基于CRISPR系统的细胞外小泡进行条形码识别

　　

由于一种涉及CRISPR基因编辑技术的新方法，作为信使和载体的纳米粒子现在可以用一种全新的方式来分析细胞间的通信。这些被称为小细胞外囊泡（sEV）的颗粒在疾病传播和潜在的药物载体中发挥着重要作用。新开发的系统名为CIBER，通过给sEV贴上一种RNA“条形码”，可以同时研究数千个基因。有了这个，研究人员希望找到哪些因素参与了宿主细胞的sEV释放。这将有助于提高我们对sEV基本生物学的理解，并可能有助于开发治疗癌症等疾病的新疗法。

你的身体以不止一种方式“说话”。你的细胞相互沟通，使你的不同部分作为一个团队运作。然而，围绕这一过程仍有许多谜团。细胞外囊泡（EVs）是细胞释放的小颗粒，以前被认为是无用的废物。然而，近几十年来，由于它们与各种疾病（包括癌症、神经退行性疾病和与年龄有关的疾病）有关，它们被戏剧性地重新标记为非常重要的粒子（VIPs）。

研究发现，小型电动汽车在细胞间通讯中发挥着关键作用。根据它们从宿主细胞携带的“货物”（包括RNA、蛋白质和脂质），sEV可以帮助维持正常的组织功能，也可以进一步传播疾病。正因为如此，研究人员对sEV的形成和释放方式很感兴趣。然而，用传统方法将sEV从其他分子中分离出来并确定导致其释放的因素既困难又耗时。因此，日本的一个团队开发了一种新技术。

东京大学医学研究生院副教授Ryosuke Kojima说：“我们建立了新的高通量筛选平台CIBER （CRISPR-assisted individual barcoded sEV-based release regulator）。该系统允许单个实验人员在几周到几个月内对sEV释放调节因子进行全基因组筛选，与传统方法相比，这是超高效的。CIBER应该成为详细研究sEV的创建、发布和多样性的有价值的工具。”

CIBER系统的工作原理是使用CRISPR引导RNA （gRNA）敲除每个细胞中的特定基因（使其失能），然后将其条形码到细胞释放的sEV中。这使得研究人员能够跟踪和估计宿主细胞释放的sEV的数量。目前研究与sEV释放有关的因素的方法包括将细胞分离成孔，干扰每个孔中细胞中基因的表达和活性，然后测量这对sEV释放量的影响。然而，有了CIBER系统，数千个不同基因被敲除的细胞可以在一个池中一起研究。因此，研究人员可以同时研究与sEV释放有关的各种复杂因素，并估计每个细胞释放的sEV的数量和不同类型（亚群）。

Kojima说：“在未来，CIBER筛选可以用来确定sEV释放的治疗靶点，或者提高sEV的产生，以用于治疗，比如癌症。条形码sEV也可以用来估计细胞种群动态而不破坏细胞，追踪条形码sEV的命运可以帮助我们更好地了解sEV生物学。我们相信CIBER筛查具有巨大的潜力。”