CRISPR/Cas9介导的Elk1基因编辑能够增强三阴性乳腺癌细胞中Elk1相互作用基因的表达

《Indian Journal of Clinical Biochemistry》：CRISPRCRISPR/Cas9 Mediated Elk1 Gene Editing Enhances Elk1 Interactors’ Genes in Triple Negative Breast Cancer Cells

CRISPR/Cas9敲低Elk1基因影响三阴性乳腺癌细胞互作基因表达及功能，导致DNA损伤、信号传导相关基因上调及凋亡增强，转移潜力降低。

　　

摘要

本研究的目的是利用CRISPR/Cas9技术高效敲低Elk1基因，并探讨其对三阴性乳腺癌细胞中相关基因的影响。为了明确这一作用机制，我们对三阴性乳腺癌（TNBC）细胞进行了Elk1表达分析、富集分析及生存分析。实验中，使用Lipofectamine CRISPR MAX试剂将CRISPR/Cas9系统导入MDA-MB-231乳腺癌细胞，以靶向Elk1基因。通过Sanger测序和序列追踪分析验证了DNA靶点的编辑效果。利用qRT-PCR检测目标基因的表达水平，免疫荧光技术分析了蛋白质表达情况。研究结果表明，经过Elk1基因编辑的三阴性乳腺癌细胞中Elk1蛋白水平降低，且基因层面存在显著的DNA损伤。根据Reactome和IntACT的研究，Elk1在多个信号通路中具有重要的相互作用伙伴。其中，Mapk3、Sumo1、Nfe2l2、Eag1、Ube2、Tert、Plcg2和CRK等基因的表达上调（P<0.05）。此外，David富集分析显示Elk1的相互作用基因参与了与信号转导和细胞通讯相关的生物过程及细胞组分。DAVID分析还表明，这些基因列表中的基因参与了多种基因本体术语所描述的生物学功能，如酶结合、磷酸酪氨酸残基结合、磷酸蛋白结合、蛋白酪氨酸激酶结合、蛋白质磷酸化氨基酸结合、DNA结合转录因子结合及转录因子结合（P<0.05）。研究还发现，敲低Elk1后，癌细胞的转移潜能和侵袭性显著降低，同时caspase 3/7的活性增强（P<0.05）。总体而言，本研究通过靶向Elk1基因的编码外显子成功实现了Elk1的敲低。敲低Elk1后，三阴性乳腺癌细胞中多个Elk1相互作用基因的表达显著增加，细胞凋亡活性增强，而转移潜能和侵袭性则减弱。综上所述，本研究对转录因子Elk-1的致癌机制仍存在不确定性，需要进一步研究以全面理解Elk1对三阴性乳腺癌细胞的影响机制。

本研究的目的是利用CRISPR/Cas9技术高效敲低Elk1基因，并探讨其对三阴性乳腺癌细胞中相关基因的影响。我们对三阴性乳腺癌（TNBC）细胞进行了Elk1表达分析、富集分析及生存分析。实验中，使用Lipofectamine CRISPR MAX试剂将CRISPR/Cas9系统导入MDA-MB-231乳腺癌细胞，以靶向Elk1基因。通过Sanger测序和序列追踪分析验证了DNA靶点的编辑效果。利用qRT-PCR检测目标基因的表达水平，免疫荧光技术分析了蛋白质表达情况。研究结果表明，经过Elk1基因编辑的三阴性乳腺癌细胞中Elk1蛋白水平降低，且基因层面存在显著的DNA损伤。根据Reactome和IntACT的研究，Elk1在多个信号通路中具有重要的相互作用伙伴。其中，Mapk3、Sumo1、Nfe2l2、Eag1、Ube2、Tert、Plcg2和CRK等基因的表达上调（P<0.05）。此外，David富集分析显示Elk1的相互作用基因参与了与信号转导和细胞通讯相关的生物过程。DAVID分析还表明，这些基因参与了多种基因本体术语所描述的生物学功能，如酶结合、磷酸酪氨酸残基结合、磷酸蛋白结合、蛋白酪氨酸激酶结合、蛋白质磷酸化氨基酸结合、DNA结合转录因子结合及转录因子结合（P<0.05）。研究还发现，敲低Elk1后，癌细胞的转移潜能和侵袭性显著降低，同时caspase 3/7的活性增强（P<0.05）。总体而言，本研究通过靶向Elk1基因的编码外显子成功实现了Elk1的敲低。敲低Elk1后，三阴性乳腺癌细胞中多个Elk1相互作用基因的表达显著增加，细胞凋亡活性增强，而转移潜能和侵袭性减弱。综上所述，本研究对转录因子Elk-1的致癌机制仍存在不确定性，需要进一步研究以全面理解Elk1对三阴性乳腺癌细胞的影响机制。