通过基于CRISPR的边缘编辑技术重新调控miR-22/SNAI1基因，会破坏上皮细胞的表型特征

《npj Systems Biology and Applications》：Rewiring miR-22/SNAI1 via CRISPR-based edge editing destabilizes the epithelial phenotype

　　

摘要

上皮-间质转化（Epithelial-to-Mesenchymal Transition，EMT）是一种关键的生物过程，通过这一过程细胞获得了更强的迁移和侵袭能力。参与EMT表型的关键信号通路包括转化生长因子β（TGFβ）以及转录因子（transcription factors，TFs），如SNAIL、ZEB和TWIST。此外，微小RNA（microRNAs，miRNAs）——这些小型非编码分子通过靶向mRNA转录本来调节基因表达——直接调控与EMT过程相关的基因。值得注意的是，miR-22已被确定为EMT的重要调节因子，它通过直接抑制EMT驱动因子（如SNAI1）和间接调控上游基因来发挥作用。在这项研究中，我们利用CRISPR技术选择性地移除了两个节点之间的连接（即一个“边”），以探究其对EMT动态的影响。具体来说，我们破坏了miR-22与SNAI1之间的连接，同时不改变miR-22或其他基因与SNAI1之间的其他相互作用，并观察了这一改变对EMT的影响。研究发现，去除miR-22在SNAI1基因上的靶点后，细胞对TGFβ介导的EMT反应变得更加敏感。这一发现凸显了通过消除miR-22与SNAI1之间的直接调控连接来进行特定“边”扰动的独特优势。我们证实，所有观察到的对EMT的下游影响都可以归因于这一单一相互作用，而与miR-22对其他靶点或间接通路的影响无关。更广泛地说，我们的结果强调了CRISPR介导的“边”消除技术在探索生物网络相互作用中的重要性，并指出了开发基于“边”的治疗模式的一个未被充分探索的潜力。