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应用 Cas9 修复 HCT-116 细胞中 β-catenin  突变恢复蛋白磷酸化表达抑制肠癌细胞在体外增殖和小鼠移植瘤的生长

 

Authors Li Y, Li X, Qu J, Luo D, Hu Z

Received 31 July 2019

Accepted for publication 17 December 2019

Published 6 January 2020 Volume 2020:13 Pages 17—29

DOI https://doi.org/10.2147/OTT.S225556

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Editor who approved publication: Dr XuYu Yang

目的:结直肠癌是导致癌症死亡的主要原因之一,目前迫切需要找到肠癌防治的有效策略。 APC  和 β-catenin  驱动基因的突变是导致肠癌发生的主要原因之一。在本研究中,我们联合应用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术和单链寡脱氧核苷酸(ssODN)作为模板,成功纠正了肠癌细胞 HCT-116 中存在的 β-catenin  杂合缺失突变。该方法为癌症的基因治疗提供了潜在的策略。
方法:构建 Cas9 sgRNA 和 GFP 共表达载体,并与 ssODN 共转染 HCT-116 细胞。通过流式细胞仪对突变修复的单细胞进行分选及克隆培养并通过 DNA 测序进行突变修复阳性克隆筛选。应用实时定量 RT-PCR,蛋白质印迹,CCK8 试剂,EDU 染色和细胞平板克隆等实验分析了突变修复后细胞的蛋白磷酸化水平、基因表达以及细胞体外增殖能力的变化,并在裸鼠模型上分析了突变修复细胞移植瘤的的生长情况。
结果:CRISPR/Cas9 技术介导的 β-catenin  缺失突变的纠正修复了蛋白磷酸化的表达,减少了 β-catenin  的入核转运及其下游靶基因 c-mycsurvivin 的表达。体外增殖实验表明突变校正细胞的生长明显减慢;裸鼠成瘤实验显示突变修复细胞比突变未校正细胞的肿瘤显著变小。
结论:本研究表明通过 CRISPR/Cas9 和 ssODN 可以有效纠正肠癌细胞驱动基因突变,显著抑制癌细胞的生长和增殖,该策略在癌症基因治疗中具有潜在的应用价值。
关键词:CRISPR/Cas9ssODN,靶向基因编辑,β-catenin ,结肠癌




Figure 4 CRISPR/Cas9-mediated...