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CRISPR/Cas9基因编辑在肿瘤中的应用现状及前景
时间：2022-03-04 00:00:00 编辑： 点击：455次
在原核生物中，成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)系统提供了对质粒和噬菌体的适应性免疫。该系统启发了强大的基因组工程工具CRISPR/CRISPR相关核酸酶9(CRISPR/Cas9)基因组编辑系统的开发。
CRISPR/Cas9技术以其高效、精确的特点，已被广泛应用于肿瘤相关基因功能的研究、肿瘤动物模型的建立和药物靶点的探索，极大地提高了人们对肿瘤基因组学的认识。
近日，复旦大学研究者们在Molecular Cancer杂志上发表了题为“Current applications and future perspective of CRISPR/Cas9 gene editing in cancer”的综述性文章。本文就CRISPR/Cas9基因编辑技术在肿瘤学研究中的应用现状作一综述。
研究者首先解释了CRISPR/Cas9基因编辑的基本原理，并介绍了几种新的基于CRISPR的基因编辑模式。接下来，研究者详细介绍CRISPR筛查在揭示肿瘤发生、转移和耐药机制方面的快速进展。此外，研究者还介绍了CRISPR/Cas9系统的传递载体，最后展示了CRISPR/Cas9工程在提高过继T细胞治疗(ACT)疗效和减少不良反应方面的潜力。
II型CRISPR/CAS9系统的机理
在获取过程中，入侵者的DNA序列被噬菌体感染后，以间隔区的形式整合到宿主CRipsPR位点上，并被重复序列分开。在转录阶段，Pre-crRNA被转录，然后Pre-crRNA被切割，产生成熟的crRNA。每个crRNA由一个重复序列和一个针对入侵者的间隔区序列组成。在干扰阶段，Cas蛋白在与crRNA间隔区序列互补的位点直接切割外源核酸。
体外或活体CRISPR筛选示意图
CRISPR筛选首先要合成包含单导向RNA序列的寡核苷酸库，并将其克隆到慢病毒载体中。然后慢病毒以低感染倍数感染表达Cas9的细胞。筛选后，该池包含了不同基因敲除的细胞，这些基因敲除后的细胞可用于各种筛选方法。
体外筛选是通过在选择性压力(如药物治疗)下培养肿瘤细胞来进行的。体内筛选将转染的细胞群原位或皮下移植到免疫缺陷小鼠体内。患者来源的异种移植(PDX)是通过将患者的肿瘤移植到免疫缺陷小鼠身上而实现的。PDX肿瘤被收获，在体外培养，并经过基因修饰以评估肿瘤的生长和治疗反应。
CARS的结构及CRISPR/CAS9在CAR-T细胞治疗中的应用
敲除内源性TCR位点，免疫检查点蛋白和主要组织相容性复合体I类分子产生通用的CAR - T细胞，以增强T细胞杀伤和避免移植物抗宿主病。
总之本综述介绍了将CRISPR系统转变为基因编辑工具，给生命科学带来了革命性的变化。下一代基因编辑技术扩展了CRISPR系统的通用性，为研究生物系统和人类疾病提供了强有力的新工具。
德瑞，SCI论文服务平台
德瑞隶属于广州德瑞信息科技有限公司旗下品牌，是一个专注于医学领域、SCI科研学术服务的互助平台，专业提供医学编译、SCI评估、SCI论文发表、翻译、润色、文献检索以及留学访学等服务，为研究学者及各类学术单位保驾护航，让广大科研工作者享受最优质的学术服务。
基于多年的行业积累，拥有涵盖医学、药学、法学、经济学等领域强大的专家团队以及丰富的信息资源数据库，建立了多学科、多语种、专业化的经历丰富的编校团队，凭借高效的资源整合、良好的沟通能力和务实的专业服务赢得了研究学者及各类学术单位的一致认可，在各学术领域的学者树立了良好的知名度和声誉，成长为国内医学科研学术服务行业的领航者。
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研究者首先解释了CRISPR/Cas9基因编辑的基本原理，并介绍了几种新的基于CRISPR的基因编辑模式。接下来，研究者详细介绍CRISPR筛查在揭示肿瘤发生、转移和耐药机制方面的快速进展。此外，研究者还介绍了CRISPR/Cas9系统的传递载体，最后展示了CRISPR/Cas9工程在提高过继T细胞治疗(ACT)疗效和减少不良反应方面的潜力。
II型CRISPR/CAS9系统的机理
在获取过程中，入侵者的DNA序列被噬菌体感染后，以间隔区的形式整合到宿主CRipsPR位点上，并被重复序列分开。在转录阶段，Pre-crRNA被转录，然后Pre-crRNA被切割，产生成熟的crRNA。每个crRNA由一个重复序列和一个针对入侵者的间隔区序列组成。在干扰阶段，Cas蛋白在与crRNA间隔区序列互补的位点直接切割外源核酸。
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CRISPR筛选首先要合成包含单导向RNA序列的寡核苷酸库，并将其克隆到慢病毒载体中。然后慢病毒以低感染倍数感染表达Cas9的细胞。筛选后，该池包含了不同基因敲除的细胞，这些基因敲除后的细胞可用于各种筛选方法。
体外筛选是通过在选择性压力(如药物治疗)下培养肿瘤细胞来进行的。体内筛选将转染的细胞群原位或皮下移植到免疫缺陷小鼠体内。患者来源的异种移植(PDX)是通过将患者的肿瘤移植到免疫缺陷小鼠身上而实现的。PDX肿瘤被收获，在体外培养，并经过基因修饰以评估肿瘤的生长和治疗反应。
CARS的结构及CRISPR/CAS9在CAR-T细胞治疗中的应用
敲除内源性TCR位点，免疫检查点蛋白和主要组织相容性复合体I类分子产生通用的CAR - T细胞，以增强T细胞杀伤和避免移植物抗宿主病。
总之本综述介绍了将CRISPR系统转变为基因编辑工具，给生命科学带来了革命性的变化。下一代基因编辑技术扩展了CRISPR系统的通用性，为研究生物系统和人类疾病提供了强有力的新工具。
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