重磅综述！CRISPR/Cas9基因编辑在肿瘤中的应用现状及前景

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。

图片来源: https://doi.org/10.1186/s12943-022-01518-8

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。

在本篇短文中，小编简单介绍一下本综述内容给大家提供参考！

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。

II型CRISPR/CAS9系统的机理

图片来源: https://doi.org/10.1186/s12943-022-01518-8

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。

参考文献

Si‑Wei Wang et al. Current applications and future perspective of CRISPR/Cas9 gene editing in cancer. Mol Cancer. 2022 Feb 21;21(1):57. doi: 10.1186/s12943-022-01518-8