大規模CRISPR/Cas9篩選鑒定出600個癌症基因靶標

在作為同類規模最大研究之一的一項研究中，來自英國劍橋大學韋爾科姆基金會桑格研究所和Open Targets等研究機構的研究人員利用CRISPR/Cas9技術破壞了來自30種癌症類型的300多種癌症模型中的每個基因，並發現了癌症存活所必需的數千個關鍵基因。他們隨後開發出一種新的系統，對600個最有希望用於開發治療方法的藥物靶標進行優先排序。這些結果加快靶向治療藥物的開發，並且讓科學家們更接近於構建出癌症依賴性圖譜（Cancer Dependency Map），即一份詳細的精準癌症治療規則手冊，旨在幫助更多患者接受有效的治療。相關研究結果於2019年4月10日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Prioritization of cancer therapeutic targets using CRISPR–Cas9 screens」。

圖片來自Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1103-9。

每兩分鐘，在英國就有人被診斷出患有癌症，並且在每兩個人中，就有一人在生命的某個階段患上癌症。手術摘除、化療和放療通常用於治療癌症，然而雖然它們可以有效地殺死癌細胞，但是一些患者對治療沒有反應，而且健康組織也會遭受損傷，從而導致患者出現不想要的毒副作用。科學家們和製藥公司正在探索選擇性地殺死癌細胞但不讓健康組織受到損傷的新型靶向療法。

在這項新的研究中，這些研究人員對癌基因開展了迄今為止最大規模之一的CRISPR/Cas9篩選，破壞了來自30種癌症類型的300多種癌症模型中的將近2萬個基因，以便發現哪些基因對癌症存活至關重要。他們專註於常見的癌症（比如，肺癌、結腸癌和乳腺癌）和因臨床需求特別未被滿足而迫切需要新型治療方法的的癌症（比如，肺癌、卵巢癌和胰腺癌）。

這些研究人員鑒定出數千個關鍵的癌基因並開發了一個優先排序系統，將這個癌基因列表縮小到大約600個最有希望用於藥物開發的基因。

存在於多種不同癌症類型中的一種排序最高的靶標是沃納綜合征RecQ解旋酶（Werner syndrome RecQ helicase, WRN）。這些研究人員發現，DNA修復途徑有缺陷的癌細胞---微衛星不穩定性癌症（microsatellite unstable cancer）---需要WRN才能存活。微衛星不穩定性發生在許多不同的癌症類型中，包括15％的結腸癌和28％的胃癌。新發現的WRN作為一個有希望的藥物靶標，為開發首批靶向WRN的癌症治療方法提供了一個令人興奮的機會。

論文共同通訊作者、韋爾科姆基金會桑格研究所的Kosuke Yusa博士說道，「CRISPR/Cas9是一種非常強大的工具，它使得我們能夠以五年前無法達到的規模和精確度進行科學研究。通過CRISPR，我們發現了一個非常令人興奮的機會來開發針對癌症的新葯。」

參考資料：

Fiona M. Behan et al. Prioritization of cancer therapeutic targets using CRISPR–Cas9 screens. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1103-9.