在一种新型的体外组织模型中，通过CRISPR技术和化合物筛选发现DDR1和ETA是调控癌细胞侵袭的关键因子

《Cellular & Molecular Biology Letters》：CRISPR and compound screens in a novel ex vivo tissue model identify DDR1 and ETA as regulators of cancer cell invasion

　　

摘要

背景

膀胱癌（BC）在临床上可分为非肌层浸润性（NMIBC）和肌层浸润性（MIBC）两种类型。虽然NMIBC的预后通常较好，但MIBC的发病率和死亡率较高。理解肿瘤侵袭的分子决定因素至关重要，然而当前实验模型的局限性阻碍了相关研究。例如，标准的Boyden腔模型缺乏生理复杂性，而猪膀胱模型则存在组织污染和遗传变异的问题。因此，迫切需要能够模拟完整组织结构的可靠模型。

方法

我们建立了一种独特的体外组织侵袭模型（EXTIM），利用新鲜制备的小鼠膀胱来评估膀胱癌细胞在基本完整的组织环境中的侵袭能力。通过EXTIM、Boyden腔模型和猪模型，比较了人类膀胱癌细胞（RT4、T24、UMUC3）以及永生化尿路上皮细胞株（Y235T）的侵袭性。通过敲低或异位表达GJB3或ORP3基因，证明了EXTIM适用于研究特定因素对肿瘤细胞侵袭的影响。为了识别新的细胞侵袭调控基因，我们将EXTIM与全基因组范围的规律间隔短回文重复序列（CRISPR）-Cas9敲除筛选技术相结合。此外，我们还利用EXTIM对包含90种化合物的小分子库进行了药理筛选，以寻找能够抑制膀胱癌细胞扩散的化合物。

结果

重要的是，通过将EXTIM与全基因组范围的CRISPR-Cas9筛选相结合，我们鉴定出几个与膀胱癌进展相关的候选基因。其中，盘状结构域受体酪氨酸激酶1（DDR1）被证实是一种有效的肿瘤细胞侵袭抑制剂。此外，小分子筛选发现PD-156707（一种选择性内皮素受体A（ETA）拮抗剂）能够在EXTIM环境中显著抑制癌细胞的侵袭。

结论

EXTIM是一种强大且生理相关的工具，可用于评估体外条件下的肿瘤细胞侵袭和迁移情况。通过体外器官培养系统中的高通量基因筛选，以及对迁移穿过膀胱组织后的细胞进行培养，EXTIM可以用于识别与侵袭性膀胱癌进展相关的因素。此外，将转基因小鼠的膀胱放入EXTIM中，还可以评估特定遗传因素对肿瘤细胞扩散过程的影响。

图形摘要

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