约翰霍普金斯大学stephen j meltzer于2022年11月30日发表在science translational medicine(19.319/q1)上题为“generation and multiomic profiling of a tp53/cdkn2a double-knockout gastroesophageal junction organoid model”的文章,tp53和cdkn2a的失活发生在贲门(gej)肿瘤发生早期,但前期缺少贲门向贲门癌转化的模型,本研究通过类器官和基因编辑相结合,在正常贲门类器官模型上,把tp53 / cdkn2a基因双敲除,模拟了癌症转化过程包括代谢和表观基因组等变化,为肿瘤研究及临床治疗缺少合适模型时,提供了新的思路。
研究项目背景:
tp53和cdkn2a的失活发生在贲门(gej)肿瘤发生早期。由于缺乏gej特异性疾病模型,尚未研究tp53和cdkn2a在gej失活的癌症促进影响。本研究通过野生型原代人gej类器官模型和crispr-cas9介导的tp53和cdkn2a双敲除编辑的转化gej类器官模型。双基因敲除的gej类器官体外形态表现发育不良、具有原肿瘤特征以及能够小鼠体内成瘤。
脂质组学分析成功筛查到变化显著的脂质—血小板活化因子(ptaf)。通过sirna干扰或抑制剂(web2086)抑制ptaf/ptaf受体减弱了tp53 / cdkn2a基因敲除类器官的增殖和体内成瘤。tp53 / cdkn2a双重失活破坏了转录组和dna甲基组,特别是foxm1。foxm1通过与ptaf受体启动子结合激活ptafr转录,进一步扩增ptaf-ptafr途径。
研究路线图
研究结果
1人正常贲门类器官的建立和表性特征
2 tp53/cdkn2a双基因敲除促进贲门类器官的增殖、增生和肿瘤转化
3 脂质组学maldi-ims 测序:在tp53/cdkn2ako贲门类器中筛选到ptaf 变化zui显著
4 通过sirna干扰和抑制剂web2086抑制ptaf/ptaf表达,达到抑制tp53/cdkn2ako贲门类器官增值和小鼠体内成瘤
5 dna甲基组和转录组测序:筛选到fox家族在双敲除肿瘤类器官中低甲基化zui显著的序列之一
6 chip-seq功能验证:foxm1与ptafr启动子的直接结合,增强gej类器官中的ptafr表达和增殖
本研究中,通过基因编辑对两种关键的抑癌基因进行敲除,成功诱导贲门类器官向肿瘤方向转化,构建贲门-贲门癌转化类器官模型,为肿瘤早期发生发展的探索提供了新的方向,也为后续其他临床疾病研究提供了造模的新方向,造模的新方向—类器官模型。
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