CRISPR/Cas9系统及其应用
图1：CRISPR/Cas9系统的工作流程
Jennifer A. Doudna et al., Science. 2014 Nov 28;346(6213):1258096.
CRISPR/Cas9软件系统性实操简略，可对应任何的感好奇心的靶人类dna设计方案不同于的sgRNA，且持有独家的DNA锯开机制、丰富靶点面部识别程度等优点，就可以精准、有用率地靶向药物、编写、修饰、上下调整和标志各项癌神经细胞和生物学的人类dna组位点。CRISPR/Cas9软件系统性的创造，使碱基编写、转录房产调控和表观dna遗传编写、人类dna组人数性的需求与癌神经细胞和胚胎改善等的层面取到广的经济发展和操作，CRISPR/Cas9文库的操作也让条件的研究广州中山大学人数性的人类dna组编写和需求加入情况。在需求用途增加收益的层面CRISPRa特别有用；在需求缺损用途的层面CRISPRi文库较RNAi文库更有用。慢病毒载体是CRISPR/Cas9系统的主要载体之一，因慢病毒有适用宿主范围广、感染效率高、具有生物安全性、整合基因到宿主细胞实现长期稳定表达的特点，可实现CRISPR/Cas9文库对靶细胞有效且准确的基因编辑。下面就一起来了解慢病毒载体和CRISPR/Cas9相关的基因编辑系统如何应用于基础研究。
案例1——慢病毒＆CRISPR/Cas9文库（全基因组文库）
Elaiophylin triggers paraptosis and preferentially kills ovarian cancer drug-resistant cells by inducing MAPK hyperactivation
我方：华南信息技术大学本科同济医学界院 IF:38.104 高效化调结的丝裂原纯化淀粉酶激酶(MAPK)表现通道对癌受损组织的存活的长久很大要。经下一阶段类化合物库的筛分确实了荼叶素是种自噬治理和改善剂。在本研究分析中证明材料了荼叶素在不同癌受损组织中通快递过过激缴活MAPK通道分析内质网应激性、内质网延伸的受损组织质空泡化还有然后的受损组织凋亡的功效。CRISPR/Cas9全表观遗传组敲除文库筛分亲子鉴定出MAPK通道中的SHP2是荼叶素分析受损组织凋亡的首要靶点。受损组织热位移实践(CETSA)和外壁等阴阳离子体振动(SPR)实践进三步断定了SHP2与荼叶素间接依照。完成SHP2敲低或药剂学治理和改善SHP2/SOS1/MAPK通道严重弱化了荼叶素分析的受损组织凋亡和自噬治理和改善。荼叶素完成激发受损组织凋亡来摆脱抗药力，这显示荼叶素概率何必为难治性暖巢癌供给另外一种恰当的调理手段。
图2：全基因组CRISPR/Cas9敲除文库筛流程及茶叶素诱导自噬抑制示意图。
Guan-Nan Li et al., Signal Transduction and Targeted Therapy. 2022 Sep 12;7(1):317.
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案例2——慢病毒＆CRISPR/Cas9文库（激活文库）
Genome-wide CRISPR screen identifies MTA3 as an inducer of gemcitabine resistance in pancreatic ductal adenocarci
小说作者基层单位：天津市医学院生肉瘤宠物医院 IF:9.756 临床上胰腺连接管腺癌(PDAC)进行开展方法失敗的主要是原由的一个是生产吉西他滨(GEM)抗药性。诗人根据CRISPR/Cas9激发文库挑选发展MTA3介导了PDAC的GEM抗药性，因而MTA3应该加入风险联动手术的进行开展方法靶点。CRISPR文库挑选凸显MTA3是GEM整理后杀灭神经受损细胞系中丰度最少的dna，生态学个人信息学和集体学深入分析信息提示其与GEM抗药性角度相关内容。肚子里外实验报告均印证MTA3可催进胰腺癌神经受损细胞系对GEM的抗药性。机能上，MTA3作为Mi-2/核小脂肪率塑和去乙酰化酶转录遏制软型物的组建大部分，遏制NF-κB/p65的转录遏制指数公式CRIP2的转录，激发NF-κB移动走势环路，因此使得GEM抗药性。显然，GEM可根据激发STAT3移动走势环路调涨PDAC神经受损细胞系中MTA3的表达出，因此成脂PDAC对GEM生产拥有性抗药性。MTA3在胰腺癌GEM抗药性中起首要用处，有机会加入治愈GEM抗药性的进行开展方法靶点。
图3：利用CRISPR激活文库筛选MTA3作为潜在的GEM耐药相关基因。
Liangliang Wu et al., Cancer Lett. 2022 Aug 15;548:215864.
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案例3——慢病毒＆CRISPR/Cas9文库（lncRNA激活文库）
Lnc-DC promotes estrogen independent growth and tamoxifen resistance in breast cancer
原作者企业单位：武汉中医药高校付属各族第一人民医院口腔科 IF:9.685选择性雌激素受体调节剂(SERMs)—他莫昔芬已被证明在雌激素受体(ER)阳性乳腺癌的治疗中是有效的。然而，这种内分泌治疗的主要障碍是雌激素非依赖性生长导致的耐药，其潜在机制尚不完全清楚。本研究探讨了长链非编码RNA (lncRNAs)是否参与调控ER阳性乳腺癌的雌激素非依赖性生长和他莫昔芬耐药。研究基于CRISPR/Cas9的SAM(协同激活介质)文库确定了候选Lnc-DC。通过分析表明，Lnc-DC能够通过上调抗凋亡基因Bcl2和Bcl-xL来减少他莫昔芬诱导的细胞凋亡。此外，Lnc-DC通过磷酸化(pSTAT3Y705)激活STAT3，随后诱导细胞因子的表达而激活STAT3，形成自分泌环路。临床上，Lnc-DC高表达与患者不良预后相关，本研究证明Lnc-DC/STAT3/细胞因子轴在雌激素非依赖性生长导致他莫昔芬耐药中的功能，Lnc-DC可能是他莫昔芬应答的潜在预测因子。
图4：鉴定Lnc-DC参与雌激素非依赖性和他莫昔芬耐药。
Wan-Xin Peng et al., Cell Death and Disease. 2021 Oct 25;12(11):1000.
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案例4——慢病毒＆CRISPR/Cas9文库（定制文库）
Targeting euchromatic histone lysine methyltransferases sensitizes colorectal cancer to histone deacetylase inhibitors
作著基层单位：意大利恶性肿瘤钻研基地(DKFZ) IF:7.316 结阑尾癌(CRC)一位关键性的特殊特点是表观显性基因基因失调症。共性肺麟癌癌症末期，表观显性基因基因用药与抗良性肉瘤用药紧密结合就是种有发展前途的治療策略。小编依据人工有致死的几率的市场概念来辨别与组淀粉酶质去乙酰化酶(HDAC)治理和改善剂分工协用处途以影响CRC生张的表观显性基因基因靶点。设计用到共性614个表观显性基因基因调高系数定制开发sgRNA文库做好CRISPR/Cas9筛分，发觉敲除常着色质组淀粉酶质赖氨酸N-甲基变更酶1和2 (EHMT1/2)特殊减弱了临床治疗护理用到的HDAC治理和改善剂的抗分裂繁殖用途。依据对1066例有所差异良性肉瘤信用卡分期的结阑尾癌范例做好组建集成ic定性分析，发觉EHMT2淀粉酶质在肺麟癌结阑尾癌低形容，且与不当临床治疗护理下场关于。原则上，分工协作治理和改善HDAC和EHMT1/2可受到极大减少良性肉瘤癌细胞核生张的有所差异原则，包涵癌细胞核时间是阻滞和自噬的调高。表观显性基因基因水准上，以上氧化物多H3K9乙酰化，影响H3K9二甲基化。功能性表型上，分工协作治理和改善HDAC和EHMT1/2可影响患病者收入的CRC类人体内脏良性肉瘤的话力。
图5：聚焦CRISPR/Cas9筛选确定EHMT1和EHMT2敲除对HDAC抑制剂的增敏作用。
Leonhard Valentin Bamberg et al., Int. J. Cancer. 2022;151:1586–1601.
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