生物通報(bào)道：腸道上皮是人體內(nèi)細(xì)胞更新最快的組織，可以迅速更新和修復(fù)腸粘膜，但這種能力也帶來了一定的風(fēng)險(xiǎn)。人們發(fā)現(xiàn)，腸道的隱窩干細(xì)胞（Crypt stem cell）可能起始腫瘤形成，在腫瘤細(xì)胞的分化、增殖及凋亡中發(fā)揮重要作用。

用含有干細(xì)胞巢蛋白（WNT、R-spondin、表皮生長(zhǎng)因子EGF）的培養(yǎng)基，可以長(zhǎng)期培養(yǎng)小鼠和人類的腸道干細(xì)胞，生成遺傳學(xué)和表型穩(wěn)定的上皮類器官。荷蘭藝術(shù)與皇家科學(xué)院主席、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士Hans Clevers教授領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)，利用CRISPR/Cas9技術(shù)建立了結(jié)直腸癌（CRC）類器官。這一研究成果發(fā)表在本周的Nature雜志上。

結(jié)直腸癌通常是由腺瘤緩慢發(fā)展而成，這說明結(jié)直腸癌發(fā)展很可能是一個(gè)陸續(xù)獲得基因突變的過程。研究人員將CRISPR/Cas9技術(shù)用于體外培養(yǎng)的人類腸道干細(xì)胞，陸續(xù)引入了四個(gè)最常見的結(jié)直腸癌基因突變（APC、P53、KRAS和SMAD4）。他們通過去除培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)因子，來篩選發(fā)生了突變的細(xì)胞。

研究顯示，擁有四重突變的細(xì)胞不需要任何干細(xì)胞巢蛋白就能夠生長(zhǎng)，而且還能耐受抑癌藥物Nutlin-3。這些細(xì)胞移植到小鼠體內(nèi)之后，長(zhǎng)成了浸潤(rùn)性的腫瘤。值得注意的是，APC和P53突變就足以引發(fā)廣泛的染色體數(shù)量異常（非整倍性），這是腫瘤發(fā)展的標(biāo)志性事件。

前不久也有研究團(tuán)隊(duì)采用類似的方法，通過CRISPR系統(tǒng)引入突變，建立了結(jié)直腸癌模型。Clevers指出，自己的結(jié)直腸癌發(fā)展模型能夠更貼切的反映活體內(nèi)的腫瘤發(fā)展，因?yàn)樗麄儗?duì)突變細(xì)胞進(jìn)行了篩選，而且所有sgRNA均靶標(biāo)突變熱點(diǎn)。（延伸閱讀：Nature醫(yī)學(xué)：用CRISPR模擬癌癥）

作者簡(jiǎn)介：

1991至2002年，Hans Clevers任荷蘭烏得勒支大學(xué)免疫學(xué)教授。2002年起Hans Clevers任該校分子遺傳學(xué)方面的教授。2002至2012年，Hans Clevers主管荷蘭Hubrecht研究所，從2012年開始成為荷蘭皇家藝術(shù)與科學(xué)院主席，2014年當(dāng)選為美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士。Hans Clevers是干細(xì)胞與癌癥生物領(lǐng)域大師級(jí)的科學(xué)家，首次克隆了TCF1基因，并首次將此干細(xì)胞在腸內(nèi)證實(shí)。Hans Clevers是生命科學(xué)突破獎(jiǎng)、法國(guó)榮譽(yù)騎士勛章、荷蘭獅子騎士勛章等榮譽(yù)獲得者。

生物通編輯：葉予

生物通推薦原文：Sequential cancer mutations in cultured human intestinal stem cells