利用CRISPR/Cas9系統構建人源結腸癌SAMHD1基因敲除細胞株及其功能的初步研究

張洲，操孫潤，武晉英，馬孟濤，宋曉宇

（中國醫科大學轉化醫學研究院，沈陽 110122）

結腸癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一，其發病率已居全球第3位，死亡率也位于惡性腫瘤前列［1］。由于結腸癌細胞具有快速增殖能力和轉移能力，結腸癌的發病率和致死率呈逐年上升趨勢。近年研究表明，免疫基因在結腸癌發生發展中起重要作用，探討免疫相關基因和蛋白在結腸癌細胞中的功能和作用，對結腸癌的防治具有重要意義。包含SAM和HD結構域的1型蛋白（sterile alpha motif and histidine-aspartic acid domain containing protein 1，SAMHD1）是一種脫氧核苷酸三磷酸水解酶，在維持細胞脫氧核糖核苷酸穩態平衡中發揮重要作用［2-3］。SAMHD1蛋白首次發現于樹突狀細胞，細胞SAMHD1基因突變會導致機體產生嚴重的免疫性疾病，如Aicardi-Goutières綜合征、系統性狼瘡、腦萎縮、癌癥等［4］。常間回文重復序列叢集（clustered regularly interspaced palindromic repeat，CRISPR）/常間回文重復序列叢集關聯蛋白9（CRISPR-associated protein，Cas9）系統是細菌和古細菌形成的一種免疫防御系統，利用單向導RNA（single-guide RNA，sgRNA）介導的Cas9 蛋白對基因組DNA進行特異性切割，從而達到更好的基因編輯作用，可幫助研究人員了解疾病分子機制［5-7］。為了探究SAMHD1蛋白在結腸癌細胞中的生物學功能和分子機制，本研究通過CRISPR/Cas9系統敲除SAMHD1基因，構建了SAMHD1基因敲除的HCT116人源結腸癌細胞株，進一步檢測SAMHD1對結腸癌細胞增殖能力的影響，為深入研究SAMHD1在結腸癌細胞中作用的分子機制提供可選模型和理論基礎。

1 材料與方法

1.1 主要材料和試劑

pYSY-CMV-Cas9-EF1α-Puromycin質粒購自南京堯順禹生物科技有限公司；人結腸癌細胞（HCT116）購自于美國ATCC公司；T4 連接酶、E.coliDH5α購自日本TaKaRa公司；……