全基因组CRISPR敲除筛选
鉴定B7-H3表达的调控因子
在人卵巢癌细胞SK-OV-3中,利用Brunello文库进行CRISPR/Cas9功能缺失筛选,通过FACS分选B7-H3高表达和低表达细胞,进行sgRNA富集分析,鉴定候选调控因子。
Genome-scale CRISPR-Cas9 screen reveals novel regulators of B7-H3 in tumor cells
包含CRISPR筛选、体外功能获得/缺失实验、RNA-seq、体内肿瘤模型及ADC治疗评估,涵盖体外和体内多个独立证据层级,并进行了机制验证。
SK-OV-3人卵巢癌细胞系 HeLa人宫颈癌细胞系 DU145人前列腺癌细胞系 4T1小鼠乳腺癌细胞系 NOD/SCID和BALB/c小鼠移植瘤模型
CRISPR文库筛选的MOI为0.3-0.5,筛选覆盖度为400倍sgRNA覆盖度 SP20H敲除和TNF-α刺激后p38 MAPK-eIF4E信号通路的激活 SB203580(p38抑制剂)处理条件:25μmol/L处理2小时 体内实验中SP20H敲除的SK-OV-3细胞接种量为2×10^6细胞/只 αB7-H3-DM1处理剂量为10 mg/kg,在肿瘤体积达300 mm³时开始给药
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B7-H3表达的调控因子
在人卵巢癌细胞SK-OV-3中,利用Brunello文库进行CRISPR/Cas9功能缺失筛选,通过FACS分选B7-H3高表达和低表达细胞,进行sgRNA富集分析,鉴定候选调控因子。
验证候选基因对B7-H3表达的调控作用
通过CRISPR敲除或shRNA敲低SP20H和F118A,以及过表达实验,检测B7-H3在mRNA和蛋白水平的表达变化。
揭示SP20H敲除后激活的信号通路
对SP20H敲除细胞(3天和7天)进行RNA-seq,分析差异表达基因,并通过GO、KEGG和GSEA富集分析,发现TNF-α/p38 MAPK通路显著富集。
验证TNF-α刺激和SP20H敲除对p38 MAPK-eIF4E信号及B7-H3表达的影响
用TNF-α处理细胞,或用p38抑制剂SB203580处理SP20H敲除或TNF-α预处理的细胞,检测B7-H3、磷酸化p38和eIF4E的水平。
验证eIF4E在p38 MAPK介导的B7-H3表达中的必要性
在eIF4E敲除、MAPK14敲除和MNK1敲除细胞中,检测TNF-α刺激后的B7-H3表达和信号通路蛋白水平。
评估SP20H缺失对肿瘤生长和肿瘤微环境的影响
将SP20H敲除的SK-OV-3或4T1细胞皮下注射到免疫缺陷或免疫健全小鼠,监测肿瘤生长,并通过流式分析肿瘤浸润免疫细胞。
评估SP20H缺失对抗B7-H3抗体-药物偶联物(ADC)疗效的影响
制备αB7-H3-DM1 ADC,在SK-OV-3荷瘤NOD/SCID小鼠中给予ADC治疗,监测肿瘤生长和生存期。
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 |
|---|---|---|---|
| 抗体和试剂 | 抗B7-H3抗体 | Proteintech | 66481-1-Ig |
| 抗磷酸化p38 MAPK抗体 | CST | 4511 | |
| 抗p38抗体 | CST | 9212 | |
| 抗磷酸化eIF4E抗体 | HUABIO | ET1608-66 | |
| 抗eIF4E抗体 | Proteintech | 66655-1-Ig | |
| 抗HER2抗体 | Proteintech | 18299-1-AP | |
| 抗α-微管蛋白抗体 | Beyotime Biotechnology | AF5012 | |
| 抗β-肌动蛋白抗体 | Proteintech | 6009-1-Ig | |
| 抗PDL1抗体 | Cusabio | CSB-MA878942A1m | |
| 抗EGFR抗体 | ZENBIO | 201012 | |
| HRP标记的山羊抗兔IgG | HUABIO | HA1001 | |
| HRP标记的山羊抗小鼠IgG | -- | -- | |
| 流式细胞术 | PerCP-Cy5.5抗小鼠CD45抗体 | Biolegend | -- |
| FITC抗小鼠CD11B抗体 | Biolegend | -- | |
| APC抗小鼠B7-H3抗体 | Biolegend | -- | |
| APC-Cy7抗小鼠CD3抗体 | Biolegend | -- | |
| FITC抗小鼠CD4抗体 | Biolegend | -- | |
| BV510抗小鼠CD8抗体 | Biolegend | -- | |
| APC抗小鼠F4-80抗体 | Biolegend | -- | |
| BV421抗小鼠CD86抗体 | Biolegend | -- | |
| PE抗小鼠CD206抗体 | Biolegend | -- | |
| PE抗人B7-H3抗体 | Biolegend | -- | |
| 药物处理 | SB203580 | Beyotime Biotechnology | S1863 |
| 重组人TNF-α蛋白 | Sinobiological | 10602-HNAE | |
| 脂多糖 | Biosharp | BS904 | |
| 细胞培养 | DMEM培养基 | Gibco | -- |
| RPMI 1640培养基 | Gibco | -- | |
| 胎牛血清 | Gemini | -- | |
| 青霉素/链霉素 | HyClone | -- | |
| 慢病毒包装 | PEI转染试剂 | -- | -- |
| 慢病毒感染 | 聚凝胺 | Sigma-Aldrich | -- |
| CRISPR筛选 | 人CRISPR敲除文库(Brunello) | Addgene | 73179 |
| 基因敲除/敲低 | lentiCRISPRv2-puro载体 | Addgene | 98290 |
| 基因敲低 | pLKO.3G载体 | Addgene | 14748 |
| 过表达 | pLenti CMV GFP Puro载体 | Addgene | 17448 |
| RNA-seq | TRIzol试剂 | Invitrogen | 15506026 |
| 流式细胞术 | 可固定活力染料700 | BD Biosciences | -- |
| 免疫荧光 | Alexa Fluor 594标记二抗 | Huabio | HA1112 |
| DAPI | -- | -- | |
| 免疫组化 | 聚合物HRP(小鼠/兔)免疫组化试剂盒 | ZSGB-BIO | PV-6000 |
| DAB底物-色原 | ZSGB-BIO | ZLI-9019 | |
| Western blot | RIPA裂解液 | Beyotime Biotechnology | P0013B |
| BCA蛋白定量试剂盒 | Beyotime Biotechnology | P0010 | |
| Super ECL Plus底物 | Uelandy | S6009M | |
| 流式/组织解离 | gentleMACS Octo组织处理器 | Miltenyi Biotec | -- |
| gentleMACS C管 | Miltenyi Biotec | -- | |
| 流式分析 | BD FACSymphony A5流式细胞仪 | BD Biosciences | -- |
| 成像 | LSM 880共聚焦显微镜 | Carl Zeiss | -- |
| Pannoramic MIDI数字切片扫描仪 | 3DHISTECH | -- | |
| IncuCyte活细胞成像系统 | Essen BioScience | -- | |
| 体内成像 | IVIS成像系统 | -- | -- |
| ADC制备 | 蛋白G亲和纯化 | -- | -- |
| DM1-MCC | -- | -- |
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 |
|---|---|
| CRISPR文库筛选 | MOI、感染细胞数量、筛选覆盖度、sgRNA文库(Brunello)、分选门控(B7-H3高/低1%)、测序深度和数据分析方法(MAGeCKFlute) 阅读提示:Methods 'Library virus production and determination of virus titration' 和 'CRISPR knockout (KO) library screening and next-generation sequencing (NGS) analysis' |
| 细胞培养与处理 | 细胞系和培养条件(培养基、FBS浓度、抗生素浓度)、TNF-α浓度(0-500 ng/mL)和处理时间(16小时)、SB203580浓度(25 μM)和处理时间(2小时)、LPS浓度(0-500 ng/mL)和处理时间(16小时)、H2O2浓度(0-800 μM)和处理时间(2小时) 阅读提示:Methods 'Cell culture' 和 'Antibodies and reagents' |
| 基因编辑和表达 | sgRNA序列、shRNA序列、载体(lentiCRISPRv2-puro、pLKO.3G、pLenti CMV GFP Puro)、转染/感染条件、筛选药物(嘌呤霉素浓度)、编辑效率验证方法(PCR和Sanger测序) 阅读提示:Methods 'Gene knockdown and overexpression' 和补充表S1、补充方法 |
| RNA-seq分析 | 细胞收集时间点(3天和7天)、RNA提取方法、文库构建方法、测序平台(Illumina NovaSeq 6000)、差异表达阈值(|log2FC|≥1,p<0.05) 阅读提示:Methods 'RNA sequencing (RNA-seq) and analysis' |
| 体内肿瘤模型 | 小鼠品系(NOD/SCID和BALB/c)、性别和年龄(雌性,7-8周)、细胞接种数量(2×10^6 SK-OV-3,2×10^5 4T1)、肿瘤体积测量频率(每3-5天)、ADC给药剂量(10 mg/kg)和时间(第15、20天) 阅读提示:Methods 'In vivo experiments' |
| 流式细胞术 | 抗体克隆和稀释比例(1:200)、染色时间(40分钟)、固定/透化方法、活死染料(Fixable Viability Stain 700)、流式细胞仪(BD FACSymphony A5)和分析软件(FlowJo) 阅读提示:Methods 'Flow cytometry analysis' |
| Western blot | 细胞裂解方法(RIPA buffer)、蛋白定量方法(BCA)、SDS-PAGE浓度(10%)、转膜条件(PVDF膜)、封闭条件(5%脱脂牛奶)、一抗/二抗稀释比例、ECL底物(Super ECL Plus) 阅读提示:Methods 'Western blot analysis' |