基因编辑CT26.WT细胞系——结肠癌研究与治疗的神奇途径
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发布时间：2022-12-17 10:06
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时间：2023-09-15 20:12
1. 癌症疫苗：用于治疗性癌症疫苗或预防性癌症疫苗的转基因肿瘤细胞的研究。
2. 基因发现：识别新的癌症驱动基因并发现癌症特异性脆弱性。
3. 癌症复发：确定癌症复发相关基因，相互作用网络，下游研究和对肿瘤复发的预防措施。
4. 新药：新的治疗突破点和发展更有效的治疗方案。
5. 疾病建模：同种异体移植和异种移植建模。
6. 植物药：植物提取物对肿瘤生长，转移，细胞毒性和 细胞凋亡 的影响。
7. 溶瘤研究：病毒信息，遗传修饰和/或转基因表达的存在，靶向癌症类型，策略和安全性。
基因编辑是指基因的插入，删除或替换成别的基因。CRISPR系统用于精确的基因组编辑，并且可以通过用目的供体序列替换靶基因序列来进行基因敲除或敲入的基因编辑操作。CT26.WT细胞是侵袭性鼠结肠癌细胞系，在该细胞系内进行基因编辑可以生成单个或多个基因敲除，突变校正或插入报告基因转基因。而这些基因组编辑的细胞系将帮助到研究人员 研究癌症标志，揭示药物抗性机制，癌症治疗，细胞死亡研究，功能基因组学，信号传导途径，药物发现，药物反应和细胞疗法。
CRISPR/Cas9技术积极推动结肠癌相关的体内和体外基因编辑的进展，并对分子医学有着重大影响。源井生物开发的CRISPR-U™可用于CT26.WT细胞系进行基因操作。因此，利用CRISPR/Cas9系统可以在CT26.WT细胞中实现基因组编辑。源井生物提供定制的真核CT26.WT细胞的基因编辑，及在动物模型中生成各种基因修饰。
自噬在癌症中的作用是复杂的，依赖于背景的，且有时又是矛盾的，因为它已经表现出对肿瘤进展有着抑制，或促进，或不关联的作用。 自噬的促存活功能可被癌细胞控制，以在代谢应激条件下实现快速增殖，而这通常会在肿瘤微环境中观察到。 在这项研究中，研究人员通过消耗小鼠肿瘤细胞中的自噬相关7（ATG7）并将它们移植到具有免疫活性的与具有免疫缺陷的宿主中，来评估免疫系统对肿瘤对自噬的依赖性的影响。他们发现ATG7的缺失并不影响体外或在免疫缺陷小鼠中的肿瘤生长。 癌细胞对自噬的依赖受到抗肿瘤免疫应答的影响，也包括那些由CD8+T细胞介导的抗肿瘤免疫应答。
研究人员使用CRISPR/Cas9系统从小鼠黑素瘤细胞系B16F10，小鼠结肠癌细胞MC38和小鼠结肠腺癌细胞系CT26中敲除ATG7，以研究自噬在小鼠癌 细胞增殖 中的作用。 他们检测了ATG7的功能丧失和自噬对ATG5，LC3和p62的影响（图1A）。所有ATG7缺陷型细胞系均具有明显的生存劣势（图1B-D）。在营养丰富的条件下， ATG7KO细胞系 的增殖表明ATG7在体外不会影响B16F10，MC38或CT26细胞的增殖（图1E-G）。
为了确定自噬可以在体内支持鼠癌细胞致瘤性，研究人员将对照组（Ctrl）和ATG7-KO细胞系移植到免疫缺陷小鼠中。 数据表明ATG7的缺失不会影响B16F10肿瘤（在裸鼠中），MC38或CT26肿瘤（在NSG小鼠中）的生长（图2a-c）。植入到免疫活性（C57BL/6或BALB/c）小鼠品系中的B16F10，MC38或CT26细胞系的体内肿瘤生长情况如图2d-f所示。表达载体对照（+Vec）或植入ATG7（+ATG7）的BALB/c小鼠中的CT26肿瘤细胞的体内肿瘤生长情况如图2g所示。
为了分析同基因模型中免疫浸润的水平，研究人员利用免疫组织化学（IHC）去检测和定量从免疫活性宿主分离的B16F10，MC38和CT26肿瘤内的CD3+和CD8+细胞（图3a-b）。 植入到BALB/c小鼠中的Ctrl或ATG7KO的CT26细胞经IgG，抗CD8或抗CD4抗体处理的数据如图3c-f所示。
为什么在免疫活性（BALB/c）或免疫缺陷（NSG）小鼠中，在ATG7-感受态或ATG7-缺陷型CT26细胞上进行的自噬破坏在免疫活性环境中会产生更明显的影响呢？ 在NSG小鼠中的肿瘤，与自噬成熟型肿瘤相比，肿瘤中ATG7的缺失导致12个基因的显着上调，以及3个基因的显着下调（图4a）。受自噬破坏影响的途径如图4b所示。通过Gzma和Prf1表达的对数平均值进行定义（图4c），自噬缺陷型肿瘤具有更高的细胞溶解活性评分。
综上所示，自噬缺陷型肿瘤有着大量具有调节肿瘤杀伤潜力的细胞，例如细胞毒性CD8+T细胞或NK细胞。免疫相关基因的富集表明 破坏癌细胞自噬可以促进效应细胞向肿瘤微环境的聚集，也有可能会增强活性，从而导致肿瘤负荷降低。
Reference: :
Anti-tumor immunity influences cancer cell reliance upon ATG7. ONCOIMMUNOLOGY.2020, VOL. 9, NO. 1, e1800162.
