摘要:基因组编辑目前广泛应用于生物医学研究;然而,由于其效率低下和可能的副作用,这种方法在临床上的应用仍然受到限制。此外,纠正导致人类疾病的突变似乎极其重要且有希望。许多提高哺乳动物细胞中同源定向修复介导的突变校正效率的尝试都集中在影响细胞周期上。已知同源定向修复仅发生在细胞周期的晚期 S 和 G2 期,因此研究人员正在寻找安全的方法来用细胞周期这些阶段的细胞丰富细胞培养物。本综述概述了基因组编辑实验(主要使用 Cas9)中影响细胞周期的主要方法,例如使用细胞周期同步剂、有丝分裂原、影响细胞周期依赖性激酶的物质、低温、抑制 p53 等。尽管所有这些方法对细胞周期都有可逆的影响,但仍需谨慎使用,因为细胞在细胞周期停滞期间会积累突变,这可能会导致其恶性转化。
*通讯:tamer m a Mohamed,博士,路易斯维尔大学分子心脏病学研究所,119f室,南普雷斯顿街580号,肯塔基州路易斯维尔,肯塔基州40202,美国,电话:5028528428#这些作者同样为作者贡献R.R.E.A.做出了贡献。和A.M.S. :分子和细胞数据,手稿写作以及手稿的最终批准的实验设计,收集和分析; Q.O. :心脏切割,染色和成像; X-L.T。 :猪和大鼠手术,病毒注射,超声心动图;多发性硬化症。 和K.M.K. :超声心动图和MRI分析; Y.G.,Y.H.和Y.N. :小鼠手术和病毒注射。 L.M.,P.K.L.和B.G.H. :代谢分析; K.C.和R.T。:生物信息学分析; B.M.A. 和J.S. :电生理分析; H.R.J.,A.S.,Z.I.和S.H. :组织学和分析,包括染色,成像和定量。 D.J.C. 在血浆中设计并进行了毒性测定。 A.S.E. :MRI成像定量; K.N.I和D.S. :构思,设计并提供了早期实验的资金; R.B. :大鼠和猪实验的设计和监督; T.M.A.M. :整体工作的概念和设计,并提供了资金。 所有作者都为手稿撰写和最终批准做出了贡献。和A.M.S.:分子和细胞数据,手稿写作以及手稿的最终批准的实验设计,收集和分析; Q.O.:心脏切割,染色和成像; X-L.T。:猪和大鼠手术,病毒注射,超声心动图;多发性硬化症。和K.M.K.:超声心动图和MRI分析; Y.G.,Y.H.和Y.N.:小鼠手术和病毒注射。L.M.,P.K.L.和B.G.H. :代谢分析; K.C.和R.T。:生物信息学分析; B.M.A. 和J.S. :电生理分析; H.R.J.,A.S.,Z.I.和S.H. :组织学和分析,包括染色,成像和定量。 D.J.C. 在血浆中设计并进行了毒性测定。 A.S.E. :MRI成像定量; K.N.I和D.S. :构思,设计并提供了早期实验的资金; R.B. :大鼠和猪实验的设计和监督; T.M.A.M. :整体工作的概念和设计,并提供了资金。 所有作者都为手稿撰写和最终批准做出了贡献。L.M.,P.K.L.和B.G.H.:代谢分析; K.C.和R.T。:生物信息学分析; B.M.A.和J.S.:电生理分析; H.R.J.,A.S.,Z.I.和S.H.:组织学和分析,包括染色,成像和定量。D.J.C. 在血浆中设计并进行了毒性测定。 A.S.E. :MRI成像定量; K.N.I和D.S. :构思,设计并提供了早期实验的资金; R.B. :大鼠和猪实验的设计和监督; T.M.A.M. :整体工作的概念和设计,并提供了资金。 所有作者都为手稿撰写和最终批准做出了贡献。D.J.C.在血浆中设计并进行了毒性测定。A.S.E. :MRI成像定量; K.N.I和D.S. :构思,设计并提供了早期实验的资金; R.B. :大鼠和猪实验的设计和监督; T.M.A.M. :整体工作的概念和设计,并提供了资金。 所有作者都为手稿撰写和最终批准做出了贡献。A.S.E.:MRI成像定量; K.N.I和D.S.:构思,设计并提供了早期实验的资金; R.B.:大鼠和猪实验的设计和监督; T.M.A.M.:整体工作的概念和设计,并提供了资金。所有作者都为手稿撰写和最终批准做出了贡献。
1 英国曼彻斯特大学生物、医学与健康学院 (FBMH) 医学科学学院癌症科学系。2 英国曼彻斯特大学医学科学学院发育生物学与医学系。3 英国曼彻斯特大学健康科学学院药学与验光学系。4 英国曼彻斯特大学 NHS FT,威森肖医院。5 中山大学孙逸仙纪念医院,广东省恶性肿瘤表观遗传学与基因调控重点实验室,广州 510120。6 英国曼彻斯特大学生物科学学院 Wellcome 细胞基质研究中心,FBMH,曼彻斯特。7 马萨诸塞州波士顿哈佛医学院丹娜—法伯癌症研究所癌症生物学系和生物化学与分子药理学系。8 斯坦福癌症研究所,Chem-H,化学与系统生物学,斯坦福
摘要:CRISPR/Cas9 技术是一种用于在不同细胞类型和物种中操作基因组的强大工具。然而,与所有新技术一样,它仍然需要改进。不同的因素会影响 CRISPR/Cas 在受精卵中的效率,从而影响创建大型动物研究模型的总成本和复杂性。本研究评估了 CRISPR/Cas9 成分注射时早期注射(激活/受精后 6 小时内)与晚期注射(激活/受精后 14-16 小时)受精卵细胞周期阶段的重要性,以及 DNA 修复的同源重组 (HR) 途径的抑制对受精、精子注射、体细胞核移植和孤雌激活技术产生的胚胎的基因编辑、胚胎存活和发育的影响。与早期注射(86.3%;28.8%)相比,晚期细胞周期注射降低了胚胎存活率(以未裂解胚胎的比例衡量)和囊胚形成率(68.2%;19.3%)。然而,晚期注射(73.8%)的囊胚基因编辑率高于早期注射(63.8%)的囊胚。抑制 HR 修复通路可使早期注射的囊胚基因编辑效率提高 15.6%,而不会影响胚胎发育。我们的研究结果表明,在早期细胞周期注射以及 HR 抑制可提高猪囊胚的受精卵活力和基因编辑率。
摘要 简介:由于药物的副作用,纳米级药物递送系统的发展带来了药物治疗的显著改善,因为药物的药代动力学发生了变化,毒性降低,药物的半衰期增加。本研究旨在合成载有他莫昔芬 (TMX) 的 L-赖氨酸包覆磁性氧化铁纳米粒子作为纳米载体,以研究其对 MCF-7 癌细胞的细胞毒性和抗癌特性。方法:合成磁性 Fe 3 O 4 纳米粒子并用 L-赖氨酸 (F-Lys NPs) 包覆。然后,将 TMX 负载到这些 NP 上。通过 X 射线衍射 (XRD)、傅里叶变换红外光谱 (FTIR)、扫描电子显微镜 (SEM)、透射电子显微镜 (TEM)、动态光散射 (DLS)、差示扫描量热法 (DSC)、振动样品磁强计 (VSM) 和热重分析 (TGA) 评估合成纳米粒子 (F-Lys-TMX NPs) 的特性。在 pH 5.8 和 pH 7.4 下分析药物释放。将 MCF-7 细胞暴露于 F-Lys-TMX NPs、F-Lys NPs 和 TMX 24、48 和 72 小时。为了评估设计的纳米粒子的细胞毒潜力,进行了 MTT 和细胞凋亡测定、实时 PCR 和细胞周期分析。结果:F-Lys-TMX NPs 具有球形形态,尺寸范围为 9 至 30 nm。通过增加纳米粒子浓度和处理时间,与 TMX 相比,在 F-Lys-TMX NPs 处理的细胞中观察到更多的细胞增殖抑制和凋亡诱导。ERBB2、细胞周期蛋白 D1 和细胞周期蛋白 E 基因的表达水平下调,而 caspase-3 和 caspase-9 基因的表达水平上调。药物释放研究表明,纳米粒子的释放缓慢且受控,受 pH 依赖。细胞周期分析表明,F-Lys-TMX NPs 可以将细胞停滞在 G0/G1 期。结论:研究结果表明,与 TMX 相比,F-Lys-TMX NPs 更有效,并且具有抑制细胞增殖和诱导凋亡的潜力。因此,F-Lys-TMX NPs 可被视为针对 MCF-7 乳腺癌细胞的抗癌剂。
目的非典型畸胎样横纹肌样瘤 (ATRT) 是一种侵袭性儿童脑肿瘤,目前尚无标准治疗方法,估计患者中位生存期为 12 至 18 个月。先前的基因分析表明,细胞周期蛋白 D1 和 zeste 同源物增强子 2 (EZH2)(一种与许多癌症有关的组蛋白甲基转移酶)是 ATRT 致瘤性的关键驱动因素。由于 EZH2 和细胞周期蛋白 D1 的作用由多种细胞周期蛋白依赖性激酶 (CDK) 促进,作者试图研究使用多 CDK 抑制剂 TG02 靶向 ATRT 中的 CDK 的潜在治疗效果。方法选择人类 ATRT 细胞系 BT12、BT37、CHLA05 和 CHLA06 进行研究。分别通过 Cell Counting Kit-8 测定、细胞计数、克隆形成测定和流式细胞术评估 TG02 对细胞活力、增殖、克隆形成和凋亡的影响。使用类似的方法确定 TG02 与放射治疗 (RT) 或顺铂联合治疗的效果。使用 CompuSyn 软件计算 TG02-顺铂联合治疗的协同指数。结果观察到 TG02 通过限制细胞增殖和克隆形成以及诱导细胞凋亡来显著抑制 ATRT 细胞体外生长。 TG02 以剂量依赖性方式抑制 ATRT 细胞增殖并降低细胞活力,半最大有效浓度 (EC 50 ) 值为纳摩尔 (BT12, 207.0 nM;BT37, 127.8 nM;CHLA05, 29.7 nM;CHLA06, 18.7 nM)。TG02 (150 nM) 在治疗后 72 小时显著增加了 ATRT 细胞凋亡的比例 (TG02 8.50% vs 对照组 1.52% BT12 细胞凋亡,p < 0.0001;TG02 70.07% vs 对照组 15.36%,p < 0.0001)。联合治疗研究表明,TG02 在 ATRT 细胞中是一种有效的放射增敏剂(BT12 存活率,RT 51.2% vs RT + TG02 21.7%)。最后,CompuSyn 分析表明,TG02 在几乎所有治疗剂量下都与顺铂协同作用于 ATRT 细胞。这些发现在涵盖 ATRT 所有三个分子亚群的细胞系中是一致的。结论本研究结果证实,TG02 是一种有效的体外 ATRT 治疗剂。鉴于缺乏针对 ATRT 的标准疗法,这些发现有助于满足尚未满足的需求,并支持进一步研究 TG02 作为这种致命疾病患者的潜在治疗选择。
激活细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)有助于肿瘤细胞的不受控制。导致CDK的组成型激活或过表达的基因组改变可以支持肿瘤发生,包括胶质母细胞瘤(GBM),胶质母细胞瘤(GBM)是成年人中最常见和最具侵略性的原发性脑肿瘤。GBM的不适性强调了发现新颖和更有效的治疗选择的必要性。Since CDKs 2, 7 and 9 were found to be overexpressed in GBM, we tested the therapeutic ef fi cacy of two CDK inhibitors (CKIs) (CYC065 and THZ1) in a heterogeneous panel of GBM patient- derived cell lines (PDCLs) cultured as gliomaspheres, as preclinically relevant models.CYC065和THZ1治疗抑制了大多数神经胶质细胞的侵袭和诱导的生存力丧失,而与GBM病例的突变背景无关,但保留了原发性皮质神经元。生存力丧失是由G2/M细胞周期停滞后的,随后诱导凋亡细胞死亡。诱导细胞死亡所需的治疗效率和治疗持续时间与增殖速度有关,而凋亡诱导与完全废除的MCL-1表达相关,MCL-1表达是细胞周期调节的抗凋亡BCL-2家族成员。GBM模型通常高度依赖于MCL-1的细胞存活,如药理学MCL-1抑制或MCL-1表达的耗竭所证明。进一步分析了鉴定的CKI诱导的MCL-1损失,作为确定仅BH3蛋白BIM的条件的先决条件,可以有效诱导凋亡,而细胞BIM量与治疗有效性密切相关。ckis在原发性和复发性GBM的雏鸡异种移植模型中也降低了增殖并促进了凋亡。共同强调了这些新型CKI在体外和体内抑制患者衍生的GBM培养物的细胞死亡的潜力,从而保证了进一步的临床研究。
前列腺癌(CAP)仍然是西方男性癌症死亡的第二大原因。发生这些死亡是因为转移帽获得了对可用治疗的抵抗力。在过去的十年中,在诊所中引入的新型和功能多样的治疗方案最终引起了分子基础各种各样的耐药性。CAP的起始和进展均与增强的细胞增殖和细胞周期失调有关。对控制细胞分裂和帽进展过程中控制细胞分裂和增殖的特定促增殖性分子移位有更好的了解最终可能会克服耐药性。在这里,我们研究文献以支持这种可能性。我们首先回顾了最近对前列腺细胞类型的新见解及其增殖和致癌潜力。然后,我们概述了负责细胞周期进展的分子机械的基本知识及其通过良好认可的瓶盖进展驱动因素(例如雄激素受体和视网膜细胞母细胞瘤蛋白)的调节。在这方面,我们特别关注细胞周期调节剂与雄激素受体之间的相互作用和相互相互作用。在从治疗过程中,到castration-castration-recurrent的进展过程中,会影响细胞周期相关的和受调节的基因,并在某些情况下,讨论了神经内分泌帽。我们还考虑了影响细胞周期决定因素的非基因组事件,包括在帽进展过程中发生的转录,表观遗传和微环境开关。最后,我们评估了细胞周期调节剂的治疗潜力,并解决了调节其CAP治疗作用的方法中的挑战和局限性。
前列腺癌(CAP)仍然是西方男性癌症死亡的第二大原因。发生这些死亡是因为转移帽获得了对可用治疗的抵抗力。在过去的十年中,在诊所中引入的新型和功能多样的治疗方案最终引起了分子基础各种各样的耐药性。CAP的起始和进展均与增强的细胞增殖和细胞周期失调有关。对控制细胞分裂和帽进展过程中控制细胞分裂和增殖的特定促增殖性分子移位有更好的了解最终可能会克服耐药性。在这里,我们研究文献以支持这种可能性。我们首先回顾了最近对前列腺细胞类型的新见解及其增殖和致癌潜力。然后,我们概述了负责细胞周期进展的分子机械的基本知识及其通过良好认可的瓶盖进展驱动因素(例如雄激素受体和视网膜细胞母细胞瘤蛋白)的调节。在这方面,我们特别关注细胞周期调节剂与雄激素受体之间的相互作用和相互相互作用。在从治疗过程中,到castration-castration-recurrent的进展过程中,会影响细胞周期相关的和受调节的基因,并在某些情况下,讨论了神经内分泌帽。我们还考虑了影响细胞周期决定因素的非基因组事件,包括在帽进展过程中发生的转录,表观遗传和微环境开关。最后,我们评估了细胞周期调节剂的治疗潜力,并解决了调节其CAP治疗作用的方法中的挑战和局限性。