中国农大PNAS：体内传递CRISPR文库的一种有效新载体

　　

生物通报道：全基因组CRISPR/Cas9文库大多数是用慢病毒载体构建的，由于传递的效率低下，所以，直接的体内筛选一直是难以实现的。1月6日在《PNAS》杂志上发表的一项研究中，来自中国农业大学、德克萨斯大学健康科学中心和犹他大学等处的研究人员，研究了piggyBac (PB)转座子作为传递向导RNA（gRNA）文库的另一种载体，用于体内筛选。

本文通讯作者是中国农业大学生物学院的吴森教授和犹他大学医学院的Mario R. Capecchi教授。吴森教授早年毕业于北京农业大学，主要研究方向为动物遗传工程及干细胞。点击阅读该课题组相关研究成果：吴森：无外源因子iPS诱导 实现高效率生殖传代；中国农大PNAS：无外源因子的iPS细胞可以实现高效率生殖传代；中国农大李宁院士Cell子刊发布细胞重编程新系统。

在过去的十年中，转座子诱变和RNA干扰介导的筛选，一直是用于小鼠体内筛选和验证癌基因的主要方法。然而，由于它们的效率低下，这两种方法还没有得以广泛使用。最近，CRISPR/Cas9已经发展为一种有效的诱变工具，并很快被作为一种技术用于体内肿瘤诱发和癌基因的验证。通过将CRISPR文库转染的癌细胞移植到免疫功能低下的小鼠体内，参与人类肺癌生长与转移的几个基因已经得以鉴定。

然而，因为当前病毒传递方法的局限性，直接的体内基因组CRISPR筛选一直没有获得成功。此外，以前所有的筛选策略都有一些缺点。这些筛选通常开始于一个免疫功能不全的遗传背景或携带多个预先设计突变的遗传背景，所以结果可能并不适用于野生型小鼠。它们通常需要1 年以上才能获得肿瘤。因此，迫切需要有一种替代的传递系统，可以克服这些缺点，并可用于直接的体内CRISPR筛选。

在这项研究中，研究人员研究了piggyBac（PB）转座子作为传递向导RNA（gRNA）文库的另一种载体，用于体内筛选。虽然先前研究人员已在小鼠中通过使用CRISPR/Cas9系统靶向癌基因实现了肿瘤诱导，但是，体内的全基因组规模的筛查，仍未见报道。该研究小组利用他们的PB-CRISPR文库，在小鼠体内进行了全基因组筛选，并鉴定了介导小鼠肝肿瘤发生的基因，包括已知的和未知的肿瘤抑制基因（TSGs）。这些研究结果表明，PB可能是有效的CRISPR文库体内传递的一种简单的和非病毒性的选择。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
piggyBac mediates efficient in vivo CRISPR library screening for tumorigenesis in mice
Abstract：CRISPR/Cas9 is becoming an increasingly important tool to functionally annotate genomes. However, because genome-wide CRISPR libraries are mostly constructed in lentiviral vectors, in vivo applications are severely limited as a result of difficulties in delivery. Here, we examined the piggyBac (PB) transposon as an alternative vehicle to deliver a guide RNA (gRNA) library for in vivo screening. Although tumor induction has previously been achieved in mice by targeting cancer genes with the CRISPR/Cas9 system, in vivo genome-scale screening has not been reported. With our PB-CRISPR libraries, we conducted an in vivo genome-wide screen in mice and identified genes mediating liver tumorigenesis, including known and unknown tumor suppressor genes (TSGs). Our results demonstrate that PB can be a simple and nonviral choice for efficient in vivo delivery of CRISPR libraries.