CRISPR筛选鉴定线粒体代谢依赖基因
鉴定PDAC细胞生长所必需的线粒体相关基因
利用MITO文库(靶向1166个线粒体基因)进行CRISPR-Cas9 dropout筛选,在三种PDX来源的PDAC细胞系中鉴定影响细胞增殖的关键基因。
GFER Represents a Target for Dual Disruption of Redox Homeostasis and Reactivation of the Immune Response in Pancreatic Adenocarcinoma
包含CRISPR筛选、体外细胞功能验证、动物模型(异种移植和同系)及患者数据分析,并进行了机制验证(cGAS-STING通路)。
PDX来源的人PDAC细胞系(PATC124、PATC148) 小鼠KPC胰腺癌细胞系 免疫缺陷裸鼠异种移植模型 免疫活性C57BL/6小鼠原位肿瘤模型 患者来源的异种移植模型(PDX)
GFER敲除效率(通过Western blot验证) GFER缺失对线粒体ROS水平的影响(MitoSOX染色) GFER缺失对细胞周期和增殖的影响(BrdU掺入和集落形成) GFER缺失对mtDNA释放和cGAS-STING通路激活的影响 抗PD-1治疗与GFER缺失联合的抗肿瘤效果
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
鉴定PDAC细胞生长所必需的线粒体相关基因
利用MITO文库(靶向1166个线粒体基因)进行CRISPR-Cas9 dropout筛选,在三种PDX来源的PDAC细胞系中鉴定影响细胞增殖的关键基因。
在体内确认候选基因对PDAC肿瘤生长的作用
将携带doxycycline诱导型CRISPR-Cas9载体的PDX细胞植入免疫缺陷小鼠,诱导基因敲除,监测肿瘤生长。
评估GFER缺失对PDAC细胞增殖和克隆形成的影响
在PATC124和PATC148细胞中敲除GFER,进行集落形成和软琼脂集落实验。
检测GFER缺失对线粒体呼吸和ROS水平的影响
使用Seahorse分析仪测量OCR,使用MitoSOX染色检测线粒体ROS。
确定GFER缺失是否通过诱导细胞凋亡、周期阻滞或衰老来抑制生长
使用流式细胞术分析细胞死亡和细胞周期,通过β-半乳糖苷酶染色检测衰老。
分析GFER缺失对基因表达的影响,揭示潜在机制
对GFER敲除的PATC124细胞进行bulk RNA-seq,并进行GSEA分析。
研究GFER缺失对肿瘤免疫微环境的影响
在免疫活性小鼠中植入KPC细胞(GFER敲低),通过流式细胞术和免疫荧光分析免疫细胞浸润。
评估GFER缺失与抗PD-1联合治疗的抗肿瘤效果
在KPC皮下模型中,给予抗PD-1抗体治疗,比较单独或联合的效果。
阐明GFER缺失增强免疫原性的分子机制
检测GFER缺失细胞中mtDNA释放、cGAS-STING通路蛋白表达、IFN分泌,并使用STING拮抗剂H-151验证。
评估GFER表达与患者生存和免疫浸润的关系
分析TCGA和PRINCE队列中GFER表达与患者生存及免疫特征的相关性。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | DMEM高糖培养基 | Cytiva HyClone | -- |
| 胎牛血清 | Gibco | -- | |
| 青霉素-链霉素 | Cytiva HyClone | -- | |
| 嘌呤霉素 | Invivogen | ant-pr-1 | |
| 细胞处理 | 谷胱甘肽 | Cayman Chemical Company | 10007461 |
| MitoQ | Cayman Chemical Company | 89950 | |
| 盐酸吉西他滨 | Sigma-Aldrich | G6423 | |
| 机制验证 | H-151 | Selleck Chemicals | S6652 |
| CRISPR筛选 | LentiCRISPR-v2 | Addgene | 52961 |
| PMD2.G | Addgene | 12259 | |
| PsPAX2 | Addgene | 12260 | |
| FastDigest Esp3I | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| DNAzol | MRC Inc. | -- | |
| NEBNext Q5热启动高保真PCR预混液 | NEB | -- | |
| 细胞培养 | 胰蛋白酶 | Corning | MT25053CI |
| 蛋白提取 | RIPA裂解缓冲液 | Fisher Scientific | NC9193720 |
| 蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物 | Life Technologies | 78447 | |
| 蛋白定量 | BCA蛋白定量试剂盒 | Thermo Scientific | 23227 |
| 蛋白电泳 | Laemmli上样缓冲液 | Fisher Scientific | NC9140746 |
| 蛋白转移 | 硝酸纤维素膜 | Bio-Rad | 1704158 |
| 蛋白检测 | ECL Western blot底物试剂盒 | VWR | PI32209 |
| Western blot | 抗GFER抗体 | Proteintech | 11293-1-AP |
| 抗GPX4抗体 | Proteintech | 14432-1-AP | |
| 抗NFS1抗体 | Santa Cruz | sc-365308 | |
| 抗ABCB7抗体 | Thermo Fisher Scientific | PA5-30219 | |
| 抗SOD1抗体 | Proteintech | 10269-1-AP | |
| 抗GPAT抗体 | Thermo Fisher Scientific | BS-6359R | |
| 抗CHAC1抗体 | OriGene Technologies | TA507052 | |
| 抗cGAS抗体 | Cell Signaling Technology | 79978 | |
| 抗STING抗体 | Cell Signaling Technology | 13647S | |
| 抗磷酸化STING (Ser366)抗体 | Cell Signaling Technology | 40818S | |
| 抗TBK1抗体 | Cell Signaling Technology | 3504S | |
| 抗磷酸化TBK1 (Ser172)抗体 | Cell Signaling Technology | 5483S | |
| 抗IFNα抗体 | Proteintech | 66162-1-Ig | |
| 抗IFNβ抗体 | Proteintech | 27506-1-AP | |
| 抗Vinculin抗体 | EMD Millipore | 05-386 | |
| 细胞死亡检测 | 碘化丙啶 | BD Pharmingen | 51-66211E |
| 细胞周期检测 | BrdU流式试剂盒 | BD Pharmingen | -- |
| 衰老检测 | β-半乳糖苷酶染色试剂盒 | Cell Signaling Technology | 9860 |
| 线粒体功能检测 | Seahorse XFe96 V3 PS细胞培养微孔板 | Agilent | 101085-004 |
| Seahorse XFe96分析仪 | Agilent | -- | |
| Seahorse XF细胞线粒体压力测试试剂盒 | Seahorse Biosciences | 103015-100 | |
| XFe96传感器卡盒 | Agilent | 102416-100 | |
| 细胞计数 | Operetta CLS高内涵分析系统 | PerkinElmer | -- |
| 线粒体ROS检测 | MitoSOX | Life Technologies | M36008 |
| RT-qPCR | Luna Universal一步法RT-qPCR试剂盒 | NEB | E3005S/L |
| 体内实验 | 基质胶 | Westnet | 356254 |
| Hank's平衡盐溶液 | Corning | 21022CV | |
| 抗CD8抗体 | Bio X Cell | BE0117 | |
| 大鼠IgG2a同型对照 | Bio X Cell | BE0089 | |
| 抗PD-1抗体 | Bio X Cell | BE0146 | |
| 组织处理 | IV型胶原酶 | Worthington Biochemical | LS004188 |
| DNase I | Roche Diagnostics | 4536282001 | |
| 流式染色 | TruStain FcX | BioLegend | 101320 |
| Zombie NIR活力染料 | BioLegend | -- | |
| BD Cytofix/Cytoperm固定/透化试剂盒 | BD Biosciences | 554714 | |
| 抗CD45抗体 | BioLegend | 103151 | |
| 抗CD4抗体 | BD | 563106 | |
| 抗CD8抗体 | BioLegend | 100708 | |
| 抗PD-1抗体 | BioLegend | 135227 | |
| 抗B220抗体 | BioLegend | 103247 | |
| 抗F4/80抗体 | BioLegend | 123115 | |
| 抗CD11c抗体 | BioLegend | 117308 | |
| 抗NK1.1抗体 | VWR | 108713-BL | |
| 抗αSMA抗体 | BioLegend | 614856 | |
| 抗EpCAM抗体 | Miltenyi Biotec | 130-117-779 | |
| 抗FoxP3抗体 | BioLegend | 126421 | |
| 抗颗粒酶B抗体 | BioLegend | 372203 | |
| 流式检测 | LSRFortessa X-20流式细胞仪 | BD Biosciences | -- |
| Gallios流式细胞仪 | Beckman Coulter | -- | |
| 成像 | Leica SP8激光扫描共聚焦显微镜 | Leica | -- |
| Nikon Eclipse-Ni显微镜 | Nikon | -- | |
| Hamamatsu C11440数码相机 | Hamamatsu | -- | |
| 免疫荧光 | 封片剂 | VECTOR LABS | H-1200 |
| 抗GFER抗体(IF) | GeneTex | GTX33219 | |
| 抗CD45抗体(IF) | Abcam | ab10558 | |
| 抗CD8抗体(IF) | Thermo Fisher Scientific | MA5-13473 | |
| 抗裂解caspase-3抗体 | Cell Signaling Technology | 9664L | |
| 山羊抗小鼠IgG二抗,Alexa Fluor 488 | Thermo Fisher Scientific | A-11001 | |
| 山羊抗小鼠IgG二抗,Alexa Fluor Plus 555 | Fisher Scientific | PIA32727 | |
| 山羊抗兔IgG二抗,Alexa Fluor Plus 555 | Fisher Scientific | PIA32732 | |
| 扫描 | Epson Perfection V700照片扫描仪 | Epson | -- |
| 细胞生长监测 | IncuCyte | Sartorius | -- |
| 数据处理 | GraphPad Prism | -- | -- |
| ImageJ | -- | -- |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 细胞培养 | 细胞系来源和培养条件,包括培养基、血清浓度、抗生素和培养环境 阅读提示:Materials and Methods, 'Cell lines and reagents' |
| CRISPR筛选 | MITO文库的sgRNA设计、感染MOI、筛选时间点和测序方法 阅读提示:Materials and Methods, 'Pooled CRISPR screening with the MITO library' |
| 体外功能实验 | 细胞接种密度、培养时间、染色方法和定量分析 阅读提示:Figure legends, Figure 1-3 |
| 线粒体功能检测 | OCR测量条件、MitoSOX浓度及孵育时间、细胞数量 阅读提示:Materials and Methods, 'Mitochondrial oxygen consumption rate' and 'Mitochondrial reactive oxygen species' |
| 动物实验 | 动物品系、年龄、细胞植入数量、肿瘤测量频率及处死标准 阅读提示:Materials and Methods, 'In vivo tumor models' |
| 免疫检查点阻断 | 抗PD-1抗体剂量、给药时间点、给药次数和对照组 阅读提示:Materials and Methods, 'In vivo tumor models' |
| 免疫表型分析 | 肿瘤消化条件、抗体组合、流式细胞仪设置和数据分析 阅读提示:Materials and Methods, 'Immunophenotyping' |
| RNA-seq分析 | RNA提取方法、文库构建、测序平台和数据分析流程 阅读提示:Materials and Methods, 'Bulk RNA sequencing data processing and analysis' |
| mtDNA释放检测 | 细胞数量、裂解和分离条件、qPCR引物和计算方法 阅读提示:Materials and Methods, 'Mitochondrial DNA release assay' |