格基于细胞的筛查方法遗漏的癌症贡献者。
加州大学圣地亚哥分校儿科、基因组医学和实体肿瘤治疗学研究员、资深作者Tariq Rana在一份声明中说:“与在活体系统中生长的相同细胞相比，在实验室培养盘中生长的肿瘤细胞的代谢依赖性可能存在显著差异，这突出了标准的基于实验室的癌细胞生长测试的潜在局限性。”
Rana和他的同事们专注于以KRAS基因突变为标志的CRC形式，KRAS基因在大约五分之一的人类癌症病例中发生突变。然而，他们并没有直接针对KRAS突变，而是使用近65,400个汇集的慢病毒单导RNA构建库，在超过19,000个蛋白质编码基因和近1,900个microRNAs中产生功能丧失突变，筛选整个基因组的合成遗传相互作用。
在将这种敲除筛选方法应用于有或没有KRAS突变的CRC细胞系后，研究小组考虑了从小鼠细胞系中生长的人CRC异种移植瘤的合成致命性或合成增强子突变。
与NAD激酶和KHK突变相关的生长效应在kras突变CRC的肿瘤异种移植模型中特别出现。在他们的后续实验中，研究人员证明了这些代谢酶的小分子抑制剂也可以抑制kras突变的CRC异种移植瘤的生长。
在筛选中引入的其他CRISPR-Cas9突变似乎增强了CRC肿瘤异种移植物的生长，突出了潜在的肿瘤抑制基因。例如，研究人员报告说，在kras突变的CRCs中，编码大染色质重塑蛋白INO80C的基因似乎起到了基因组稳定肿瘤抑制因子的作用。他们在胰腺腺癌的异种移植模型中也看到了类似的效果。