約翰霍普金斯大學(xué)stephen j meltzer于2022年11月30日發(fā)表在science translational medicine（19.319/q1）上題為“generation and multiomic profiling of a tp53/cdkn2a double-knockout gastroesophageal junction organoid model”的文章，tp53和cdkn2a的失活發(fā)生在賁門（gej）腫瘤發(fā)生早期，但前期缺少賁門向賁門癌轉(zhuǎn)化的模型，本研究通過類器官和基因編輯相結(jié)合，在正常賁門類器官模型上，把tp53 / cdkn2a基因雙敲除，模擬了癌癥轉(zhuǎn)化過程包括代謝和表觀基因組等變化，為腫瘤研究及臨床治療缺少合適模型時，提供了新的思路。
研究項目背景：
tp53和cdkn2a的失活發(fā)生在賁門（gej）腫瘤發(fā)生早期。由于缺乏gej特異性疾病模型，尚未研究tp53和cdkn2a在gej失活的癌癥促進影響。本研究通過野生型原代人gej類器官模型和crispr-cas9介導(dǎo)的tp53和cdkn2a雙敲除編輯的轉(zhuǎn)化gej類器官模型。雙基因敲除的gej類器官體外形態(tài)表現(xiàn)發(fā)育不良、具有原腫瘤特征以及能夠小鼠體內(nèi)成瘤。
脂質(zhì)組學(xué)分析成功篩查到變化顯著的脂質(zhì)—血小板活化因子（ptaf）。通過sirna干擾或抑制劑（web2086）抑制ptaf/ptaf受體減弱了tp53 / cdkn2a基因敲除類器官的增殖和體內(nèi)成瘤。tp53 / cdkn2a雙重失活破壞了轉(zhuǎn)錄組和dna甲基組，特別是foxm1。foxm1通過與ptaf受體啟動子結(jié)合激活ptafr轉(zhuǎn)錄，進一步擴增ptaf-ptafr途徑。
研究路線圖
研究結(jié)果
1人正常賁門類器官的建立和表性特征
2 tp53/cdkn2a雙基因敲除促進賁門類器官的增殖、增生和腫瘤轉(zhuǎn)化
3 脂質(zhì)組學(xué)maldi-ims 測序：在tp53/cdkn2ako賁門類器中篩選到ptaf 變化zui顯著
4 通過sirna干擾和抑制劑web2086抑制ptaf/ptaf表達，達到抑制tp53/cdkn2ako賁門類器官增值和小鼠體內(nèi)成瘤
5 dna甲基組和轉(zhuǎn)錄組測序：篩選到fox家族在雙敲除腫瘤類器官中低甲基化zui顯著的序列之一
6 chip-seq功能驗證：foxm1與ptafr啟動子的直接結(jié)合，增強gej類器官中的ptafr表達和增殖
本研究中，通過基因編輯對兩種關(guān)鍵的抑癌基因進行敲除，成功誘導(dǎo)賁門類器官向腫瘤方向轉(zhuǎn)化，構(gòu)建賁門-賁門癌轉(zhuǎn)化類器官模型，為腫瘤早期發(fā)生發(fā)展的探索提供了新的方向，也為后續(xù)其他臨床疾病研究提供了造模的新方向，造模的新方向—類器官模型。
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