撰文 | nagashi
隨著科技進步和醫學發展，許多過去無藥可醫的疾病在當下都逐一被緩解，甚至徹底治愈。然而，癌癥——作為“眾病之王”，卻仿佛一道難以攻克的天塹，至今仍未被人類所戰勝，
癌細胞最突出的特點之一就是無限增殖和永生化，正常細胞都具有一定的壽命，經過一段時間的生長分裂之后就會出現衰老和死亡，而癌細胞調控衰老和死亡的基因往往是異常的。因此，癌細胞不會衰老和死亡，即可以不受機體控制地無限增殖，
遺憾的的是，雖然我們知道基因突變使得癌細胞可以無限分裂增殖，但對于具體是什么基因的突變造成了這一結果卻是不甚明晰，
近日，美國范德堡大學部的研究人員在eLife雜志上發表題為：Genome-wide CRISPR screen identifies noncanonical NF-κB signaling as a regulator of density-dependent proliferation 的研究論文。
這項研究利用CRISPR篩選技術，發現細胞在刪除了TRAF3基因之后，即使它們達到了通常會發出停止分裂信號的特定密度，也不會停止增殖，更重要的是，這是首次發現TRAF3與癌癥的發生發展相關，這一發現可能為了解癌癥的發展機制提供關鍵的見解。
CRISPR/Cas9系統廣泛存在于原核生物基因組中，是細菌和古細菌為應對病毒和質粒入侵而不斷演化而來的獲得性免疫防御機制。近年來，由此發展而來的CRISPR/Cas9技術已然廣泛應用于基因編輯、基因治療、核酸定位及核酸檢測等領域。
不僅如此，基于CRISPR/Cas9系統開發的全基因組敲除技術在眾多生物學研究領域大顯身手，它可以幫助研究人員在全基因組范圍內快速確定敲除既定基因對生物表型的影響，由此看來，將CRISPR/Cas9全基因組敲除技術應用于癌基因的篩選是一個極佳的研究策略。
基于上皮細胞具有維持正常組織形態形成和穩態的適當細胞密度的內在機制，而這種機制的缺陷可能會導致增生和癌癥的發生。在此項研究中，為了鑒定調控小鼠乳腺上皮細胞密度依賴性增殖的基因，研究人員建立了一種基于熒光泛素細胞周期標志物的熒光激活細胞分選方法——該方法以不同的熒光團標記細胞周期的不同階段。
利用CRISPR/Cas9全基因組敲除技術篩選在穩態細胞密度下抑制分裂增殖的基因
緊接著，研究人員在4000萬個上皮細胞中進行了CRISPR/Cas9全基因組敲除篩選，并通過上述這種強大的檢測方法選擇那些在低密度下正常增殖但在高密度下繼續分裂的細胞。他們驚奇地發現，TRAF3的缺失會激活增殖信號通路，進而推動細胞的分裂。
TRAF3基因的缺失導致原發性乳腺類器官過度增殖
作者表示：“TRAF3通常會激活免疫系統，同時也是NF-κB信號的負調控因子，然而，此前并沒有研究將其與不受控制的細胞生長聯系在一起。”
不僅如此，研究團隊還證明TRAF3的缺失可以特異性激活非典型NF-κB信號通路，這進而觸發先天免疫反應，并通過阻斷細胞進入靜止狀態，繼續驅動細胞分裂，這一機制獨立于已知的密度依賴增殖機制，包括YAP/TAZ信號和周期蛋白依賴激酶抑制劑。
TRAF3基因的缺失特異性激活非典型NF-κB信號通路
實際上，尋找新的方法來阻止癌細胞的不受控增值分裂是一項十分熱門的腫瘤學研究，2020年9月，美國約翰霍普金斯大學部的一個研究小組報告稱，抑制PLK4蛋白可以阻止乳腺癌細胞的增殖，這種蛋白質會破壞細胞內部的一種結構，而這種結構對細胞分裂至關重要，
無獨有偶，在2018年，另一個來自瑞典和英國的研究小組發現，抑制DHODH酶可以阻止細胞分裂。此外，美國羅切斯特大學部的研究人員使用CRISPR/Cas9技術從細胞中敲除Tudor-SN蛋白，從而減緩了細胞分裂的過程。
總而言之，此項研究證實了TRAF3基因在上皮細胞分裂中的作用，這一發現對于進一步理解始于上皮組織的癌癥（如胃癌和肺癌等）的發生發展可能特別有用，目前已經在一些上皮細胞癌癥中發現了TRAF3突變，其低表達往往與較差的預后相關，進一步的研究將需要確定這一途徑對癌癥發展的影響。
https:http://elifesciences.org/articles/63603
