癌癥干細胞大牛Science新發現：CRISPR發現癌癥中突變信號

　　荷蘭烏德勒支大學的研究人員發表了題為“Use of CRISPR-modified human stem cell organoids to study the origin of mutational signatures in cancer”的文章，利用CRISPR構建癌癥類器官，從中發現了癌癥中突變特征的起源所在。這一研究成果公布在Science雜志上。

　　這項研究由荷蘭烏德勒支大學醫學中心分子遺傳學教授Hans Clevers領導完成，Clevers現為荷蘭藝術與皇家科學院主席、美國國家科學院院士，是Wnt信號轉導通路、腸發育和相關癌癥方面研究領域的頂尖專家。他曾首次克隆了TCF1基因，并首次將此干細胞在腸內證實，是干細胞與癌癥生物領域大師級的科學家，Clevers也是生命科學突破獎、法國榮譽騎士勛章、荷蘭獅子騎士勛章等榮譽獲得者。在“干細胞在癌癥發展過程中的作用”這一研究領域，他始終是一名領軍人物。

　　2015年，Clevers研究組利用CRISPR/Cas9技術建立了結直腸癌（CRC）類器官，他們發現用含有干細胞巢蛋白（WNT、R-spondin、表皮生長因子EGF）的培養基，可以長期培養小鼠和人類的腸道干細胞，生成遺傳學和表型穩定的上皮類器官。

　　研究人員將CRISPR/Cas9技術用于體外培養的人類腸道干細胞，陸續引入了四個最常見的結直腸癌基因突變（APC、P53、KRAS和SMAD4），之后通過去除培養基中的生長因子，來篩選發生了突變的細胞。在此基礎上，Clevers研究組進一步通過CRISPR去除了人結腸組織中的關鍵DNA修復基因，然后進行延遲亞克隆（delayed sub-cloning）和全基因組測序。

　　結果他們發現，錯配修復基因MLH1缺陷組織中的突變積累是由復制錯誤驅動的，并且他們也準確地模擬了在錯配修復缺陷型結腸直腸癌中觀察到的突變。研究人員還將這一方法應用于編碼切除修復蛋白的癌癥易感基因NTHL1，發現了之前曾在乳腺癌組群中觀察到的突變足跡（signature 30）。由此研究人員認為signature 30來自于NTHL1突變。

　　此前也有研究團隊采用類似的方法，通過CRISPR系統引入突變，建立了結直腸癌模型。Clevers指出，自己的結直腸癌發展模型能夠更貼切的反映活體內的腫瘤發展，因為他們對突變細胞進行了篩選，而且所有sgRNA均靶標突變熱點。