Science子刊：利用CRISPR和RNAi筛查药物靶点

　　

生物通报道 哈佛医学院的一个研究小组近日在《Science Signaling》上发表一种药物靶点筛查的新方法，结合基因组编辑技术CRISPR以及基因沉默技术RNAi，鉴定出对肿瘤细胞生长很重要的三个基因。

在这项研究中，研究人员关注了结节性硬化症（TSC），这种疾病的特点是大脑及其他重要器官长了良性肿瘤。它是由两个肿瘤抑制基因（TSC1和TSC2）的其中一个突变引起的，目前可通过化疗药物来治疗。

研究人员指出，新的药物靶点的RNAi筛查通常需要使用多个RNAi试剂，来针对各个基因，以确保可靠的靶点knockdown。然而，这又会导致脱靶效应提高，knockdown效率变化，从而带来高的假阳性和假阴性。因此，有时候需要二次筛查和验证，增加了整个过程的花费和时间。

为了解决这个问题，研究人员利用CRISPR来创建TSC1或TSC2缺陷的突变果蝇细胞系，随后用于RNA筛查中，以筛查昆虫所有的激酶和磷酸酶。他们发现，三个基因的knockdown对TSC1和TSC2缺陷型细胞有着可靠而特异的影响，包括生长速度降低，但是对野生型细胞没有影响。

之后，研究人员又在哺乳动物TSC2缺陷型细胞系中knockdown这些基因，发现了类似的生长抑制现象。“这说明了这种跨物种的筛查策略在鉴定药物靶点上的作用，”作者写道。

总的来说，CRISPR生成的突变细胞系以及RNAi试剂的使用避开了双重RNAi筛查方法的大部分噪音。此外，无效突变细胞的使用也避免了不完全转染和不完全knockdown的问题。

研究人员还强调了突变细胞系有望作为更高质量的疾病模型。“例如，结节性硬化症等疾病是由功能丧失的突变引起的，而不是蛋白丰度的瞬时下降，”他们写道。“突变细胞系的建立让细胞适应诱导的突变，可能产生一个更具代表性的细胞环境。”

考虑到这种方法的可靠性，正如在小鼠和人类系统中所体现的，作者希望它能够普遍适用于各种生物和疾病相关的问题。（生物通 薄荷）

原文检索

Identification of potential drug targets for tuberous sclerosis complex by synthetic screens combining CRISPR-based knockouts with RNAi

Sci Signal. 2015 Sep 8;8(393):rs9. doi: 10.1126/scisignal.aab3729.