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转基因株系采用第二代 CRISPRa 系统,该系统携带与异源三聚体 VPR 反式激活因子融合的核酸酶缺陷型 dCas9,该异源三聚体 VPR 反式激活因子由 VP64、p65 和 RTA 结构域组成。该系统可用于解释任何所需细胞类型的内源性调控机制。使用基于 CRISPR/Cas9 的基因组编辑方法,我们以 AAVS1 人类基因组位点为目标,分别引入先前描述的 dCas9VPR-tdTomato(Schoger 等人,2020 年)和嘌呤霉素盒,这些盒受 CAG 和 EF1a 启动子的控制(图 1 A)。采用优化的核转染方案转染 LhiPSC-GR1.1 细胞。转染后,选择具有 tdTomato 表达的细胞并通过 PCR 进行基因分型(图 1B,引物结合如图 1A 所示,黑色引物仅扩增野生型 (WT) 片段;绿色引物扩增插入的构建体)。随后,扩增、分析和冷冻保存两个阳性克隆(#2 和 #3)。DNA 测序数据证实了 AAVS1 基因座中的正确和纯合敲入转基因整合(图 1C,显示为克隆#2)。PCR 结果显示,在筛选的 15 个克隆中,11 个克隆含有纯合插入(命名为 CRISPRa 细胞),1 个克隆是杂合的,3 个克隆不含有插入而是含有 WT 完整基因座(用作对照细胞)(数据未显示)。通过分析 PCR 和测序预测的前五个脱靶位点进行脱靶分析;在这些位点中均未发现任何编辑事件。对照电穿孔和非电穿孔 (参考) 系用于比较 (补充图 1A)。所有系的支原体检测均为阴性。通过基于 SNP 的核型分析和标准 G 带证明了 CRISPRa 克隆 #2 和 #3 以及对照细胞的基因组完整性。未检测到数值或结构异常的证据 (图 1D)。与核转染 (图 1Ei) 和非核转染对照相比,细胞生长和形态正常。与对照 hiPSC 相比,CRISPRa 中的 dCas9 和 tdTomato 表达证实了转基因表达,如 Western blot (补充图 1B,显示克隆 #2 和 #3) 和共聚焦显微镜 (图 1Eii,显示克隆 #2,n = 3 个不同传代) 所示。通过免疫荧光分析干性标记 OCT4 的表达(图 1 Eiii)和流式细胞术分析(显示 94.2% OCT4 和 99.9% TRA1-60 阳性细胞(图 1 Eiv)(显示克隆 #2))来评估多能性。通过在 CRISPRa 和对照系中形成胚状体 (EB) 和定向分化来测试向所有三个胚层的自发分化能力。免疫荧光分析证实了 AFP、β-III-Tu bulin 和 α-平滑肌肌动蛋白 (ACTA2) 的表达,进一步支持内胚层、外胚层和中胚层的命运(图 1 F,显示克隆 #2 和 #3)。转录水平分析表明配对盒 3 ( PAX3 ) 和微管相关蛋白 2 ( MAP2 ) 的表达表明外胚层分化;T-box 转录因子 T ( TBXT ) 表明中胚层命运,而 α-Feto-Protein ( AFP ) 表明内胚层分化(补充图 1 C,显示克隆 #2 和 #3)。我们研究了 CRISPRa 系用于研究通过定向 2D 分化产生的心肌细胞的适用性,这种分化产生了自发跳动的细胞(视频作为补充材料提供),具有强大的 α-辅肌动蛋白 2 (ACTN2) 和心脏肌钙蛋白 T (TNNT2) 心脏标志物表达((补充图 1D,显示为克隆#2)。最后,我们通过确定与心脏肥大和代谢稳态有关的 KLF15 表达的诱导来测试 CRISPRa 系的功能。我们发现,与转染了非靶向 gRNA 的各自亲本系相比,设计用于结合 KLF15 转录起始位点 (TSS) 的 44 bp 5'-上游序列的单个指导 RNA 能够显着增强 CRISPRa 系(克隆#2 和#3)中 KLF15 的转录。对照细胞没有显示独立于转染的 gRNA 的活化(图 1G)。总之,使用完全表征的 hiPSC 系,我们生成了具有纯合靶向插入、正常核型和多能性的人类 CRISPRa 系,并显示出其激活
ALDH1A、Oct4 和 Nanog 等癌症干细胞标志物的表达可诱导癌细胞干性、增加转移并抑制癌细胞凋亡 (4)。此外,癌细胞的耐药性也是 CRC 治疗失败的原因。耐药性限制了化疗效果,并与 DNA 修复过程的改善和药物外排泵机制有关 (5, 6)。最近的研究表明,分子靶向疗法可能是治疗 CRC 的有效方法 (7-9)。因此,发现新的靶点和开发新的治疗方法对于 CRC 的治疗至关重要。细胞朊病毒蛋白 (PrP C ) 是一种糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白,在神经和其他组织中表达,调节多种细胞过程,如细胞死亡、存活、增殖和分化 (10, 11)。 PrP C 的错误折叠与神经退行性疾病有关,例如传染性海绵状脑病和朊病毒病(12)。越来越多的证据表明,PrP C 对多种癌症中癌细胞的增殖、转移和耐药性等功能有显著影响(13,14)。最近的一项研究表明,缺氧会增加 PrP C 的表达,而 PrP C 则会调节 CRC 细胞中的癌症干细胞标志物(15)。在胃癌患者中,PrP C 的表达与癌细胞侵袭和淋巴结转移之间的相关性也已被证实(16)。此外,PrP C /P-糖蛋白 (P-gp) 复合物的形成也会增加乳腺癌细胞对紫杉醇的耐药性(17)。虽然目前已有许多关于朊病毒对癌细胞增殖、转移及耐药性影响的研究,但关于PrP C对CRC细胞中癌症干细胞标志物表达、迁移、侵袭及耐药性影响的研究尚不足。本研究主要探讨PrP C对肿瘤干细胞特性(如肿瘤球形成、癌症干细胞标志物表达)的影响,以及朊病毒蛋白对CRC细胞迁移、侵袭及耐药性的影响。
与正常组织中的干细胞一样,癌症干细胞 (CSC) 是肿瘤组织中具有“类干细胞”特征的小细胞群。CSC 具有自我更新和分化为异质性肿瘤细胞的能力,这些肿瘤细胞负责肿瘤的维持和增殖(Batlle and Clevers,2017)。CD34 + /CD138 − 细胞能够在急性髓系白血病中引发肿瘤是 CSC 的第一个确凿证据(Bonnet and Dick,1997)。基于这一突破,随后在多种造血系统癌症和实体瘤中发现了 CSC。肝细胞癌占原发性肝癌发病率的大多数,并且已经通过在 HCC 中鉴定出几种表面标志物证明了 CSC 的存在(Machida,2017)。大量研究表明CSC为HCC提供了增殖、侵袭和复发优势。即便如此,CSC在HCC中的存在仍然存在争议,这在CSC起源理论中尤其明显(见图1)。一些研究表明CSC来源于肝祖细胞(LPC),巨噬细胞分泌的TNF-α在炎症诱导下将LPC转变为CSC为该理论提供了有力证据(LiXF等,2017)。其他研究表明CSC来源于成熟细胞和胆管细胞在遗传和/或表观遗传变化的影响下去分化(Nio等,2017)。更有趣的是,通过多能性诱导物(如 Nanog、Oct4、Yamanaka 因子和 Sox2)重编程产生 CSC 的说法也被广泛接受( Yamashita and Wang,2013 ),也有研究声称 CSC 来源于骨髓干细胞( Kim et al.,2010 )。面对 CSC 来源的争议,研究者尝试利用体外培养和免疫缺陷肿瘤模型探索 CSC 的来源,例如来源于体外培养的球形细胞和来源于癌细胞与干细胞的融合细胞均被认为是 CSC( Wang R. et al.,2016 )。但体外诱导的 CSC 是否与体内肿瘤中的 CSC 一致仍存在疑问( Magee et al.,2012 )。一方面,
2009 年 3 月 21 日。PubMed 上的引文 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19304338) • Graham SA、Fisher SE。从基因组角度理解语言。AnnuRev Genet。2015;49:131-60。doi:10.1146/annurev-genet-120213-092236。Epub 2015 年 10 月 5 日。PubMed 上的引文 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26442845) • Lai CS、Fisher SE、Hurst JA、Vargha-Khadem F、Monaco AP。叉头域基因在严重的言语和语言障碍中发生突变。自然。2001 年 10 月 4 日;413(6855):519-23。 doi: 10.1038/35097076。PubMed 上的引文(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11586359)• MacDermot KD、Bonora E、Sykes N、Coupe AM、Lai CS、Vernes SC、Vargha- Khadem F、McKenzie F、Smith RL、Monaco AP、Fisher SE。FOXP2 截断是导致发育性言语和语言障碍的新原因。Am J Hum Genet。2005 年 6 月;76(6):1074-80。doi: 10.1086/430841。 Epub 2005 年 4 月 22 日。PubMed 上的引文(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15877281)或 PubMed Central 上的免费文章(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1196445/)• Morgan A、Fisher SE、Scheffer I、Hildebrand M。FOXP2 相关言语和语言障碍。2016 年 6 月 23 日 [2023 年 1 月 26 日更新]。引自:Adam MP、Feldman J、Mirzaa GM、Pagon RA、Wallace SE、Amemiya A,编辑。GeneReviews(R)[Internet]。西雅图 (WA):华盛顿大学,西雅图;1993-2025。可从 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK368474/ 获取 PubMed 上的引文(https://pubmed.ncbi. nlm.nih.gov/27336128) • Nagy O、Karteszi J、Elmont B、Ujfalusi A。病例报告:家族中表达性言语障碍是涉及 FOXP2 基因的 7q31 缺失的标志。Front Pediatr。2021 年 8 月 20 日;9:664548。 doi:10.3389/fped.2021.664548.eCollection 2021。PubMed 引用 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/34490154) • Vernes SC、Oliver PL、Spiteri E、Lockstone HE、Puliyadi R、Taylor JM、Ho J、Mombereau C、Brewer A、Lowy E, Nicod J、Groszer M、Baban D、Sahgal N、Cazier JB、Ragoussis J、Davies KE、Geschwind DH、Fisher SE。 Foxp2 调节与大脑发育中神经突生长有关的基因网络。公共图书馆基因。 2011 年 7 月;7(7):e1002145。 doi:10.1371/journal.pgen.1002145。 Epub 2011 年 7 月 7 日。PubMed 上的引用(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21765815)或 PubMed Central 上的免费文章(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3131290/)
自 1961 年首次发现骨髓来源的多能干细胞以来,干细胞研究取得了长足进步 [ 1 ]。干细胞是一种独特的细胞,能够通过有丝分裂不断复制,从而形成更多的细胞。该过程会产生两种不同的细胞类型:一种会进化为特定细胞类型,另一种则保留自我更新的能力 [ 2 ]。干细胞大致可分为三类:诱导多能干细胞 (iPSC)、胚胎干细胞 (ESC) 和成体干细胞 (ASC) [ 3 ]。由于 iPSC 和 ESC 能够转化为三个胚层:外胚层、中胚层和内胚层,因此它们被归类为多能干细胞 (PSC)。2006 年,Kazutoshi Takahashi 和 Shinya Yamanaka 通过使用病毒载体引入 Oct4、Sox2、Klf4 和 c-Myc 等特定转录因子,成功将小鼠体细胞转化为 iPSC [ 4 ]。此后,人们使用各种方法将不同类型的小鼠和人类体细胞重新编程为 iPSC [ 5 ]。这种重新编程人类细胞的创新方法引起了科学和医学领域的极大兴趣。iPSC 作为多能细胞来源,为人类 ESC 提供了一种替代方案。诱导多能干细胞的一个显著优势是它们来源于可以非侵入性获得的体细胞。这些细胞携带个体的遗传特征,可以降低免疫排斥的风险 [ 6 ]。现代医学领域对基于 iPSC 的疗法的关注度正在提高。它们在疾病建模、药物筛选和再生医学中的应用正在呈指数级增长 [ 7 ]。iPSC 因其自我更新能力和分化为所有人体细胞类型的能力而在疾病建模中发挥着关键作用。这使得它们成为创建各种疾病模型以供研究的理想选择 [ 8 – 10 ]。患者特异性 iPSC 在制定有针对性的治疗策略和药物开发方面特别有价值。此外,来自正常细胞和患病细胞的 iPSC 可以分化为神经元、肝细胞、心肌细胞等,以评估毒性和副作用,这是治疗分子开发的关键因素 [11]。在再生医学中,iPSC 用于修复或再生受损或退化的组织。这是通过在实验室中从 iPSC 创建器官组织并将其移植到受伤区域来实现的。这种疗法有望用于治疗造血系统疾病、肌肉骨骼损伤、脊髓损伤和肝损伤等疾病 [ 12 – 14 ]。已经开发出各种用于创建 iPSC 的技术,例如使用逆转录病毒或慢病毒进行基因转导和化学诱导。然而,生成 iPSC 的过程通常很慢且效率不高,啮齿动物细胞需要大约 1-2 周,人类细胞需要 3-4 周,成功率通常较低。此外,通过检查菌落形态来评估 iPSC 的质量容易出现人为错误,这是一个重大挑战,在进行进一步的实验或治疗用途之前必须解决这一问题。尽管在提高 iPSC 培养的效率和速度方面取得了进展,但该过程仍然耗费资源,因此需要开发自动化系统以最大限度地减少错误并增强 iPSC 分析。最近,人工智能 (AI) 技术,包括机器学习 (ML) 和深度学习 (DL),已被用于增强再生疗法。这些 AI 驱动方法的实施可以改进
口腔癌负责世界各地的许多死亡,因为它导致了由于治疗失败而导致的复发和转移。常规处理破坏了分化的肿瘤细胞,但肿瘤干细胞种群具有抗性并重新填充肿瘤。Wnt/β-catenin信号传导参与肿瘤干细胞的维持,生存,自我更新和分化及其信号传导,可以通过表观遗传修饰来调节。该项目的目的是确定控制Wnt/β-catenin信号通路及其靶标涉及的表观遗传变化,并研究道路参与肿瘤干细胞积累和口服癌细胞系的化学性。研究了三种野生口服癌菌株(Cal27 wt; SCC9 WT; SCC25 wt)和顺铂耐药性(Cal27 CISR; SCC9 CISR; SCC25 CISR)及其肿瘤干细胞群(CTT+)和非肿瘤干(CTT-temor(CTTT-))。QPCR分析,以评估基因表达和蛋白质印迹以进行蛋白质水平评估。通过细胞可行性测试确定IC50剂量的抑制剂。球体流量和鉴定的CTT+的形成细胞术。染色质免疫沉淀以识别道路的表观遗传调节。Xenoenxe检验用于研究Wnt/β-catenin途径作为治疗靶标的潜力。我们观察到表观遗传机调节基因的表达增加,例如BRD7,EZH2,KDM4C和MLL1和CTNNB1基因,该基因在抗顺铂菌株中编码β-catenin的ctNNB1基因。Wnt/β-catenin途径基因(如APC和GSK3β)在3种化学主义菌株中减少,下游FGF18和MMP7基因增加。CTT+的种群表现出参与组蛋白甲基化的基因的更大表达。β-catenin和甲基化的H3K27ME3和H3K9ME2组蛋白在顺铂抗性菌株和CTT+中也增加了。EZH2(UNC1999)和β-catenin抑制剂(ICG-001和FH535)的抑制剂降低了CTT+的群体,并降低了化学谱系中CTT+的群体,并降低了β-catenin和Ezh2蛋白。H3K27ME3用抑制剂处理后也降低了它。UNC1999治疗增加了上游APC和GSK3β基因的表达,并且对ICG-001,FH535和UNC1999的处理可有效降低CTT+中下游MMP7基因。FH535显示出降低CTT+种群的有效性,尤其是与顺铂和UNC1999结合使用时。β-catenin抑制剂单一疗法或与顺铂和UNC1999结合降低了CTT+躯干表型。在肿瘤组织中施用FH535,FH535+顺铂和UNC1999+FH535之后,肿瘤生长降低,肿瘤β-catenin,Ezh2,H3K27Me3和肿瘤干细胞标记肿瘤降低。通过化学谱系和CTT+CTT+种群中的染色质免疫沉淀,我们确定EZH2与该地区
摘要:全球互联网基础架构的稳定性和可靠性在很大程度上依赖边界网关协议(BGP),这是一种重要的协议,可促进各种自主系统之间的路由信息交换,从而确保全球无缝连接。但是,BGP固有地具有对异常路由行为的敏感性,可能导致严重的连通性破坏。尽管做出了广泛的努力,但准确地检测并有效缓解了这种异常,这仍然是艰难的挑战。为了解决这些问题,本文提出了一种新型的统计方法,该方法采用了某些约束的中值绝对偏差,以主动检测BGP中的异常情况。通过应用高级分析技术,该研究为早期检测异常(例如Internet蠕虫,配置错误和链接故障)提供了强大的方法。这种创新方法已在经验上得到了验证,在识别这些破坏时,准确率为90%,精度为95%。这种高度的精度和准确性不仅确认了采用的统计方法的有效性,而且还标志着增强全球互联网基础架构的稳定性和可靠性的重要一步。
