在過去的十年中，我們對于腦瘤已經(jīng)有了很多了解，例如：科學家發(fā)現(xiàn)腦瘤難題的重要部分；Nature子刊：腦瘤耐藥性的關鍵因素。但是，仍然有許多亟待解決的問題。腦瘤的病因學尚不清楚，治療效果仍然較差。因此迫切需要開發(fā)一種合適的腦瘤模型，忠實地反映人類腦瘤的病因，并隨后為這些疾病獲得更有效的治療方法。

3月14日，國際學術期刊《Oncotarget》在線發(fā)表了來自中南大學、美國Fred Hutchinson癌癥研究中心和上海同濟大學的一篇綜述文章，題為“Brain tumor modeling using the CRISPR/Cas9 system: state of the art and view to the future”。

傳統(tǒng)的腦瘤動物模型具有各種各樣的缺陷。例如，移植到CDX模型的細胞主要是高等級來源，并且這種模型不能全面地模擬腦瘤的不同等級。GEMM模型，其生成是一個低效和耗時的過程。CRISPR/Cas9系統(tǒng)作為一種新的工具，可以克服現(xiàn)有方法的不足。它能夠準確有效地在一個選擇的DNA位點獲得靶基因組的遺傳突變。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，以往的研究已經(jīng)成功地利用CRISPR KO，構建了髓母細胞瘤和膠質(zhì)母細胞瘤的動物模型。也確定了與腦瘤病因密切相關的幾個調(diào)節(jié)因子。研究發(fā)現(xiàn)，多個TSGs（包括p53、Nf1、Pten和Ptch1）的Cas9缺失，可誘導腦瘤的形成。這項研究建議，可以利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)，操縱與腦瘤生成相關的其他調(diào)節(jié)因子。

此外，CRISPR/Cas9技術已被廣泛應用于許多干細胞類器官的基因組工程，包括胃、腸和胰腺（基因組編輯工具CRISPR可用于設計干細胞 ）。已有研究利用CRISPR/Cas9基因組編輯系統(tǒng)，通過同源重組，精確地修復了囊胞性纖維癥患者來源的腸干細胞中的囊胞性纖維癥跨膜cnductor受體的位點。通過這一平臺，也在人類腸類器官中成功進行了有效的基因轉移。人類多能干細胞（hPSCs），如誘導多能干細胞（iPSCs）和胚胎干細胞（ESCs），被認為是闡明遺傳性疾病早期發(fā)育調(diào)控過程和發(fā)病機制的非常有用的工具。因為人類iPSCs保留著個體的遺傳信息，將這種細胞與CRISPR-介導的基因編輯相結合，可能是探索出現(xiàn)在細胞分化過程中的這一表型的關鍵所在。

有研究用傳統(tǒng)的基因敲除，去除與hPSCs自我更新或存活相關的基因，從而阻斷了細胞的增殖和生存，然而，最近的一項研究，利用CRISPR系統(tǒng)在人類iPSCs和ESCs中成功敲除了多個基因，包括SOX2、PAX6、OTX2和AGO2。

在未來，CRISPR/Cas9系統(tǒng)可能應用于，在腦腫瘤患者來源的人體iPSCs中研究腦腫瘤。從GBM患者測序產(chǎn)生的大基因組變異數(shù)據(jù)庫表明，很多新的基因突變可能會響應神經(jīng)膠質(zhì)瘤的形成。利用CRISPR/Cas9工具，我們也可以很容易地基于從這一數(shù)據(jù)庫所了解到的信息，以更有效的方式生成一種新模式。

CRISPR/Cas9基因組編輯技術的發(fā)展，在一定程度上提出了一些社會的挑戰(zhàn)，并可能帶來一系列的不確定性和災難性濫用擔憂，然而它可以永遠鼓舞著我們，用這種生物學工具來調(diào)查腦腫瘤的確切分子機制。