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关于公开征求第二批已上市药品说明书增加儿童用药信息修订意见的通知
通知原文：http://www.cde.org.cn/news.do?method=viewInfoCommon&id=43f7967d390a48e1
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关于公开征求《按古代经典名方目录管理的中药复方制剂药学研究技术指导原则（征求意见稿）》意见的通知
通知原文：http://www.cde.org.cn/news.do?method=viewInfoCommon&id=e13a9130277741d6
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ICH指导原则实施情况宣讲会视频向行业公开
通知原文：http://www.cde.org.cn/news.do?method=viewInfoCommon&id=6f2815a969cd06b2
01
FDA今日加速批准首款靶向CD19的抗体偶联药物，在中国已获批开展临床试验
4月24日，ADC Therapeutics公司宣布，美国FDA已经加速批准靶向CD19的抗体偶联药物Zynlonta（loncastuximabtesirine-lpyl）上市，作为单药治疗复发/难治性大B细胞淋巴瘤成人患者，这些患者至少接受过两种全身性疗法。新闻稿指出，这是首款获得FDA批准靶向CD19的抗体偶联药物（ADC）。
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美国FDA和CDC联合宣布恢复强生新冠疫苗接种
日前，经过全面的安全性审评，包括CDC免疫实践咨询委员会的两次会议，美国FDA和美国疾病控制和预防中心（CDC）宣布，取消暂停强生新冠疫苗在美国使用的建议，并且恢复该疫苗的使用。
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AAV递送的microRNA基因治疗进入临床研究
近日，Apic Bio公司宣布，美国FDA已经批准其主要基因治疗候选产品APB-102的新药研究申请（IND），开发用于治疗SOD1型肌萎缩侧索硬化（ALS）。
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创新的双重靶点RNAi疗法前景可观，圣诺制药启动又一项临床试验
4月26日，核酸新药创制的领军企业圣诺制药（Sirnaomics）宣布，启动其主要候选药物STP705用于治疗皮肤原位鳞状细胞癌（isSCC）的2b期临床试验研究。STP705是一种siRNA（小干扰RNA）治疗药物，由两种分别靶向抑制转化生长因子-β1（TGF-β1）和环氧化酶（COX-2）的mRNA表达的siRNA寡聚核苷酸分子组成，采用组氨酸-赖氨酸共聚多肽（HKP）作为导入系统（辅料），制备成纳米颗粒制剂。
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恒瑞医药CDK 4/6抑制剂上市申请获受理
4月27日，中国国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）公示，恒瑞医药1类新药CDK 4/6抑制剂SHR6390片已递交新药上市申请，并获得受理。值得一提的是，该产品已于近期先后被CDE纳入突破性治疗品种和拟纳入优先审评，适应症为：联合氟维司群用于激素受体（HR）阳性，人表皮生长因子受体2（HER2）阴性的经内分泌治疗后进展的复发或转移性乳腺癌的治疗。
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华领医药全球首个葡萄糖激酶激活剂Dorzagliatin上市申请获NMPA受理
4月23日，华领医药宣布公司糖尿病首创新药dorzagliatin（多扎格列艾汀)递交的NDA申请已获国家药品监督管理局（NMPA）新药审评中心（CDE）受理。Dorzagliatin成为全球范围内首个提交新药上市申请的葡萄糖激酶激活剂类（GKA）糖尿病治疗药物，并有望成为在中国首先上市的全球首创新药（FIC）。
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药王”修美乐在华获批新适应症，治疗儿童克罗恩病
4月23日，艾伯维（AbbVie）宣布，其全人源抗TNFα单克隆抗体修美乐（阿达木单抗）已在中国获批新适应症，用于治疗对糖皮质激素或免疫调节剂（例如硫唑嘌呤、6-巯基嘌呤、甲氨蝶呤）应答不足的6岁及以上的中重度活动性克罗恩病（ped CD）患儿。艾伯维新闻稿指出，这是目前中国唯一获批的可全程通过预填充式注射装置皮下注射治疗该疾病的全人源TNFa单克隆抗体。
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重新提交BLA的再生疗法，能够突破CMC的挑战吗
近日，Enzyvant宣布已经重新向美国FDA提交了RVT-802的生物制剂许可申请（BLA），用于治疗小儿先天性无胸腺症（pediatric congenital athymia）。小儿先天性无胸腺症是一种由基因突变引起的致命性疾病，特征是出生时胸腺缺失，造成患者免疫缺陷、免疫失调和易感染性，大多数患者通常在2-3岁时死于感染或自身免疫问题，目前尚无FDA批准的治疗方法。
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20年来首个全新机制抗流感新药！罗氏「玛巴洛沙韦片」在华获批上市
4月29日，国家药监局官网显示，罗氏在中国提交的流感药物玛巴洛沙韦片（英文商品名：Xofluza）已获得NMPA批准在国内上市，适应症为治疗12周岁及以上的流感患者，包括存在流感并发症高风险的患者。
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FDA解除两项基因疗法临床暂停，针对血友病及亨廷顿病
日前，UniQure宣布FDA已解除对B型血友病基因疗法AMT-061临床试验的暂停。
之后，FDA还解除了Voyager Therapeutics公司一款亨廷顿病（HD）基因疗法VY-HTT01的临床暂停。
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罗氏PD-L1第3项适应症在华获批！一线治疗NSCLC
4月29日，国家药监局官网显示，罗氏PD-L1阿替利珠单抗（Tecentriq）新适应症上市申请（受理号：JXSS2000033）已获得NMPA批准，用于检测评估为≥50%肿瘤细胞PD-L1染色阳性（TC≥50%）或肿瘤浸润PD-L1阳性免疫细胞（IC）覆盖≥10%的肿瘤面积（IC≥10%）的表皮生长因子受体（EGFR）基因突变阴性和间变性淋巴瘤激酶（ALK）阴性的转移性非小细胞肺癌（NSCLC）患者的一线治疗。这是阿替利珠单抗在国内获批的第3个适应症。
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PD-1/L1审查：FDA专家组7:2支持保留Tecentriq三阴性乳腺癌适应症
近日，FDA召开了为期三天的关于PD-1/L1免疫肿瘤药物加速批准的会议，会议的第1天，专家组对该领域最大的参与者之一罗氏的Tecentriq（阿替利珠单抗）进行了讨论。阿替利珠单抗是一种PD-L1抑制剂，罗氏一直希望利用它来弥补在生物类似药竞争中失去的市场。最后，专家们以7:2投票决定在进一步研究进行期间保留该药物的批准。
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强生2款新药获CDE申报临床
4月27日，CDE官网显示，强生2款新药临床申请获国家药监局受理，分别为抗PD-1单抗Cetrelimab和吉西他滨改良型新药TAR-200。
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奥赛康申报ALK 5抑制剂，国内第5家
4月26日，奥赛康发布公告，其开发的ALK 5抑制剂ASKC852片临床试验申请获得NMPA受理。
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阿斯利康Selumetinib和Tagrisso获欧盟推荐批准
4月26日，阿斯利康宣布，其与默沙东合作研发的药物selumetinib已被推荐在欧盟（EU）有条件上市，用于治疗三岁及以上1型神经纤维瘤病（NF1）患儿的症状性、不可手术的丛状神经纤维瘤（PN）。
同一日，阿斯利康还宣布，Tagrisso（osimertinib）也被推荐在欧盟上市，用于辅助治疗早期（IB、II和IIIA）表皮生长因子受体突变（EGFRm）非小细胞肺癌（NSCLC）的成人患者，这些患者在肿瘤完全切除后仍具有治疗意向。如果获得批准，Tagrisso将适用于肿瘤有外显子19缺失或外显子21（L858R）突变的EGFR患者。
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爱思迈生物申报CD20/CD3双抗，国内第3家
4月27日，CDE官网显示爱思迈生物CD20/CD3双特异性抗体EX103注射液临床试验申请获得NMPA受理。
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创响生物合作开发的新型双特异性分子在华获批临床
4月26日， 中国国家药监局药品审评中心（CDE）公示显示，创响生物申报的IMG-020注射液获得一项临床试验默示许可，拟开发治疗强直性脊柱炎。公开资料显示，IMG-020又称ABY-035，通用名为izokibep，是Affibody公司开发的一种可靶向IL-17A的新型双特异性分子。
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康方生物PD-1/CTLA-4双抗获批全球3期临床，一线治疗晚期宫颈癌
4月28日，康方生物宣布，该公司的PD-1/CTLA-4 双特异性抗体cadonilimab（AK104）已获中国国家药监局药品审评中心（CDE）批准，开展一项随机、双盲、安慰剂对照的全球性3期临床研究，以评估cadonilimab加含铂化疗联合/不联合贝伐珠单抗，用于一线治疗持续、复发或转移性宫颈癌的效果。根据新闻稿，这是中国首个一线宫颈癌双免疫疗法的3期临床研究。
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罗欣药业引进，便秘新药在中国启动3期临床
中国药物临床试验登记与信息公示平台最新消息，罗欣药业已启动一项评价普卡那肽治疗功能性便秘疗效和安全性的3期试验。公开资料显示，普卡那肽（plecanatide，商品名Trulance）是首个模拟体内尿鸟苷素蛋白（uroguanylin）功能的新型药物。
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治疗NSCLC 武田潜在“first-in-class”疗法获FDA优先审评
4月28日，武田宣布，美国FDA已经授予其在研疗法mobocertinib（TAK-788）的新药申请优先审评资格，用于治疗EGFR外显子20插入阳性的转移性非小细胞肺癌成人患者。这些患者此前接受过含铂化疗。新闻稿指出，mobocertinib是首个专门为选择性靶向EGFR外显子20插入而设计的口服疗法。
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恒瑞PD-1鼻咽癌适应症获批
4月29日，国家药监局官网显示，恒瑞注射用卡瑞利珠单抗新适应症（注册分类：2.2） 上市申请（受理号：CXSS2000045）已经获得NMPA批准。此次获批适应症为：用于既往接受过二线及以上化疗后疾病进展或不可耐受的晚期鼻咽癌患者的治疗，这是卡瑞利珠单抗获批的第5项适应症。
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改良新药布地奈德缓释胶囊获FDA优先审评，治疗IgA肾病！中国已纳入突破性疗法
4月28日，Calliditas宣布其开发的Nefecon（布地奈德缓释胶囊）的新药上市申请(NDA)已获FDA受理，用于治疗IgA肾病。FDA还授予了该药物优先审评资格，PDUFA日期为2021年9月15日。Nefecon有望成为首个获FDA批准上市的治疗IgAN的药物。
五分之一患者症状改善超过90%！外用银屑病疗法公布最新结果
过半患者皮肤症状几乎完全清除！创新口服银屑病疗法首次公布3期临床结果
4月24日，百时美施贵宝（BMS）公司公布了其潜在“first-in-class”口服选择性TYK2抑制剂deucravacitinib在治疗中重度银屑病患者的两项3期临床试验的积极结果。试验结果表明，deucravacitinib与安慰剂和常用口服疗法相比，显著提高皮肤症状几乎完全清除的患者比例，而且疗效维持到第52周。Deucravacitinib是BMS的重点开发项目之一，该公司表示，它具有治疗一系列免疫系统介导疾病的潜力。
等了23年的突破！婴儿死亡主因有望迎来新疗法
4月27日，阿斯利康公司（AstraZeneca）与赛诺菲公司（Sanofi）联合宣布，在研抗体nirsevimab在3期临床试验中达到主要终点，成功防止婴儿中的呼吸道合胞病毒（RSV）感染。RSV在许多国家是婴儿死亡的首要原因。Nirsevimab的积极3期临床试验结果意味着20多年来这些患者有望迎来一款新的疗法。
眼过敏和干眼病患者福音！新机制眼药水达到所有3期临床终点
4月27日，Aldeyra Therapeutics公司宣布，其在研疗法reproxalap滴眼液在治疗过敏性结膜炎患者的3期临床试验INVIGORATE中达到主要终点和所有次要终点，显著降低过敏导致的眼痒、眼红和流泪。此前，这款创新疗法治疗干眼症患者的2期临床试验中也获得积极结果，有望在未来为广大患者群体造福。新闻稿指出，reproxalap可能是近几十年来，首个通过新作用机制治疗过敏性结膜炎的疗法。
重新激活PD-1难治性患者免疫反应！新型溶瘤病毒公布最新临床数据
近日，临床阶段生物技术公司Istari Oncology公布了其溶瘤病毒疗法PVSRIPO针对不可切除的难治性黑色素瘤患者的1期临床数据，数据显示PVSRIPO对PD-1和BRAF靶向治疗难治性晚期黑色素瘤患者具有希望。PVSRIPO是一款病毒免疫疗法，源自萨宾1型脊髓灰质炎减毒活疫苗，经工程化改造提高了安全性和免疫原性。该疗法能够激活患者的先天性和适应性免疫系统，从而促进抗肿瘤免疫反应，建立长期免疫记忆，防止癌症复发。
中重度斑块型银屑病治疗药物拓咨®（依奇珠单抗）临床III期研究(RHBH)中国人群取得积极主要研究结果
4月23日，礼来中国宣布，评估拓咨®（依奇珠单抗）用于中国成人中重度银屑病患者的III期临床研究(RHBH)顺利完成，主要研究数据于当日在美国AAD大会中成功发表，研究达到了两个共同主要终点和所有关键次要终点。
有效率达51.9%！泽璟制药JAK抑制剂2期临床结果入选EHA2021
4月25日，泽璟制药发布新闻稿称，其自主研发产品盐酸杰克替尼片治疗中、高危骨髓纤维化的2期临床研究结果入选欧洲血液学协会2021年（EHA2021）大会口头报告。根据新闻稿，这是由中国公司自主研发的治疗中、高危骨髓纤维化的创新药物2期临床研究第一次在EHA大会上向全世界公布成果和数据，标志着国际血液学界的高度认可。
礼来终止开发牛皮癣药物mirikizumab
日前，礼来表示将放弃寻求mirikizumab治疗银屑病的监管申请，尽管这种IgG4单克隆抗体在去年的3期试验中的表现优于诺华的Cosentyx。
验失败！诺华心脏病重磅药Entresto三期临床错过主要终点
日前，诺华在2021年第一季度财报中悄然透露，3期临床试验Paradise-MI显示，Entresto错过了降低急性心肌梗死后心血管死亡和心力衰竭风险的主要终点。
重要进展！泽布替尼针对CLL/SLL的头对头3期研究达到主要终点
4月28日，百济神州宣布，其BTK抑制剂百悦泽（泽布替尼）对比伊布替尼用于治疗成年复发或难治性（R/R）慢性淋巴细胞白血病（CLL）/小淋巴细胞淋巴瘤（SLL）患者的全球3期临床试验在中期分析中取得积极结果，达到疗效主要终点及安全性相关的次要终点。
遗传性血管性水肿反义疗法研究新进展
Ionis制药公司前不久宣布，IONIS-PKK-LRx的2期临床研究数据达到其主要和次要终点，与安慰剂相比，遗传性血管性水肿（hereditary angioedema，HAE）患者的发作次数显著减少。研究显示，在研究的第1至17周，每月HAE发作次数平均减少90%（p<0.001），在第5至17周，每月HAE发作次数平均减少97%（p=0.003）。在第5至17周，92%接受IONIS-PKK-LRx治疗的患者没有发作，而安慰剂组为0%（p<0.001）。
01
Sci Adv｜谭凯/高琳团队合作开发细胞间通讯分析新算法，从头构建细胞类型特异性信号转导网络
单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术正在越来越多地用于表征复杂组织的异质性。除了量化转录本丰度和划分细胞类型外，理解不同细胞类型之间如何相互作用，对于解析组织复杂性特征是至关重要的。信号转导是细胞间通讯的主要机制，利用scRNA-seq数据，现有研究已经开发了几种方法来推断两种细胞类型之间的配体-受体对。然而，信号通路是高度动态的，通路间crosstalk也是普遍存在的。因此，仅仅检测配体和受体的基因表达水平不能可靠地捕捉信号通路的整体活性以及它们之间的相互作用。作为更进一步的研究，SoptSC和 NicheNet算法基于已知的信号通路注释来识别配体-受体对及其下游通路基因。目前还没有以细胞间配体-受体为中心向细胞内延展的信号通路的从头预测方法。
近日，西安电子科技大学高琳教授和胡宇轩博士联合宾夕法尼亚大学/费城儿童医院谭凯教授和彭涛博士后在Science Advances杂志在线发表了题为CytoTalk: De novo construction of signal transduction networks using single-cell transcriptomic data 的研究论文，该研究开发了一种从头构建细胞类型特异性信号转导网络的新算法CytoTalk。研究人员利用单细胞转录组数据，将信号网络推断问题转化为图论中斯坦纳森林问题求解。CytoTalk不依赖于已知的信号通路注释信息，能够刻画信号网络在不同组织和不同细胞类型间的异质性，有望揭示健康组织或肿瘤微环境中的细胞间通讯新机制。
更多解读：
CytoTalk算法首先构建一个由细胞内和细胞间基因相互作用组成的集成网络。然后对集成网络中节点和边的权重进行合理的定义。其中，节点权重定义为奖励（即细胞特异性基因活性），边权重定义为代价（即两个基因间相互作用概率）。通过在该赋权集成网络中求解奖励-收集斯坦纳森林（prize-collecting Steiner forest, PCSF）问题来识别信号网络。PCSF问题的目标是在集成网络中找到一个最优子网，包含具有高水平细胞类型特异性表达和与高活性配体-受体对紧密关联的基因。
由于缺乏细胞类型特异性通路注释的金标准，信号通路预测结果的系统性评价是一项重大挑战。研究人员提出了两种benchmarking策略：（1）利用单细胞空间转录组数据，两种类型的细胞可以根据其物理坐标分为近距离和远距离的细胞对，继而通过计算跨细胞对的通路基因间空间表达相关性来验证预测的信号通路；（2）利用基于配体/受体基因敲除的scRNA-seq数据，得到受体基因敲除后的细胞和野生型细胞之间的差异表达基因，作为ground truth来验证预测的受体下游通路。研究人员利用这两种benchmarking方法，证明了CytoTalk显著优于六种同样使用scRNA-seq数据来表征细胞间通讯的现有方法。
此外，为了对人体不同组织和发育阶段的信号通路异质性有新的认识，研究人员应用CytoTalk算法对人类成人和胎儿组织中巨噬细胞与内皮细胞之间的信号网络进行了比较分析，揭示了相比于胎儿组织，成人不同组织间信号网络的异质性显著增加，以及网络中表现出跨组织信号熵显著变化的特定基因节点，这些基因可能与巨噬细胞和内皮细胞的组织适应性（tissue adaptation）有关。
综上，CytoTalk算法为从头构建完整的细胞类型特异性信号通路提供了一种急需的手段，而信号通路的比较分析将有助于更好地理解健康和疾病组织中的细胞间通讯机制。
原文检索：CytoTalk: De novo construction of signal transduction networks using single-cell transcriptomic data
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Nat Commu | 楼振昆组发现RNA感应蛋白RIG-I介导的抗病毒天然免疫与非同源末端连接修复的相互调控
经典的观点认为，RNA感应蛋白主要定位于细胞浆，识别RNA病毒，诱导抗病毒I型干扰素的产生，抵御病毒感染和复制。近期研究表明，RNA感应蛋白亦可识别放疗情况下肿瘤细胞中累积的RNA，诱导I型干扰素的产生，激活抗肿瘤免疫，但是RNA感应蛋白在DNA损伤应答和修复中的功能尚未可知。另外，RNA病毒感染可以在宿主细胞内诱发DNA损伤，但是DNA损伤应答和修复在宿主抵御病毒感染过程中的作用仍不清楚。
近日，梅奥医学中心楼振昆教授课题组在 Nature Communications 发表题为Reciprocal regulation of RIG-I and XRCC4 connects DNA repair with RIG-I immune signaling 的论文，阐明了RNA感应蛋白RIG-I介导的抗病毒天然免疫与非同源末端连接修复的相互调控。RIG-I可以定位到双链DNA损伤位点，与非同源末端连接修复因子XRCC4相互作用，妨碍XRCC4/LIG4/XLF复合体的形成，抑制非同源末端连接修复；另一方面，XRCC4与细胞浆RIG-I相互作用，促进RIG-I多聚化与泛素化，增强RIG-I介导的抗病毒天然免疫。RIG-I与XRCC4的相互调控，揭示了RIG-I在DNA损伤修复中的新功能，以及XRCC4在抗病毒天然免疫中的重要作用，对深入研究病毒感染与宿主DNA损伤应答的相互调控有重要指导意义。
文章首先分析放疗情况下RIG-I的细胞定位，发现RIG-I可以定位到双链DNA损伤位点。进行DNA损伤修复报告基因筛选，发现RIG-I高表达或者RIG-I激动剂处理，抑制非同源末端连接修复。进而分析RIG-I与非同源末端连接修复关键因子的相互作用，发现RIG-I与XRCC4互作，并且RIG-I与XRCC4的相互作用竞争性抑制XRCC4与LIG4和XLF的互作，阻碍XRCC4/LIG4/XLF复合体的形成，从而抑制非同源末端连接修复。接下来，作者研究了RIG-I对肿瘤细胞放疗敏感性的影响，发现RIG-I高表达增加肺癌细胞的放疗敏感性。细胞克隆形成和动物体内成瘤实验证明，敲除RIG-I会造成肺癌细胞对于放疗的耐受。
另外，非同源末端连接修复在反转录病毒整合到宿主基因组过程中发挥重要作用。作者研究了RIG-I对反转录病毒整合到宿主基因组的影响，发现RIG-I敲低细胞中反转录病毒整合到宿主基因组的拷贝数明显增加，表明RIG-I通过抑制非同源末端连接修复，阻碍反转录病毒整合到宿主基因组，发挥抗病毒作用。
上述发现促使作者进一步研究XRCC4在RIG-I介导的抗病毒天然免疫中的作用。首先分析RNA病毒模拟物刺激情况下XRCC4的细胞定位，发现XRCC4与细胞浆RIG-I呈现高度一致的共定位，提示XRCC4参与RIG-I介导的抗病毒天然免疫。进而研究发现，XRCC4敲低细胞中RIG-I激动剂诱导产生I型干扰素的水平明显下降，表明XRCC4促进RIG-I介导的抗病毒天然免疫。机理研究表明，XRCC4与细胞浆RIG-I的互作可以促进RIG-I多聚体形成和泛素化水平，从而增强RIG-I与MAVS的互作，促进I型干扰素的产生。作者进一步应用病毒感染动物模型，研究XRCC4对流感病毒致病的影响，发现和对照组相比，肺脏XRCC4缺失小鼠的肺脏病变更为严重，体重下降更为明显，死亡率更高，表明XRCC4缺失抑制RIG-I介导的抗病毒I型干扰素的产生，从而促进流感病毒的感染和致病。
总结来说，该研究揭示了RIG-I在DNA损伤修复中的新功能，以及RIG-I通过抑制非同源末端连接修复阻碍反转录病毒整合到宿主基因组，发挥抗病毒作用，这不同于经典的RIG-I介导的抗病毒天然免疫反应，拓展了RIG-I的抗病毒功能。同时，该研究挖掘了XRCC4在RIG-I介导的抗病毒天然免疫中的重要作用，体现了DNA损伤应答和修复在宿主抵御病毒感染过程中的重要性。
原文检索：Reciprocal regulation of RIG-I and XRCC4 connects DNA repair with RIG-I immune signaling
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NBT丨曹博团队等开创RNA绝对定量测序新技术
RNA组学研究，即通过对细胞内全部RNA分子进行系统研究，以从整体水平阐明RNA的生物学功能，是多年来后基因组时代生命医学领域的研究热点和重点。目前，利用RNA高通量测序技术（RNA-seq）对RNA进行定量分析，是RNA组学研究，尤其是基因表达和RNA调控领域的重要技术基础和通用手段。
然而，现有的RNA-seq技术存在两点不足之处：（1）由于传统建库过程中，RNA分子的捕捉等步骤具有序列偏好性，因此只能相对定量检测不同样品间相同RNA分子的变化倍数，而无法绝对定量分析同一样品中不同RNA分子；（2）RNA分子上的表观遗传修饰或复杂高级结构，可以阻断或影响逆转录反应，导致RNA-seq无法检测或定量分析含有修饰的RNA分子。无法对RNA组进行绝对定量分析，限制了人们对细胞内RNA群体多样性和复杂性的进一步理解；同时，目前越来越多的RNA分子被发现含有化学修饰，发现或定量分析这一特殊RNA群体成为RNA组学研究的挑战。因此，开发一种RNA高通量绝对定量技术，并克服RNA修饰的干扰，是RNA组学研究领域亟待解决的关键技术难题。
2021年4月15日，Nature Biotechnology 在线发表了曲阜师范大学曹博课题组与美国麻省理工学院 Peter Dedon课题组等合作，题为Quantitative mapping of the cellular small RNA landscape with AQRNA-seq 的研究论文。该研究开发的AQRNA-seq （Absolute Quantification RNA-seq），克服了现有RNA-seq的不足，首次实现了细胞内RNA分子的高通量测序、绝对定量分析、表观修饰定位、代谢片段鉴定等全面组学分析，尤其是含有表观修饰的RNA分子；利用AQRNA-seq，从绝对定量的角度，成功描绘了结核分枝杆菌和人类癌细胞内RNA组的完整表达和代谢图谱。
AQRNA-seq提供了一套不同于传统方法的全新RNA建库策略，并精确定量分析所有关键环节（图1），最终实现了：1）对细胞内全局性RNA分子无偏差、高灵敏度捕捉；2）样品中所有小RNA的测序读数和拷贝数之间呈直接线性相关，从而对RNA分子绝对定量分析；3）克服RNA修饰对定量的干扰；4）精确定位RNA分子上的修饰位点。
该研究进一步利用AQRNA-seq，针对tRNA因含有高度修饰而无法利用传统方法进行高通量定量分析的难题，完成了国际上第一个完整的tRNA及其衍生片段（tRNA-derived fragments, tRFs）绝对定量分析的代谢图谱：以结核分枝杆菌为研究对象，揭示了其在生长期和潜伏期转变过程中，tRNA表达谱及其表观修饰的动态变化规律；同时，还首次发现了该细菌在应激过程中产生的大量未知新型tRFs（图2）。这一发现暗示tRNA和tRFs在结核分枝杆菌细胞周期中的重要调控功能，对特征性分子进行深入研究，将为肺结核的诊疗提供潜在RNA分子靶标。
该研究还从绝对定量的角度，解析了人类乳腺细胞在癌变发生不同阶段miRNA的变化规律（图3），发现了多个特征性miRNA分子，这些特征性miRNA分子为癌症诊疗研究提供了新型分子靶标；同时，AQRNA-seq揭示了已有研究中关于miRNA鉴定的误区：目前已知的多数miRNA异构体（isomers，'isomiRs'），即miRNA末端序列多样性并非天然存在，而是传统测序过程中的人为引入。这一发现刷新了人们对miRNA群体的认知，为鉴定miRNA的多样性和复杂性提供了重要参考。
AQRNA-seq已经通过国际PCT申请，并在美国、中国和欧洲获得专利授权，该技术的商业化试剂盒也在开发过程中，将推动RNA测序进入绝对定量新时期。据悉，近期曹博教授课题组已经成功开发AQRNA-seq 新版本（version 2.0），通过进一步设计并优化多个关键步骤，在绝对定量的基础上，实现了PCR dimer-free的建库技术。该版本可以与现有small RNA-seq技术通用，同时解决了必须通过胶回收除去PCR引物二聚体的繁琐步骤，突破了限制RNA建库全自动化的关键限制因素，有望发展成为RNA测序的新型通用平台。
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Nature子刊提出中性粒细胞参与自身免疫性疾病的新机制
中性粒细胞（neutrophils）是人体血液循环中最丰富的白细胞，在先天免疫中发挥重要的吞噬杀伤作用。作为炎性细胞和细胞毒性细胞，它们形成了人体抵御病原体的第一道防线。不过，人们也认为它们参与了炎性和自身免疫性疾病。
近日，一个国际化研究团队将中性粒细胞的功能分析与之前收集的全基因组关联研究数据整合在一起。他们发现，一些影响转录因子PU.1的DNA结合能力的遗传变异可能会影响自身免疫性疾病的风险。这项成果于4月16日发表在Nature Communications杂志上。西班牙Josep Carreras白血病研究所的项目负责人、文章通讯作者之一Biola-Maria Javierre表示：“若要全面了解基因变异对疾病的影响，必须了解细胞中的机制。在这个案例中，遗传变异如何影响PU.1与DNA的结合，进而影响中性粒细胞内的基因表达，这对于理解中性粒细胞在某些自身免疫性疾病中的作用至关重要。”
研究人员使用了BLUEPRINT项目队列的ChIP-seq数据，这项研究检测了血细胞中的变异以及它是否影响复杂疾病（如心脏病）和自身免疫性疾病（如类风湿性关节炎和哮喘）的风险。他们生成了转录因子PU.1的结合图谱。PU.1与髓样细胞中的许多增强子结合，并影响髓样细胞的发育。基于队列中近100名个体的常见遗传变异，研究人员开始通过确定数量性状基因座（PU.1 tfQTL）来研究PU.1结合的遗传影响。他们指出，这些PU.1 tfQTL与局部的染色质状态有关。此外，一些影响PU.1结合和激活性H3K4me组蛋白标记的变异往往在相同的方向，而一些影响PU.1和抑制性M3K27me3标记的变异往往在相反的方向，这与PU.1的激活作用是一致的。不过，PU.1偶尔也会与抑制性M3K27me3标记具有相似的作用，表明它也可以起抑制作用。同时，研究人员在分析UK Biobank以及其他研究的数据后指出，PU.1 tfQTL与髓样细胞性状（如细胞数目）、自身免疫性疾病和炎性疾病（如花粉症、哮喘、类风湿性关节炎和溃疡性结肠炎）存在关联。
通过进一步结合中性粒细胞的Hi-C和eQTL数据，他们搜索了这些疾病关联背后的潜在靶基因。通过这种方式，他们确定了27个高可信度的靶基因。例如，他们重点关注了先前与炎症性肠病相关联的RNASET2基因以及PLCL1基因位点，该位点包含了与克罗恩病、狼疮和过敏等疾病相关的多个变异。
研究人员在论文中写道，结合中性粒细胞会介导自身免疫反应的其他成果，他们的结果表明，中性粒细胞在某些疾病中可能扮演着“驱动者”的角色。
第一作者Stephen Watt表示：“此类研究将大规模的遗传研究与功能分析相结合，为我们提供了重要的数据，帮助我们深入了解人类基因组和表观基因组的差异如何相互作用而导致可怕的常见病。通过进一步的研究，我们有望为治疗这些疾病提供新的途径。”
原文检索：Genetic perturbation of PU.1 binding and chromatin looping at neutrophil enhancers associates with autoimmune disease.
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阎锡蕴院士团队铁蛋白载药靶向肿瘤治疗研究新进展
铁蛋白是存在于人体细胞中的储铁蛋白，具有独特的壳-核结构，外壳由24 个亚基自组装形成蛋白笼，内腔可以装载治疗药物。阎锡蕴院士团队前期研究发现人重链铁蛋白识别肿瘤标志分子--转铁蛋白受体1（TfR1/CD71），无需偶联靶向配体即可识别肿瘤；近期又发现铁蛋白上存在温度可控的药物通道，升温时通道打开，允许亲水性小分子药物（如表阿霉素、奥沙利铂、吉西他滨、伊利替康等）装载进入蛋白笼内。这个重要发现解决了铁蛋白装载亲水药物效率有限的问题。
然而，临床上单一药物通常难以获得良好的治疗效果。亲-疏水化疗药物的联合应用，展示出优越的协同治疗效果，但目前临床上还没有一种纳米递送系统能够同时输送亲-疏水化疗药物。为此，研究人员基于铁蛋白药物载体探讨纳米载体共装载亲-疏水化疗药物进行协同治疗的新策略。
除此之外，目前研究表明，因肿瘤标志分子在不同肿瘤细胞上的表达量和特异性存在差异，单一靶向药物载体的治疗效率通常有限。赋予药物载体双重靶向的特性可进一步提高载体与肿瘤细胞的特异性结合能力和药物渗透进入肿瘤细胞的能力。
2021年4月16日，中国科学院生物物理研究所/中国科学院纳米酶工程实验室阎锡蕴院士团队在Advanced Functional Materials杂志在线发表了题为 Bioengineered Dual‐Targeting Protein Nanocage for Stereoscopically Loading of Synergistic Hydrophilic/Hydrophobic Drugs to Enhance Anticancer Efficacy 研究论文。研究人员针对上述问题，发展了一种具有双重肿瘤靶向特性的亲-疏水药物共装载的铁蛋白药物载体（Am-PNCage），实现了亲-疏水抗肿瘤药物的有效递送和协同抗肿瘤。
更多解读：
为了构建具有双重靶向的亲-疏水药物共装载铁蛋白药物载体，研究人员通过基因工程设计，将疏水肽-亲水肽-RGD肽组成的功能性基序替换人重链铁蛋白亚基的第五螺旋，实现了多肽功能基序展示在铁蛋白笼的外表面。Am-PNCage的双重靶向特性来自于人重链铁蛋白内在的CD71靶向能力和蛋白笼外表面上展示的RGD肽的整合素ɑvβ3靶向能力。通过重链铁蛋白的亲水性药物通道和笼外表面上展示的疏水性肽，将亲水药表阿霉素和疏水药喜树碱分别装载到纳米笼的内腔和外表面，引发不同释放机制，表现出时间和空间上可控的药物级联释放动力学。Am-PNCage纳米载体不仅可延长小分子药物的半衰期，降低副作用，还通过双靶向促进药物对肿瘤细胞的亲和力和渗透性，并可穿越血脑屏障在脑肿瘤中有效聚集。载药后的Am-PNCage可通过协同作用的级联释药策略提高对肿瘤，尤其是恶性、耐药性肿瘤的治疗效果。因此，Am-PNCage可作为一种新型铁蛋白药物载体平台用于协同性亲-疏水药共装载和靶向联合化疗。
原文检索：Bioengineered Dual‐Targeting Protein Nanocage for Stereoscopically Loading of Synergistic Hydrophilic/Hydrophobic Drugs to Enhance Anticancer Efficacy
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Nature Communications新基因调控途径——RNA二级结构
对基因调控有一个复杂的理解是分子和细胞生物学的潜在关键。多年来，我们一直被告知DNA是双链的，而RNA是单链的，但最近，新的科学证据正在挑战这些传统观念。科学家们遇到过许多RNA形成双链或二级结构的情况，这种结构在RNA分子的功能中起着至关重要的作用。现在，一组俄罗斯科学家已经发现了成熟RNA的双链片段的作用，并表明RNA遥远部分之间的相互作用可以调节基因表达。这项新研究的发现最近发表在Nature Communications杂志上，题为Conserved long-range base pairings are associated with pre-mRNA processing of human genes。
作者写道:“核酸形成双链结构的能力对地球上所有生命系统都是必不可少的。目前关于RNA功能结构的知识主要集中在局部发生的碱基对上。然而，交联和邻位连接技术实验表明，远程RNA结构实际上是非常丰富的。”
这些结构参与调控基因表达，双链区域通常具有特定的功能，如果丢失，可能会导致严重的疾病。粘性互补区域形成双链结构。为了让两条线互相粘在一起，U和G应该分别出现在与A和C相反的位置。大多数粘着区彼此靠近，但那些相距较远的粘着区所起的作用还没有被很好地了解。
作者指出:“我们提供了迄今为止最完整的人类蛋白编码基因保守互补区(PCCRs)目录。PCCRs往往发生在内含子内，抑制介入外显子，并阻碍隐蔽和不活跃的剪接位点。PCCRs的双链结构是由低icSHAPE核苷酸可达性、高丰度的RNA编辑位点和频繁出现分叉的eCLIP峰支持的。带有PCCRs的内含子在响应RNAPII减速时表现出明显的剪接模式，这表明剪接广泛受到协同转录RNA折叠的影响。”
Skoltech生命科学中心(CLS)的科学家们，在Dmitri perouchine博士教授的带领下，以及他们来自俄罗斯和国际实验室的同事们使用分子和生物信息学技术来分析互补RNA区域的结构和作用，这些区域相隔很远，但能够形成二级结构。结果表明，二级结构在携带信息的RNA分子成熟过程中起着重要作用，特别是在剪接过程中，非编码区被切断，编码区被缝合在一起。该研究小组发现，RNA二级结构可以调节剪接，因此对基因调控有很强的作用。
“这篇论文是多年来对RNA二级结构及其在基因表达调控中的作用的研究的高潮。我们已经发布了一份基于计算的潜在重要RNA结构目录，但这个方向的实验研究才刚刚开始。”
“3 '末端序列PCCRs富集提出了一个有趣的假说，即RNA折叠和剪接之间的耦合可以介导pre-mRNA过早切割和聚腺苷酸化的协同转录抑制，”作者总结道。
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Nat Commun | 江瑞/林志翔团队开发基于参考数据的单细胞表观基因组数据分析模型
染色质重塑后呈现出松散状态的区域被称为染色质开放区域，这些区域是表观基因组的重要信息之一。近年来单细胞测序技术的发展使得在单个细胞尺度上进行染色质开放性测序成为了可能。然而，单细胞染色质开放性测序（single-cell chromatin accessibility sequencing，scCAS）数据高维度、高噪声、极度稀疏、极度二值化等特点给其分析带来了极大的挑战。现有的分析方法主要基于非监督学习方法直接对scCAS数据进行建模，难以克服上述的scCAS数据分析难点。
近日，清华大学自动化系的江瑞团队和香港中文大学统计系的林志翔团队合作在Nature Communications发表了题为RA3 is a reference-guided approach for epigenetic characterization of single cells 的文章。利用已有的细胞群测序数据或scCAS数据作为参考数据，研究团队提出了RA3这一全新的单细胞表观基因组数据统计建模方法，从而能够有效地刻画细胞异质性并成功应用于细胞发育轨迹推断和基序富集等下游分析。
更多解读：
研究团队借鉴三棱镜实验示意图，直观地展示了RA3的核心思想：基于参考数据刻画细胞异质性，以纪念牛顿光的色散实验355周年。
RA3通过建立统计模型将细胞之间的差异刻画为三部分：①参考数据和单细胞数据共有的生物学差异，②单细胞数据独有的生物学差异，③单细胞数据中的技术差异。研究团队首先利用bulk ATAC-seq数据作为参考数据，分析真实的scCAS数据，验证了仅利用参考数据或单细胞数据都具有局限性，而RA3能够融合两种数据信息从而有效地刻画细胞异质性。此外，学习到的RA3模型参数具有可解释性，能够用于通路富集，从而分析细胞簇的功能。
研究团队分别举例说明了参考数据可以有多种构建方式，包括细胞群ATAC-seq和DNase-seq数据的reads或者peaks，以及整合相同细胞标签的scCAS数据作为伪细胞群数据。同时，研究团队的另一项工作OpenAnnotate（http://health.tsinghua.edu.cn/openannotate/）能够非常方便地构建RA3所需的参考数据，该工具已经成功地应用于很多研究 。
研究团队通过大量实验验证了相比于现有的其他方法，RA3在数据可视化上能够有效区分不同的细胞类型并矫正批次效应，同时显著地提高细胞聚类效果。
此外，利用RA3学习到的细胞低维表示能够准确地推断细胞发育轨迹，而通过聚类得到的细胞簇标签能够有效地富集细胞类型特异的基序从而辅助细胞功能注释。
总的来说，该研究提出了基于参考数据的单细胞表观基因组数据分析模型RA3。与以往研究主要基于非监督学习方法直接对scCAS数据进行建模不同，RA3引入了参考数据并进行了可解释性统计建模，有效地刻画了细胞异质性并成功应用于多种下游分析。最近，基于参考数据这一思想还被成功地应用于单细胞空间转录组的数据增强。
原文检索：RA3 is a reference-guided approach for epigenetic characterization of single cells
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Mol Cell | 李祥团队开发新型蛋白质相互作用功能域定位技术
蛋白质翻译后修饰在生命体中具有十分重要的作用。它不仅使蛋白质的结构更为复杂, 功能更为完善, 调节更为精细，而且在众多生命进程中发挥着关键作用，如信号转导、新陈代谢、增殖分化、表观遗传等。这种修饰过程受到一系列修饰酶（writer，书写器）和去修饰酶（eraser，擦除器）的严格调控，其功能的发挥亦依赖于相应效应蛋白（reader，阅读器）对修饰位点的特异性识别。越来越多证据表明，蛋白质翻译后修饰调控和识别的紊乱是一些人类疾病（如癌症）的重要发病原因之一，这也使得蛋白质修饰的结合蛋白成为近年来药物研发的热门靶点之一。
蛋白质翻译后修饰所介导的蛋白质相互作用常常是高度动态的，且具有结合力微弱和瞬时性等特性，因此，传统的用于研究蛋白质相互作用的方法（如酵母双杂交系统、免疫共沉淀、荧光共振能量转移）具有很大的局限性。为克服上述困难，基于光交联的化学生物学方法应运而生，此方法可在特定激发条件下将非共价的相互作用转化为不可逆的共价相互连接从而实现对蛋白质翻译后修饰介导的蛋白质相互作用的捕捉。光交联具有高度邻近依赖的特性，除了用于发现相互作用蛋白，亦可用于研究蛋白质相互作用区域。然而，由于光交联复合物的富集及分析存在着很大的困难，使其在这方面的运用仍然面临巨大的挑战（图1A）。
2021年4月23日，香港大学化学系李祥课题组在Molecular Cell杂志发表题为 A tri-functional amino acid enables mapping of binding sites for posttranslational modification-mediated protein-protein interactions 的研究论文。在该研究中，作者开发了一种新型三重功能氨基酸ADdis-Cys（图1B）。首先，此氨基酸在修饰位点临近区域的定点引入可以捕捉蛋白质修饰介导的动态的蛋白质相互作用；其次，该氨基酸具有的光交联、装载富集标签、可双向洗脱的特点，亦可将捕获的交联肽段直接用于质谱分析，并在很大程度上简化了分析流程，提高了质谱分析的便捷度（图1C）。
作者首先设计并合成了基于H4K4me3的多肽探针，并在第七位引入ADdis-cys，从而在单蛋白水平成功实现了对已知的H3K4me3阅读器（如SPIN1、ING2和MORC3）的特异性捕获。通过结合SILAC质谱分析技术，作者在全细胞蛋白水平亦检测到16个已知的H3K4me3识别蛋白，包括12个组蛋白甲基化阅读器和4个组蛋白甲基化擦除器。此外，ADdis-cys应用于H3K4cr的多肽探针也成功的捕获了巴豆酰化擦除器-SIRT3。
以此为基础，作者运用此新型探针，开发了解析“阅读器”与其特定蛋白质修饰底物的相互作用区域的方法。首先在单蛋白层面，作者运用不同探针进行ADdis-Cys-MS分析，鉴定带有SC-OH标记的多肽序列是否分布于结合蛋白（阅读器和擦除器）特异性识别相应蛋白质修饰的口袋内。该技术在研究组蛋白H3修饰介导的SPIN1-H3K4me3（图2A）和SIRT3-H3K4cr相互作用、组蛋白H4修饰介导的L3MBTL1-H4K20me2（图2B）相互作用以及非组蛋白修饰介导的L3MBTL1-p53K382me1（图2C）UHRF1-LIG1K126me3相互作用中均得到了验证。除此之外，作者应用此新型探针亦实现了对结构信息缺失或不足的蛋白质修饰介导的蛋白质相互作用的解析以及信息的补充，包括ZMYND8-H3K4me0/1K14ac（图2D）和WDR5-H3K4me3相互作用。
最后，作者成功的将该技术应用于从复杂蛋白样品中钓取蛋白质翻译后修饰识别蛋白的同时，通过ADdis-cys-MS分析直接从中获取有关结合区域的信息。利用上述合成的H3K4me3探针，作者从HeLa S3细胞裂解液当中鉴别出了SPIN1、PYGO2、WDR5分别与H3K4me3相互作用的结合区域。同时，作者发现该探针可被用与获取相关无序蛋白结构域（intrinsically disordered domains）的结构信息。由此，作者分析了NPM1中3段无序结构域（A1、A2、A3 tracts）中A1与组蛋白的相互作用。通过对被钓取的肽段的分析以及多种生物/细胞生物学方法的检测，作者还发现了C1QBP作为的H3-H4组蛋白伴侣，参与核小体组装过程。
此项研究中构建的ADdis-Cys多功能氨基酸在一定程度上突破了传统方法的瓶颈，不仅可以直接解析结合蛋白上用于识别特定修饰的功能结构域，而且大大提高了质谱分析的便捷度。该多功能氨基酸应用于多种不同化学修饰的蛋白结合以及相互作用区域的鉴定，证明了该方法的可行性和普适性。该方法不仅在单蛋白水平，甚至在全细胞蛋白水平都可以定位特定修饰识别蛋白的功能域。此外，该研究还成功的实现了对位于无序结构区域中的功能结构域的“可视化”和新型蛋白质相互作用的识别与鉴定。此方法不仅适用于研究蛋白质修饰介导的蛋白质相互作用，在其他生物大分子修饰领域，例如DNA修饰引起的DNA-蛋白质相互作用，也具有重要参考价值和推广潜力。
原文检索：A tri-functional amino acid enables mapping of binding sites for posttranslational modification-mediated protein-protein interactions
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Science | 靶向DNPH1治疗PARP抑制剂抵抗型肿瘤
BRCA1和BRCA2基因表达产物是同源重组修复DNA双链断链所必需的。BRCA缺陷的细胞会因为DNA修复缺陷发生大量染色体重排。PARPi（poly(ADP-ribose) polymerase inhibitors）可以用来抑制BRCA缺陷的肿瘤细胞，现已用于乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌以及胰腺癌临床治疗。临床中在治疗初期表现良好，但是许多肿瘤会对PARPi抑制剂产生抵抗作用，导致肿瘤生长。因此亟待寻求增强PARPi治疗效果并克服耐药性的方法。
近日，来自英国弗朗西斯·克里克研究所的Stephen C. West团队在Science上发表题为Targeting the nucleotide salvage factor DNPH1 sensitizes BRCA-deficient cells to PARP inhibitors 的文章。该研究发现靶向DNPH1可以增加BRCA缺陷肿瘤细胞对于PARP抑制剂的敏感性，为耐药细胞的治疗提供新的策略。
作者首先利用全基因组CRISPR-Cas9 screen方法在同源重组缺陷的eHAPMUS81−/−细胞中进行筛选，该细胞对PARP抑制剂olaparib高度敏感。筛选后发现排名最高的是DNPH1（(2'-deoxynucleoside 5′-monophosphate N-glycosidase, 也被称为RCL）。DNPH1可以去除异常核苷酸，以阻止其渗入DNA中，被称为核酸清洁剂。敲除另外一个中核酸清洁剂IITPA(inosine triphosphatase)，作者发现也能够增加MUS81−/−对于olaparib的敏感性。其后，用几种BRCA缺失的肿瘤细胞系也验证了这一结果。
有研究发现在体外，DNPH1可以水解dNMPs（deoxyribonucleoside monophosphates 脱氧核糖核苷单磷酸）。但是其生物学靶标和功能都未知。为了探究这一问题，作者进行了基因组核苷代谢组学分析，结果显示在ITPA敲除的细胞基因组中脱氧肌苷含量明显增加。作者意外发现在DNPH1敲除的细胞基因组中hmdU（5-hydroxymethyl-deoxycytidine，5-羟甲基脱氧胞苷）明显增加，其他核苷无明显变化。hmdU是一种细胞毒性核苷，来源于胸腺嘧啶氧化性损伤或者由hmdC脱氨基产生。这些结果表明DNPH1作用于hmdUMP阻止其渗入基因组。接下来作者纯化了重组人DNPH1证实了DNPH1能够直接水解hmdUMP。利用BRCA缺失细胞和BRCA正常的细胞对比发现，hmdU可以增加BRCA缺失细胞对于PARPi的敏感性，这表明hmdU极具治疗潜力。
进一步，作者利用CRISPR-Cas9筛选发现SMUG1可以促进olaparib抵抗或者削弱hmdC对于同源重组缺陷细胞的抑制效果。作者发现DNPH1的缺失会因为复制应激而导致内源性DNA损伤。hmdC作用于细胞会导致细胞内双链DNA断裂增加，而这些表型会因为SMUG1的敲除而被反转。
为了探索是否能够利用化学抑制剂达到治疗效果，作者用DNPH1竞争性抑制剂DNPH1i（N6-benzyladenosine）来进行实验。作者发现hmdU或者DNPH1i单独使用效果甚微，而联合使用则可以明显抑制BRCA1缺失的细胞以及PARPi耐药的细胞。这也表明DNOH1抑制剂可用于增加BRCA缺陷细胞对于PARPi的敏感性以及hmdU的治疗效果。而在BRCA突变并DNPH1缺失的细胞中，DNPH1i与hmdU一起作用则无明显效果，这个实验证明了抑制剂靶向DNPH1而生效。
本研究通过筛选发现了BRCA缺陷肿瘤的新型潜在治疗靶点DNPH1，DNPH1竞争性抑制剂可以增加肿瘤细胞对PARPi的敏感性，减少药物抵抗，与hmdU联合使用则进一步增加治疗效果。肿瘤细胞快速增殖离不开稳定的核酸供应，核酸来自从头合成和拯救循环途径。细胞通常将带有表观遗传修饰的核苷酸排除在循环再利用之外，它们的命运尚未清晰。本项研究不仅发现了特殊修饰核苷酸的降解途径，并深入分析利用该途径增加PARPi治疗敏感的多个靶标。
原文检索：Targeting the nucleotide salvage factor DNPH1 sensitizes BRCA-deficient cells to PARP inhibitors
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Sci Immunol | 谭力凯博士等揭示III型γδT细胞发育于早期胚胎期
γδT细胞是一种非常规的T细胞，其T细胞受体（TCR）由一条γ链和一条δ链组成。近年来，由于其在免疫治疗等方面的潜力而越来越受到人们的关注。目前对于人类γδT细胞的效应表型分类，以及不同表型之间在发育谱系上的关系的研究还比较粗浅和缺乏系统性。人类γδT细胞中是否也有和小鼠γδT细胞类似的在胚胎胸腺完成发育的先天性T细胞也还有待探讨。
为了解答这些问题，4月23日，德国汉诺威医科大学以及汉堡大学Eppendorf医学中心的Immo Prinz教授团队和Sarina Ravens教授团队（共同第一作者为谭力凯博士和Alina Fichtner博士）在Science Immunology上发表论文 A fetal wave of human type-3 effector γδ T cells with restricted TCR diversity persists into adulthood，提出了先天性III型γδT细胞直接发育于早期胚胎胸腺并在外周中留存的证据。
该研究以单细胞转录组测序+单细胞TCR测序（sc-RNAseq+sc-TCRseq）为核心，对来源于健康成年人外周血及新生儿脐带血的γδT细胞进行了分析，并结合公共的Sc-RNAseq数据及bulk-TCRseq数据对γδT细胞的谱系及发育进行了系统的研究。
单细胞转录组分析显示，人γδT细胞存在极高的异质性。并且这种异质性与年龄和TCR的使用均高度相关，仅有少数几个使用Vγ9Vδ2TCR的亚群同时均匀分布于成人与新生儿样品中。随后，通过对700个差异表达最为显著的基因进行降维聚类分析，总结出了8个控制γδT细胞效应表型的基因模组。综合来源、TCR特征和表型，人类γδT细胞可以被分为三个部分：（1）使用低克隆混合TCR，主要来源新生儿的天真型γδT细胞；（2）使用高度克隆性扩增Vδ1TCR，主要来源成人，显示杀伤性T细胞特征的Vδ1 γδCTL; （3）以及使用温和克隆扩增的Vγ9Vδ2 TCR，在新生儿和成人之间分布相对均匀，被先天淋巴细胞控制性转录因子ZBTB16控制的先天性Vγ9Vδ2细胞。进一步对Vγ9Vδ2细胞进行分析我们发现，与小鼠中专门执行III型免疫的γδT细胞Tγδ17相似，这些Vγ9Vδ2细胞普遍使用公共TCRδ（即同一TCRδ CDR3序列在至少2个不同捐献者样本中被发现）。这些Vγ9Vδ2细胞依据转录组特征又能进一步分为类Th1细胞的I型免疫细胞与类Th17的III型免疫细胞，通过比较这两者的TCR库，发现I型与III型γδT细胞之间TCR共享的程度较低，提示我们I型与III型Vγ9Vδ2细胞之间的分化可能始于一个较早的时间点，然后两者开始在外周独立复制。
在这个思路的启发下，作者对来自第8~10周人类胚胎胸腺的单细胞转录组数据进行了数据挖掘。惊奇地发现，在早期胚胎胸腺中不仅存在大量的γδT细胞，而且I型细胞与III型γδT细胞早在第8周的胚胎胸腺中便已经分化成熟。这表明这些细胞极有可能是第一波分化成熟的T细胞。与此相应的是，在幼年通过造血干细胞移植治愈的重症联合免疫缺陷病（SCID）患者血液中的III型γδT细胞的数量极低，进一步说明胚胎期是III型γδT细胞发育的窗口期。
这项研究是现今为止最大最详尽的人类γδT细胞图谱。提出了人类γδT细胞存在高度的异质性，这种异质性与年龄和TCR使用都相关。而尤为重要的是，作者发现，I型和III型Vγ9Vδ2 γδT细胞都是使用公共TCR的先天性T细胞，并且早在早期胚胎中， 这两者的分化就已经完成。这一发育特性与小鼠的γδT细胞的发育特征高度相似，进一步证明了小鼠和人类免疫系统在发育上的保守性。
原文检索：A fetal wave of human type-3 effector γδ T cells with restricted TCR diversity persists into adulthood
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Nature | 首次报道体内有作用活性的METTL3抑制剂，能显著抑制急性髓系白血病进程
蛋白质对我们的身体功能至关重要，其产生过程涉及DNA转化为RNA。有时，该过程可能会出错，对人类健康可能造成毁灭性后果。迄今为止，还没有人发现针对这一必不可少的过程,以抗击癌症为目标的治疗方式，这是癌症治疗新时代的开始。我们的遗传密码是用DNA编写的，但是为了生成蛋白质（对生物体功能至关重要的分子），首先需要将DNA转换为RNA。蛋白质的生产受到酶的控制，而酶会对RNA产生化学变化。有时，这些酶调节不当，会产生过多的蛋白质。
作为mRNA内部丰度最高的甲基化修饰，m6A（N6-methyladenosine）受到了广泛的关注并引领了RNA表观遗传学的飞速发展。RNA m6A修饰在mRNA命运决定中有重要作用，可影响RNA的稳定性，可变剪接，出核和翻译效率等。基于m6A甲基化酶（METTL3,METTL14等）和去甲基化酶（FTO和ALKBH5）的研究不仅揭示了m6A在疾病，特别是癌症，中的重要作用，同时也为疾病治疗提供了新的靶标。
2021年4月26日，来自英国剑桥大学和巴伯拉罕研究院（Babraham Research Campus）的Tony Kouzarides，Konstantinos Tzelepis和Oliver Rausch在Nature发表研究 Small molecule inhibition of METTL3 as a strategy against myeloid leukaemia，首次鉴定了具有体内（in vivo）活性的METTL3抑制剂STM2457，并证明STM2457能显著抑制急性髓系白血病进程。
为筛选有效的METTL3抑制剂，研究者对25万个药物样化合物（drug-like compounds）进行高通量筛选，并发现两个非SAM（S-adenosyl methionine，腺苷甲硫氨酸）相关的化学物是潜在的METTL3抑制剂。其中，STM2457的IC50为51.7μM，比STM2120（IC50=64.5μM）效果更好。因此，研究者主要研究STM2457对METTL3的抑制作用。
结构解析和酶活实验发现STM2457可直接结合METTL3的SAM结合位点，从而抑制METTL3的甲基转移酶的活性。并且，STM2457不用影响其他甲基化酶的功能。因此，STM2457是METTL3的特异性抑制剂。
之前有研究表明METTL3在急性髓系白血病中发挥癌基因的功能】，为此，研究者探究STM2457对白血病细胞的杀伤作用。细胞学实验显示，在培养基中添加STM2457可显著抑制白血病细胞的增殖，促进细胞分化和凋亡。而对正常造血干细胞则无影响。在急性髓系白血病原代癌细胞中，研究者也得到了类似的结果。
重要的是，通过比较STM2457处理和敲低METTL3后的m6A和基因表达的变化，研究者发现STM2457能显著降低METTL3靶基因的m6A水平，并抑制该基因的翻译（图2）。这说明STM2457对癌细胞的杀伤作用是依赖于METTL3的甲基转移酶活性。
最后，在小鼠模型中，研究者发现STM2457处理可以显著延长荷瘤小鼠的生存时间（图3），而不影响造血干/祖细胞，外周血细胞和小鼠的体重，说明STM2457特异性杀伤白血病癌细胞，而对正常细胞的副作用较小。
总的来说，该研究筛选并鉴定到了METTL3的特异性抑制剂STM2457，并发现STM2457以METTL3酶活依赖的方式调控m6A水平，影响m6A阳性基因的翻译，从而抑制急性髓系白血病的进程。重要的是，STM2457不影响正常造血干细胞和其他正常细胞的功能，提示STM2457可作为白血病癌细胞的靶向药物，具有重要的临床意义。
原文检索：Small molecule inhibition of METTL3 as a strategy against myeloid leukaemia
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Stem Cell Rep：高内涵筛选系统全自动分析及评估类胚胎模型
2021年4月23日，清华大学那洁课题组与Magdalena Zernicka-Goetz组(Cambridge University and Caltech)合作，于干细胞生物学领域权威期刊Stem Cell Reports在线发表题为 Machine Learning-Assisted High-Content Analysis of Pluripotent Stem Cell-Derived Embryos in vitro 的论文。该文章将高内涵共聚焦成像筛选与类胚胎模型相结合，并利用机器学习辅助的分析策略对类胚胎图集进行了高效客观的分析，建立了全自动智能化的类胚胎分析策略。应用此策略，研究人员揭示了不同多能干细胞株生成类胚胎的能力具有很大的异质性，并对可促进类胚胎发生的生长因子及小分子进行了筛选，确定了BMP4在类胚胎生成过程中的促进作用。
近年来，胚胎体外培养及利用干细胞模拟的类胚胎为围着床期胚胎发育相关研究提供了新的模型。现有的基于干细胞的类胚胎模型大多基于研究者手动分析和观察，缺乏统一的标准且费时费力，难以进行标准化和高通量的研究。本研究为解决以上难题提供了创新方法。
哺乳动物围着床期胚胎发育相关研究对揭示早期胚胎发育过程中的重要事件、指导发育缺陷及妊娠失败等疾病的治疗有重要的意义，然而，伦理约束和取材困难限制着相关研究的进展。在该论文中，研究人员首先展示了体外3D共培养的小鼠胚胎及胚外干细胞系可以自发组装为类似着床后早期原肠胚样结构，免疫荧光染色分析显示，该结构可以复现胚胎早期发育过程中早期羊膜腔发生、基底膜形成、头尾极化等重要的生物事件。
随后，研究人员将类胚胎模型适配于高内涵共聚焦显微镜平台，通过高内涵成像，获得了多通道3D类胚胎扫描图像。该图集包括了多能性，胚外组织、细胞极化标志蛋白和细胞核的荧光数据以及形态、位置等相关信息。以海量类胚胎图像为训练集及分析对象，研究者通过软件的人机交互模块对机器进行训练和学习，最终实现了机器学习辅助的高效率、高准确率、客观的类胚胎图像分析，可全自动的对类胚胎模型进行形态特征、极化能力、生成效率、胚胎及胚外干细胞质量等多维度的量化分析。
利用此分析平台，研究者比较了包括胚胎干细胞（ESC）及诱导的多能干细胞（iPSC）在内的多株不同小鼠多能干细胞系的类胚胎生成能力，发现了不同多能干细胞在2D、3D培养以及类胚胎发生过程中的表现有较大的异质性。研究者随后利用此系统进行了小分子及生长因子筛选，经过初筛、筛选、时间窗口和浓度梯度摸索，最终确定了BMP4在类胚胎发生过程中的促进作用，并利用单个类胚胎转录组测序、表观遗传组分析以及代孕雌鼠体内的移植实验验证了这一发现。
该研究填补了类胚胎领域缺乏统一量化标准的空白，为类胚胎和类器官等3D培养体系的高通量自动化图像分析提供了参考，极大的提高了相关研究的效率和分析维度。
原文检索：Machine Learning-Assisted High-Content Analysis of Pluripotent Stem Cell-Derived Embryos in vitro
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Science | DNA复制时序对表观遗传信息及染色质高维结构的影响
在细胞周期的S期，基因组DNA按照时间先后顺序发生复制，DNA复制的时序被称为replication timing（RT）。RT是真核生物基因组的保守特征，与组蛋白翻译后修饰及染色质高维区室结构等表观遗传特征高度相关。RT是否能在细胞周期中维持染色质的某些结构及表观遗传特征尚不明确，回答以上问题需要在全基因组范围对RT进行干扰。此前已有研究发现敲降真核生物中保守的复制相关蛋白RIF1可以影响局部区域的RT。但RT的完全删除对表观遗传信息及染色质高维结构的影响尚未见报道。
2021年4月23日，来自美国Florida State University及Emory University等的多个研究团队合作，在Science上发表了标题为Replication timing maintains the global epigenetic state in human cells的研究论文，首次利用RIF1的敲除来研究RT的删除对细胞周期中染色质性状维持的影响。
作者首先在RIF1敲除的H9人胚胎干细胞（human embryonic stem cells，hESCs），HCT116及HAP1细胞系中分别获得了高分辨率的Repli-seq图谱，以观察RIF1敲除在不同细胞类型中对全基因组范围的RT的影响。相较于其他两个细胞系，RIF1敲除的hESCs表现出最严重的RT紊乱，即早（E）和晚（L）的复制区混为一体，表明复制的时序性完全被打破。与之前报道的RIF1敲除细胞呈现的早晚复制区的交换现象不同的是，HCT116中敲除RIF1对早复制区的影响更大，而晚复制区基本不受影响。进一步研究发现，RT受影响的区域都富集RIF1，而RT不受影响的区域都缺少RIF1但富集抑制性组蛋白修饰H3K9me3的宽广区域（large domains），RIF1的敲除对这些区域的H3K9me3基本没有影响，而H3K9me3的敲降会让这些区域提前复制。
由于晚复制区通常处于转录抑制性的B区室，作者进一步采用Hi-C捕捉了全基因组的区室结构，发现RT不受干扰的晚复制区在WT中存在更强的远程相互作用，RIF1敲除后H3K9me3上调的程度和晚复制区相互间区室作用上调的程度成正比，暗示H3K9me3富集的晚复制区依赖区室而不是RIF1来维持其RT。相反，早复制区域相互间的区室化在RIF1敲除后变弱，其中的H3K27ac及H3K4me3的信号也变弱。以上发现表明RIF1敲除不仅会改变表观遗传信息，还会改变染色质高维结构。
为进一步证明RIF1对以上因素的影响依赖DNA复制，作者采用细胞周期同步化手段将WT和RIF1敲降的细胞同步化到G1期，再将其释放到早、中、晚S期，通过Hi-C及ChIP-Seq比较染色质区室结构及组蛋白修饰在复制前后的变化。结果表明，RIF1敲降对染色质远程互作强度及H3K27ac、H3K9me3等表观遗传修饰的干扰均发生于S期。WT细胞中，早复制区及A区室相互间的染色质远程互作在S期早期上升随后下降，而敲降RIF1后以上远程互作在S期早期的上升趋势变弱，在S期中后期延迟下降。相反，晚复制区及B区室相互间的染色质远程互作在S期前期迅速下降并在S期的中后期小幅度恢复，而在敲降RIF1后以上远程互作在S期早期下降趋势变弱，在S期中后期上升趋势不够。以上变化都证实了RIF1对不同染色质区室结构的影响发生于DNA复制的不同阶段。类似的，RIF1敲降后活性增强子及启动子相关的H3K27ac修饰的丢失发生于S期的中后期，而转录抑制相关的H3K9me3修饰的丢失发生于S期的后期，表明RIF1对表观遗传修饰的影响也依赖DNA复制的过程。
为明确RIF1全敲引起的RT改变是一轮细胞周期的产物还是多轮细胞周期累积产生的效果，作者采用了AID可诱导降解RIF1的方式，检测RIF1降解24、48及96小时后（分别相当于1、2及4个细胞周期）RT、表观遗传修饰及染色质远程互作的变化特征。尽管RT在RIF1降解24小时即第一轮细胞周期时就达到RIF1全敲的效果，但是H3K27ac及H3K9me3等组蛋白修饰在RIF1降解96小时后仍未完全复制RIF1全敲的表型，且不受RIF1干扰的晚复制区相互间的远程互作在RIF1降解96小时后也未及RIF1全敲的效果。以上结果均表明RIF1全敲后RT紊乱导致的表观遗传修饰及染色质组装的错误是多轮细胞周期累积的产物。
原文检索：Replication timing maintains the global epigenetic state in human cells
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资料整理：西湖生物医药综合办公室
文章来源：公开信息搜集