【本月之星】CRBN、Myc基因敲除细胞和CRISPR全基因组敲除文库

基因敲除是研究基因功能最有效的策略之一，通过对比敲除后细胞表型、功能和结构的变化来研究该基因的生物学功能。而CRISPR文库筛选是一种基于CRISPR/Cas9技术的高通量基因筛选方案，通过构建包含成千上万个sgRNA的文库，并将这些sgRNA克隆到慢病毒载体中，以低MOI感染靶细胞。这种方法可以确保每个细胞只被一种sgRNA感染，从而实现针对不同sgRNA对应基因的功能筛选。小编为大家推荐本月最畅销的两款基因敲除细胞和一款文库现货，并附上相关研究文献解读，希望能为大家的科研道路添砖加瓦。

一、CRBN基因敲除细胞揭示PPAR与免疫调节剂抗骨髓瘤活性的关键联系

原文链接：https://doi.org/10.1016%2Fj.canlet.2022.215832

多发性骨髓瘤是一种常见的血液恶性肿瘤，尽管治疗设施有所改善，但大多数患者仍需要终身治疗。免疫调节剂（IMiDs）是治疗MM的基石，其中来那度胺是最常用的IMiD。然而，关于PPAR激动剂与IMiDs联合使用对MM治疗的影响知之甚少。

研究人员使用CRISPR/Cas9技术生成CRBN（cereblon）基因敲除的多发性骨髓瘤（MM）细胞系，通过比较敲除CRBN的细胞和野生型细胞对来那度胺的反应，研究人员确定CRBN在PPAR激动剂减弱来那度胺效果中的关键性，揭示了PPAR激动剂通过降低CRBN表达来减弱来那度胺的抗骨髓瘤效果，这为理解两种药物之间的相互作用提供了机制上的见解。CRBN基因敲除细胞揭示PPAR激动剂如何通过影响CRBN表达来调节IMiDs的疗效，有助于指导临床医生在使用来那度胺和PPAR激动剂联合治疗时做出更明智的决策。

图1 确定CRBN在PPAR激动剂减弱来那度胺效果中的关键性

二、CRISPR/Cas9介导的Myc基因敲除细胞开启慢性伤口治疗新纪元

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-40519-z

慢性伤口对医疗系统和患者个体造成了重大负担，对受影响的患者产生了深远的负面心理社会影响。虽然皮肤移植或组织工程皮肤替代品等治疗方法在临床实践中有所帮助，但通常需要手术干预，并且在糖尿病和外周血管疾病（PVD）患者的复杂伤口治疗中经常失败。研究人员尝试寻求开发新的治疗方法，以提高慢性伤口的愈合率并减少相关的医疗负担。

研究人员通过CRISPR/Cas9技术敲除了N-myc调控基因2（Ndrg2），改变了树突状细胞的转录组谱，使得这些细胞保持在一种未成熟的细胞状态。Ndrg2敲除的树突状细胞表现出更强的促血管生成特性，有助于新血管的形成，改善伤口处的血液供应，加速伤口愈合。Myc基因敲除细胞在促进伤口愈合方面展现出了显著的潜力，这为开发新的治疗策略提供了科学依据，并可能对慢性伤口的治疗产生重大影响。

图2 N-myc调控基因2敲除促进非糖尿病伤口愈合

三、CRISPR全基因组敲除文库助力优化基因功能系统性研究

原文链接：https://doi.org/10.1038%2Fs41467-018-07901-8

尽管CRISPR文库筛选技术具有广泛的应用前景，但其在实际应用中仍然面临一些挑战。如何准确、高效地选择和设计目标基因，以及如何评估基因编辑的效果，是研究人员需要解决的关键问题。

研究人员对优化后的CRISPRko、CRISPRi和CRISPRa三种针对人类基因组的CRISPR文库进行14个筛选实验，使用dAUC(曲线下的δ面积)指标评估优化文库的性能，包括检测必需和非必需基因的能力，以及在正向选择筛选中识别特定药物抗性基因的能力。结果显示，优化的CRISPRko文库在sgRNA和基因水平上都优于先前发表的CRISPRko文库；CRISPRi库在使用更少的sgRNAs每基因的情况下，其性能与CRISPRko相当，甚至在某些情况下超过了现有的CRISPRi库；CRISPRa库在正向选择筛选中表现优异。结果证明优化文库设计对于提高CRISPRko、CRISPRi和CRISPRa基因筛选质量的重要性。在该实验中，优化的CRISPR全基因组敲除文库使用较少的sgRNAs每基因，在资源有限的情况下提供更多的信息，帮助研究者们识别了基因敲除和基因敲低（CRISPRi）之间的差异，提供了对基因功能和细胞生物学更深入的理解。