生物通報道：腸道上皮是人體內細胞更新最快的組織，可以迅速更新和修復腸粘膜，但這種能力也帶來了一定的風險。人們發現，腸道的隱窩干細胞（Crypt stem cell）可能起始腫瘤形成，在腫瘤細胞的分化、增殖及凋亡中發揮重要作用。

用含有干細胞巢蛋白（WNT、R-spondin、表皮生長因子EGF）的培養基，可以長期培養小鼠和人類的腸道干細胞，生成遺傳學和表型穩定的上皮類器官。荷蘭藝術與皇家科學院主席、美國國家科學院院士Hans Clevers教授領導研究團隊，利用CRISPR/Cas9技術建立了結直腸癌（CRC）類器官。這一研究成果發表在本周的Nature雜志上。

結直腸癌通常是由腺瘤緩慢發展而成，這說明結直腸癌發展很可能是一個陸續獲得基因突變的過程。研究人員將CRISPR/Cas9技術用于體外培養的人類腸道干細胞，陸續引入了四個最常見的結直腸癌基因突變（APC、P53、KRAS和SMAD4）。他們通過去除培養基中的生長因子，來篩選發生了突變的細胞。

研究顯示，擁有四重突變的細胞不需要任何干細胞巢蛋白就能夠生長，而且還能耐受抑癌藥物Nutlin-3。這些細胞移植到小鼠體內之后，長成了浸潤性的腫瘤。值得注意的是，APC和P53突變就足以引發廣泛的染色體數量異常（非整倍性），這是腫瘤發展的標志性事件。

前不久也有研究團隊采用類似的方法，通過CRISPR系統引入突變，建立了結直腸癌模型。Clevers指出，自己的結直腸癌發展模型能夠更貼切的反映活體內的腫瘤發展，因為他們對突變細胞進行了篩選，而且所有sgRNA均靶標突變熱點。（延伸閱讀：Nature醫學：用CRISPR模擬癌癥）

作者簡介：

1991至2002年，Hans Clevers任荷蘭烏得勒支大學免疫學教授。2002年起Hans Clevers任該校分子遺傳學方面的教授。2002至2012年，Hans Clevers主管荷蘭Hubrecht研究所，從2012年開始成為荷蘭皇家藝術與科學院主席，2014年當選為美國國家科學院院士。Hans Clevers是干細胞與癌癥生物領域大師級的科學家，首次克隆了TCF1基因，并首次將此干細胞在腸內證實。Hans Clevers是生命科學突破獎、法國榮譽騎士勛章、荷蘭獅子騎士勛章等榮譽獲得者。

生物通編輯：葉予

生物通推薦原文：Sequential cancer mutations in cultured human intestinal stem cells