肠道上皮是人体内细胞更新最快的组织，可以迅速更新和修复肠粘膜，但这种能力也带来了一定的风险。人们发现，肠道的隐窝干细胞（Crypt stem cell）可能起始肿瘤形成，在肿瘤细胞的分化、增殖及凋亡中发挥重要作用。

 

    用含有干细胞巢蛋白（WNT、R-spondin、表皮生长因子EGF）的培养基，可以长期培养小鼠和人类的肠道干细胞，生成遗传学和表型稳定的上皮类器官。荷兰艺术与皇家科学院主席、美国国家科学院院士Hans Clevers教授领导研究团队，利用CRISPR/Cas9技术建立了结直肠癌（CRC）类器官。这一研究成果发表在本周的Nature杂志上。

 

    结直肠癌通常是由腺瘤缓慢发展而成，这说明结直肠癌发展很可能是一个陆续获得基因突变的过程。研究人员将CRISPR/Cas9技术用于体外培养的人类肠道干细胞，陆续引入了四个最常见的结直肠癌基因突变（APC、P53、KRAS和SMAD4）。他们通过去除培养基中的生长因子，来筛选发生了突变的细胞。

 

    研究显示，拥有四重突变的细胞不需要任何干细胞巢蛋白就能够生长，而且还能耐受抑癌药物Nutlin-3。这些细胞移植到小鼠体内之后，长成了浸润性的肿瘤。值得注意的是，APC和P53突变就足以引发广泛的染色体数量异常（非整倍性），这是肿瘤发展的标志性事件。

 

    前不久也有研究团队采用类似的方法，通过CRISPR系统引入突变，建立了结直肠癌模型。Clevers指出，自己的结直肠癌发展模型能够更贴切的反映活体内的肿瘤发展，因为他们对突变细胞进行了筛选，而且所有sgRNA均靶标突变热点。

 

作者简介：

 

    1991至2002年，Hans Clevers任荷兰乌得勒支大学免疫学教授。2002年起Hans Clevers任该校分子遗传学方面的教授。2002至2012年，Hans Clevers主管荷兰Hubrecht研究所，从2012年开始成为荷兰皇家艺术与科学院主席，2014年当选为美国国家科学院院士。Hans Clevers是干细胞与癌症生物领域大师级的科学家，首次克隆了TCF1基因，并首次将此干细胞在肠内证实。Hans Clevers是生命科学突破奖、法国荣誉骑士勋章、荷兰狮子骑士勋章等荣誉获得者。