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体内文库(In Vivo Library)筛选

真实生理环境中的高通量筛选,发现在体功能基因元件


产品概述

无论多么精妙的体外实验设计,都难以完全还原生物体内复杂的生理环境——器官特异性、细胞间通讯、代谢微环境、免疫调控……这些体内独有的生物学背景,往往决定了一个基因或调控元件的真实功能。体内文库筛选技术,正是将CRISPR文库、sgRNA文库或其他功能元件文库直接导入活体动物模型,在真实生理环境中进行高通量基因功能筛选的前沿技术体系。


舒桐体内文库筛选服务,依托成熟的慢病毒/AAV递送平台和小鼠模型操作经验,为您提供全流程体内功能基因组学筛选解决方案。在肿瘤发生发展、免疫调控、器官功能、神经生物学等多个领域,帮助您发现真正在生命体内发挥功能的关键基因。


什么是体内文库筛选?

体内文库筛选是将包含数千至数万个功能元件(如CRISPR sgRNA文库、ORF过表达文库等)的病毒文库,通过尾静脉注射、颅内注射、气管内滴注或原位注射等方式导入动物模型,在体内经历真实的选择压力(肿瘤生长、免疫应答、药物处理等)后,通过高通量测序比较不同功能元件的相对丰度变化,从而在全基因组尺度上鉴定在体内发挥特定功能的基因。

核心技术原理

1. 病毒文库体内递送

根据靶组织和递送效率要求,选择慢病毒(适合造血系统、肿瘤模型)或AAV(适合肝脏、肌肉、神经系统等)作为递送载体。严格控制感染复数(MOI),确保每个细胞单一整合,保证文库覆盖度。

2. 体内功能选择

将文库导入动物模型后,施加所需的选择压力:肿瘤模型中的自然生长竞争、药物处理后的存活选择、免疫清除实验等。不同功能的基因改变将驱动携带相应元件的细胞在选择压力下发生不同程度的富集或耗减。

3. 组织采样与测序分析

在预定时间点采集靶组织,提取基因组DNA,通过PCR扩增文库元件区域后进行高通量测序,精确计算每个元件的相对丰度变化(log2 fold change),识别在体内发挥促进或抑制功能的基因。


舒桐一站式服务优势——您的科研加速器

体内文库筛选是目前最接近临床前研究的功能基因组学手段,但也是技术门槛最高的实验体系之一:动物模型选择、病毒递送方案优化、文库覆盖度维持、体内筛选时程设计……每个环节的偏差都可能导致假阳性或假阴性结果。


选择舒桐,您只需要一个决定!



我们整合了动物实验、病毒包装、基因组学、生信分析四大核心能力,是国内少数具备完整体内文库筛选能力的服务团队。


五大核心竞争力

1. 博士后工作站,顶尖科研团队

依托博士后科研工作站,具备丰富的体内CRISPR筛选项目经验,为实验方案设计提供专业指导,规避常见的实验设计陷阱。


2. 多模态病毒递送平台,覆盖主要靶组织

成熟的高滴度慢病毒和AAV包装平台,以及多种体内递送方案(尾静脉注射、鼻腔滴注、颅内注射等),有效覆盖肿瘤、造血、肝脏、肺部、神经系统等主要研究领域的靶组织。


3. 完善的动物模型支持体系

具备皮下肿瘤、原位肿瘤、转移瘤、免疫缺陷小鼠等多种肿瘤动物模型的构建和操作经验,并可根据您的科学问题定制化设计体内筛选方案。


4. 高深度测序与专业生信分析

对靶组织样本进行高深度测序(确保每个元件 >300× 平均覆盖),配合MAGeCK等专业生信分析流程,精准鉴定具有统计学显著意义的功能性基因,减少假阳性。


5. 一站式服务,省时省力省心

从文库病毒制备到最终命中基因报告,全程一站式,无需您协调多个实验室,大幅缩短项目周期,让您的研究快速推进。


应用场景——体内文库揭示真实生理功能基因

体内肿瘤必需基因筛选: 在体内肿瘤模型中鉴定驱动肿瘤生长的必需基因,发现新型肿瘤治疗靶点

体内药物靶点验证: 在荷瘤小鼠药物处理模型中,鉴定介导药物耐受或增敏的关键基因

肿瘤免疫调控基因发现: 在免疫功能完整小鼠模型中筛选肿瘤免疫逃逸基因,为免疫治疗靶点开发提供基础

器官特异性基因功能研究: 在肝脏、肺部、神经等特定组织中筛选器官功能维持的关键基因

体内转移相关基因鉴定: 在转移瘤模型中鉴定促进肿瘤细胞迁移、外渗和定植的关键基因

免疫细胞体内功能基因组学: 在T细胞或NK细胞输注模型中筛选增强免疫细胞体内持久性和杀伤活性的关键基因


文献案例

Nature — 体内CRISPR筛选鉴定Ptpn2为癌症免疫治疗靶点



文献信息

Manguso, R. T., Pope, H. W., Zimmer, M. D., Brown, F. D., Yates, K. B., Miller, B. C., Collins, N. B., Bi, K., LaFleur, M. W., Juneja, V. R., Weiss, S. A., Lo, J., Fisher, D. E., Miao, D., Van Allen, E.,  Root, D. E., Sharpe, A. H., Doench, J. G., & Haining, W. N. (2017). In vivo CRISPR screening identifies Ptpn2 as a cancer immunotherapy target. Nature, 547(7664), 413-418.


研究背景

肿瘤对免疫检查点抑制剂的原发和获得性耐药是临床治疗的重大挑战。在生理相关的体内环境中发现肿瘤细胞逃避T细胞杀伤的遗传基础至关重要。

技术方案

研究团队构建了全基因组CRISPR敲除文库,通过慢病毒感染黑色素瘤细胞后移植到免疫完整小鼠中。肿瘤细胞在体内经历T细胞介导的免疫选择压力,筛选肿瘤免疫逃逸基因。

关键发现

1.体内筛选鉴定Ptpn2(蛋白酪氨酸磷酸酶非受体型2)为头号命中——其敲除显著增强了抗肿瘤免疫。

2.Ptpn2敲除增加了肿瘤细胞对T细胞杀伤的敏感性,该效应通过增强干扰素-gamma信号传导实现。

3.Ptpn2敲除与抗PD-1治疗的联合显示协同抗肿瘤效果,超过任何一种单独治疗。

4.这一发现在后续临床研究中得到验证,Ptpn2成为有前景的免疫治疗靶点。

影响力

该研究展示了体内CRISPR筛选的独特价值——发现体外方法无法发现的免疫治疗靶点。Ptpn2抑制剂目前正在临床开发中。


技术优势总结

生理相关性高: 在体内真实环境中评估基因功能,结果直接转化价值强

发现体外不可见的功能: 捕获仅在体内特定微环境中展现的基因功能

全基因组覆盖: 无偏向性地在全基因组尺度发现功能基因

多选择压力可定制: 可灵活设计肿瘤生长、免疫清除、药物处理等多种体内选择方案

临床前指导意义强: 体内筛选结果与临床相关性高,直接指导后续研究方向

多模型支持: 覆盖同基因型、人源化、免疫缺陷等多种动物模型


为什么选择舒桐?

完整的体内文库筛选能力,从病毒到动物到测序一体化

多年体内CRISPR筛选积累,成功案例丰富

多模态病毒递送平台,覆盖主要靶组织

完善的肿瘤和疾病动物模型操作体系

专业生信分析,精准识别真正的功能基因

全流程一站式,快速推进您的体内功能基因组学研究


让我们携手合作,走进生命体内,在真实的生理舞台上发现驱动疾病的关键基因,为下一代精准医学开拓新边疆。


参考文献

1. Manguso, R. T., et al. (2017). In vivo CRISPR screening identifies Ptpn2 as a cancer immunotherapy target. Nature, 547(7664), 413-418.

2. Chen, S., et al. (2015). Genome-wide CRISPR screen in a mouse model of tumor growth and metastasis. Cell, 160(6), 1246-1260.

3. Pan, D., et al. (2018). A major chromatin regulator determines resistance of tumor cells to T cell-mediated killing. Science, 359(6377), 770-775.

4. Doench, J. G. (2018). Am I ready for CRISPR? A user's guide to genetic screens. Nature Reviews Genetics, 19(2), 67-80.


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