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背景 在多种癌细胞系中开展的 CRISPR 介导的存活性测定加深了我们对癌症生物学和精准医学的认识，但细胞适应性并非唯一与癌症相关的表型。基因表达谱分析能够揭示细胞应激、炎症和差异化状态，同时仍可识别细胞死亡通路的激活。Perturb-seq 能够以单细胞分辨率开展可扩展的表达表型功能基因组学筛选，然而现有数据集仅覆盖少数常用细胞系。 结果 我们构建了一个概念验证性的 Perturb-seq 数据集，在 16 种多样化癌细胞系中靶向 100 个基因。在此过程中，我们建立了处理单细胞技术伪影的方法，鉴定了 Cas9 介导的染色体异常，并评估了筛选质量。即使在文库规模有限的情况下，我们仍观察到删除必需基因所产生的共同特征，以及基于模型内在基因组特性的情境特异性响应。例如，我们推断出内质网-高尔基体转运基因 immediate early response 3 interacting protein 1（IER3IP1）的依赖性与氧化应激之间一种此前未被描述的关系，显示出整合式 Perturb-seq 在生成假设方面的潜力。 结论 我们建立了一个框架，用于通过在多个细胞系中并行开展 Perturb-seq 实验，构建扰动后转录表型的综合图谱。我们证明，跨越多种不同背景的整合式 Perturb-seq 实验能够提出关于基因功能的假设，这些假设可特异于组织类型或癌症亚型——这表明大规模、全基因组范围的数据集将为理解癌症生物学高度依赖情境的本质提供极为宝贵的见解。
背景 在多种癌细胞系中开展的 CRISPR 介导存活性测定加深了我们对癌症生物学和精准医学的理解，但细胞适应性并不是唯一与癌症相关的表型。基因表达谱分析能够揭示细胞应激、炎症和差异性状态，同时仍可识别细胞死亡通路的激活。Perturb-seq 使得能够以单细胞分辨率开展可扩展的表达表型功能基因组学筛选，然而现有数据集仅覆盖少数常用细胞系。
结果 我们构建了一个概念验证性的 Perturb-seq 数据集，在 16 种多样化的癌细胞系中靶向 100 个基因。在此过程中，我们建立了用于处理单细胞技术伪影的方法，识别了 Cas9 介导的染色体异常，并评估了筛选质量。即使在文库规模有限的情况下，我们仍观察到删除必需基因所产生的共同特征，同时也观察到基于模型内在基因组特性的情境特异性响应。例如，我们推断出内质网-高尔基体转运基因 immediate early response 3 interacting protein 1（IER3IP1）的依赖性与氧化应激之间一种此前未见报道的关系，显示了整合式 Perturb-seq 在假设生成方面的潜力。
结论 我们建立了一个框架，可通过在多个细胞系中并行开展 Perturb-seq 实验，构建扰动后转录表型的综合图谱。我们证明了跨越多样化背景的整合式 Perturb-seq 实验能够提出关于基因功能的假设，这些假设可特异于组织类型或癌症亚型——这表明大规模、全基因组范围的数据集将为理解癌症生物学高度依赖背景的本质提供极其宝贵的见解。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.24.746802v1?rss=1
🏷️ Perturb-seq 癌症脆弱性 单细胞转录组 CRISPR筛选 情境依赖性 功能基因组学