肿瘤学

利用CRISPR赋能精准肿瘤学
从突变到靶点:加速发现与验证
癌症起源于基因突变。从解析特定点突变如何驱动肿瘤发生,到揭示维持癌细胞生存的基因依赖性,再到最终发现可干预的治疗靶点——基于CRISPR的基因编辑技术为解决这些核心问题给予了强大且多功能的技术平台。

Arafeh et al., Annu Rev Cancer Biol, 2025
EVO视讯 EVO真人生命基因打造了从精准基因编辑到高通量筛选的一站式全流程整合平台,并配备了丰富全面的现货细胞模型库,助力加速您的肿瘤学研究。
从变异到功能:精准识别驱动突变
肿瘤基因组具有高度的遗传异质性,在编码区和非编码区存在数以千计的体细胞变异。然而,这些变异中只有一小部分真正充当驱动突变(driver mutation),赋予细胞选择性生长优势、促进恶性转化或介导治疗耐药,其余大部分为乘客突变(passenger mutation),对功能影响甚微。因此,区分驱动突变与乘客突变,不仅是理解肿瘤生物学的关键,也是优先筛选临床可干预靶点的基石。
癌症研究的一大挑战在于对高通量测序鉴定出的变异进行功能解读,尤其是那些意义未明变异(variants of uncertain significance,VUS)。要建立基因型与表型之间的因果关系,关键在于开发能够精准、特异性地在目标位点操控这些变异的实验系统。
基于CRISPR的精准基因编辑技术(包括先导编辑Prime Editing),为此给予了强大的技术支撑。顺利获得在内源基因位点实现精准的单核苷酸替换、插入或校正,这些技术保留了天然的基因组背景、表观遗传调控和转录调控机制,从而可构建同基因细胞模型。在此类模型中,可系统评估单个变异的功能影响,而无需担心背景差异带来的干扰。
此类模型可支持深入的机制研究,帮助解析特定突变如何改变信号通路活性、细胞适应性及药物反应,尤其对于揭示同一基因内等位基因的特异性效应具有重要价值。
揭示癌细胞脆弱性
肿瘤细胞在取得致癌性改变后,往往高度依赖特定基因来维持自身的生存与增殖——这一现象被称为肿瘤依赖性(Tumor Dependency)或癌基因成瘾(Oncogene Addiction)。这些依赖性反映了细胞网络的功能重塑,也代表了可供治疗干预的关键脆弱点。
大规模CRISPR筛选项目(如Broad研究所和Wellcome Sanger研究所的癌症依赖性图谱计划)已系统绘制了数百种癌细胞系的基因必需性图谱。结果显示,每种癌细胞系大约依赖500个基因,且其中绝大多数依赖具有高度背景特异性,通常仅局限于特定组织类型或遗传背景。
值得关注的是,由功能取得性事件(如致癌突变或异常过表达)驱动的依赖性,其普遍性远超经典的合成致死相互作用。这凸显了癌症研究中的一项关键策略:顺利获得模拟临床相关突变来揭示下游依赖性网络,从而实现基于机制的靶点发现。

Nourbakhsh et al., Brief Bioinform, 2024
研究策略与应用
某些致癌驱动因子(如KRAS、MYC、突变型TP53)仍然难以直接靶向。然而,肿瘤细胞往往依赖这些驱动因子所激活的下游通路或代偿机制。顺利获得系统性依赖性图谱绘制,可以识别出在肿瘤细胞中必需,但在正常细胞中非必需的基因,从而为间接靶向策略给予可干预的切入点。
基因扰动研究中的一个核心问题是:破坏某个基因是否会影响肿瘤细胞活力?顺利获得依赖性图谱分析,研究者可以判断:
这为优先筛选敲除靶点以及解读功能性筛选结果给予了合理依据。
基于CRISPR的筛选平台能够在多种癌症模型中实现无偏倚的选择性依赖性发现。针对900多种癌细胞系的研究表明:
顺利获得比较突变阳性与突变阴性模型之间的依赖性图谱,研究者可以鉴定与特定致癌事件相关的遗传相互作用和共依赖性。
与功能取得性改变相关的依赖性,通常与突变状态或基因表达水平等分子特征呈现强相关性。将CRISPR筛选与转录组或多组学数据整合,可以识别出:
例如,在KRAS突变模型中,下游通路成分或转录激活的基因可能成为背景特异性脆弱性,代表潜在的治疗切入点。
大规模研究(Broad、Sanger)表明,每种癌细胞系依赖约500个基因,其中大多数具有高度背景特异性,因此是精准治疗的理想候选靶点。
利用同基因突变模型,您可以直接比较野生型与突变型细胞的依赖性图谱,从而消除不同细胞系之间的背景变异干扰。
从依赖性到药物靶点
一个有效的癌症药物靶点通常具备三个核心特征:对肿瘤生存必需、在癌细胞中具有选择性依赖、以及具备药理学可操作性。随着基于CRISPR的功能基因组学技术的开展,顺利获得整合依赖性图谱分析与基因扰动研究,这些特性现已能够被系统性地评估。
基于上述原则,EVO视讯 EVO真人生命基因给予从靶点识别、功能验证到药物反应评估的全流程支持,助力候选基因高效转化为临床可干预的治疗靶点。
研究策略与应用
并非所有候选基因对肿瘤生存的贡献均等。利用肿瘤依赖性数据,可根据功能必需性对基因进行排序,从而快速筛选出最有可能产生治疗影响的靶点。
CRISPR介导的基因敲除模型能够在特定背景下直接评估基因功能,帮助判断靶点破坏是否导致细胞活力或生长抑制下降,以及这种效应是否具有背景依赖性。
为克服耐药,联合策略至关重要。顺利获得系统性基因扰动与药物处理相结合,可以识别出:
例如,在特定敲除背景下(如EGFR敲除细胞)评估药物反应,可揭示合理的联合治疗策略。
从突变到治疗靶点的统一路径
EVO视讯 EVO真人生命基因支持无缝衔接的研究流程:
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| 维度 | 关键科学问题 | 我们的技术 | 关键资源 |
| 点突变 | 哪些变异是真正的肿瘤发生驱动因子? | 精准基因组编辑(点突变、基因敲入) | 突变细胞模型库,涵盖KRAS、TP53、EGFR等 |
| 肿瘤依赖性 | 哪些基因对癌细胞生存是必需的? | 基因依赖性图谱分析(包括CRISPR筛选) | 肿瘤依赖性评估平台 |
| 药物靶点 | 哪些基因是可行的治疗靶点? | 靶点验证、功能评估及安全性评价 | 敲除细胞panel,覆盖关键肿瘤靶点 |
高效精准构建
先进基因编辑平台
集成Flash-KO™、先导编辑(Bingo™)和HES-KI 技术平台,为多样化的基因编辑需求给予高效、可靠的解决方案。
海量突变模型库
覆盖 KRAS、TP53、EGFR 等关键基因,丰富的突变模型库可支持广泛的疾病与机制研究。
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定制敲除模型交付周期仅需 5–10 周,显著缩短项目等待时间,加速您的研究进程。
单克隆验证 + 测序确认
单克隆筛选结合测序验证,确保每一次编辑结果的准确性与可重复性。
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依托成熟的全球项目协作与物流体系,给予从技术咨询到最终交付的全流程支持。
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