新闻动态

聚焦生物医药动态(0508~0514)

引言

关注生命科学领域突破进展,聚焦热点政策,观澜创新治疗产品行业动态,耕耘于分秒,收获于细微,做乘风破浪的生物医药人!

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国内政策发布

01


关于公开征求《每日一次基础胰岛素生物类似药临床研究设计指导原则(征求意见稿)》意见的通知

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通知原文:http://www.cde.org.cn/news.do?method=viewInfoCommon&id=65c9b1a3a8c78f9d 


02


关于ICH举办指导原则《E6(R3):药物临床试验质量管理规范》线上公开会议的通知

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通知原文:http://www.cde.org.cn/news.do?method=viewInfoCommon&id=9b40b78c18d80481 









药物监管获批情况

01


野马生物第三代CAR-T获得美国FDA批准IND申请,以启动临床研究

近日,Mustang Bio(野马生物)宣布,美国FDA已经接受了其CD20 CAR-T候选产品MB-106IND申请,以启动1/2期临床研究,开发MB-106用于治疗复发或难治性B细胞非霍奇金淋巴瘤(B-NHL)和慢性淋巴细胞性白血病(CLL)的安全性、耐受性和有效性。


02


使用具有高靶向性的非病毒载体,抗癌基因治疗即将进入临床开发阶段

近日,Genprex公司宣布,已经收到来自机构审查委员会(IRB)的批准,即将进行针对非小细胞肺癌(NSCLC)的多中心临床试验Acclaim-1


03


第3款!博安生物贝伐珠单抗生物类似药获批上市

5月8日,绿叶制药公告宣布,其控股子公司博安生物开发的贝伐珠单抗生物类似药(商品名:博优诺)正式获得中国国家药监局(NMPA)的上市批准,用于治疗晚期、转移性或复发性非小细胞肺癌转移性结直肠癌。这是中国第三个获批的贝伐珠单抗生物类似药,也是博安生物系列在研产品管线中首个获批上市的产品。


04


FDA批准辉瑞/BioNTech新冠疫苗用于12-15岁青少年

5月11日,美国FDA宣布,批准扩展辉瑞(Pfizer)/BioNTech公司联合开发的新冠疫苗BNT162b2紧急使用授权(EUA)的使用范围,用于在12-15岁的青少年中防护COVID-19。


05


NKG2A单抗!怀越生物新型免疫检查点抑制剂在美国获批临床

中国国家药品监督管理局药品审评中心(CDE)最新公示,赛诺菲(Sanofi)在中国提交了度普利尤单抗注射液(dupilumab)的新适应症上市申请,并于5月10日获得受理。公开资料显示,度普利尤单抗是一款可同时抑制IL-4和IL-13的单抗,由赛诺菲和再生元(Regeneron)联合开发,该药是全球首个获得美国FDA及欧盟EMA批准治疗中重度特应性皮炎的靶向生物制剂。


06


康方生物PD-1/VEGF双抗启动多项临床研究

5月12日,康方生物宣布,公司核心自主研发的新型肿瘤免疫治疗药物AK112(PD-1/VEGF双特异性抗体),在中国、澳大利亚等国家开展了剂量爬坡和扩展的1期临床研究后,再分别开展多项单药或联合用药的临床试验。根据新闻稿,这是继PD-1/CTLA-4双特异性抗体cadonilimab在中国和美国同时推进注册性2临床之后,康方生物又一个率先进入后期临床阶段的创新双特异性抗体药物。

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07


一线治疗鼻咽癌,智翔医药抗PD-L1单抗启动3期临床

近日,中国药物临床试验登记与信息公示平台显示,智翔医药已启动一项GR1405注射液的3期临床研究,联合GP化疗方案(吉他西滨+顺铂)一线治疗复发或转移性鼻咽癌。这意味着,这款重组人源化抗PD-L1单克隆抗体注射液正式进入3期临床试验阶段。


08


万春医药“first-in-class”新药普那布林上市申请拟纳入优先审评

5月12日,中国国家药品监督管理局(NMPA)药品审评中心(CDE)最新公示,万春医药注射用普那布林浓溶液已被纳入拟优先审评公示名单,针对的适应症为——成年非髓性恶性肿瘤患者化疗导致的中性粒细胞减少症(CIN)。公开资料显示,普那布林是一种“first-in-class”鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF-H1)激活剂,是万春医药成立以来首个递交新药上市申请(NDA)的创新药。


09


首款靶向TROP-2的抗体偶联药物拟纳入优先审评

5月12日,中国国家药品监督管理局药品审评中心(CDE)公示显示,云顶新耀引进的注射用戈沙妥组单抗已被纳入拟优先审评名单,针对的适应症为三阴性乳腺癌。公开资料显示,戈沙妥组单抗是全球首款获得监管机构批准的靶向TROP-2的抗体偶联药物(ADC) ,该药已在美国获批治疗三阴性乳腺癌、尿路上皮癌。


10


森药业第三代EGFR-TKI申报新适应症,拟纳入优先审评

5月13日,豪森药业宣布,自主研发的创新药甲磺酸阿美替尼的第二个适应症已递交上市申请,并获得中国国家药品监督管理局药品审评中心(CDE)受理,同时还按“纳入突破性治疗药物程序的药品”拟纳入优先审评。公开资料显示,该适应症为:具有表皮生长因子受体外显子19缺失或外显子21(L858R)置换突变的局部晚期或转移性非小细胞肺癌(NSCLC)成人患者的一线治疗。


11


百奥泰OX40单抗获批临床

近日,百奥泰发布公告,其全人源抗OX40单克隆抗体BAT6026临床试验申请已获得NMPA默认许可,拟开展治疗晚期实体瘤临床研究。这是国内第6家批准临床的OX40单克隆抗体。


12


安进/阿斯利康 first in class TSLP 单抗在美申报上市,治疗重度哮喘

5月10日,安进宣布其合作伙伴阿斯利康已经向FDA递交了first in class重度哮喘治疗药物tezepelumab的生物制品许可申请(BLA)。tezepelumab是首个可持续显著降低广泛严重哮喘患者群体病情恶化的生物制剂。


13


基石药业精准靶向疗法「阿伐替尼片」新药上市申请在香港获受理

5月12日,基石药业宣布,胃肠道间质瘤(GIST)同类首创精准靶向药avapritinib(阿伐替尼)在香港地区的新药上市申请已获受理,用于治疗携带PDGFRA D842V突变无法切除或转移性胃肠道间质瘤成人患者。


14


第2家,正大天晴「阿瑞匹坦胶囊」获批上市

5月12日,国家药监局官网显示,正大天晴4类仿制药阿瑞匹坦胶囊获批上市,视同通过一致性评价,成为了该品种第2家过评企业,齐鲁制药该品种于2020年7月过评。

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15


首个「奥希替尼」仿制药申报上市

5月12日,CDE官网显示,江苏万邦生化医药递交的甲磺酸奥希替尼片仿制药上市申请已获得国家药监局受理,是国内首个申报上市的奥希替尼仿制药

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16


安斯泰来前列腺癌药Xtandi获英国MHRA批准

近日,英国药品和健康产品管理局(MHRA)批准安斯泰来前列腺癌药物Xtandi(enzalutamide,恩扎卢胺),用于治疗转移性激素敏感性前列腺癌(mHSPC)成年男性患者。


17


德琪医药宣布塞利尼索全球III期临床试验申请在中国获批

5月13日,德琪医药有限公司(简称“德琪医药”)宣布,国家药品监督管理局(NMPA)批准塞利尼索(XPOVIO®)开展一项III期临床试验,该试验旨在评估塞利尼索治疗晚期或复发性子宫内膜癌的安全性及有效性(SIENDO)。


18


睡觉时矫正孩子近视,强生角膜塑形隐形眼镜今日获FDA批准

5月13日,强生(Johnson & Johnson)公司旗下的Johnson & Johnson Vision宣布,美国FDA已经批准该公司开发的ACUVUE Abiliti治疗性隐形眼镜上市。新闻稿指出,这是美国FDA批准的首款用于控制近视的角膜塑形隐形眼镜。


19


诗健生物 Trop-2 ADC申报临床,国内第6家

5月13日,CDE官网显示,诗健生物/东曜药业重组人源化抗Trop2单抗-SN38偶联物临床试验申请已获国家药监局受理,该产品是国内第6家申报临床的Trop-2 ADC

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1


一线治疗延长肺癌患者生命,阿斯利康三重组合疗法达到3期临床终点

5月8日,阿斯利康(AstraZeneca)公司宣布,其抗PD-L1单克隆抗体Imfinzi(durvalumab)与抗CTLA-4抗体tremelimumab联合化疗构成的三重组合疗法,在一线治疗IV期非小细胞肺癌(NSCLC)患者的3期临床试验POSEIDON中,达到了主要终点和关键性次要终点。与单独化疗相比,该三重组合疗法为患者的总生存期(OS)带来统计显著且有临床意义的改善。新闻稿指出,这是在研疗法tremelimumab首次在3期临床试验中表现出总生存期获益。


2

显著降低糖尿病肾病患者心血管事件风险,拜耳创新疗法达到3期主要终点

5月11日,拜耳(Bayer)公司宣布,其在研疗法finerenone在治疗伴有慢性肾病(CKD)的2型糖尿病(T2D)患者的3期临床试验FIGARO-DKD中达到主要终点。Finerenone是一款潜在“first-in-class”非甾体选择性盐皮质激素受体拮抗剂(MRA)。研究显示,finerenone显著降低了首次发生心血管死亡或非致死性事件(心肌梗死、卒中或因心力衰竭住院)的复合风险。Finerenone已经获得美国FDA授予的优先审评资格。此外,它在中国的上市申请也已获受理。


3


三阴性乳腺癌疾病控制率达95%,TROP2-ADC初步临床结果积极

日前,研究人员首次公布了靶向TROP2的抗体偶联药物(ADCdatopotamab deruxtecan(Dato-DXd),在治疗三阴性乳腺癌(TNBC)的1期临床试验中的初步数据。试验数据显示,在可评估的21名TNBC患者中,Dato-Dxd达到43%的总缓解率和95%的疾病控制率。


4

致命遗传病患者生存率达100%,基因疗法展现功能性治愈潜力

5月12日,Orchard Therapeutics公司宣布,其在研基因疗法OTL-101治疗腺苷脱氨酶缺乏症导致的严重联合免疫缺陷患者(ADA-SCID)的1/2期临床试验数据在《新英格兰医学杂志》(NEJM)上发表。试验结果显示,患者在接受一次基因疗法治疗后2-3年的生存率为100%,超过95%的患者无需使用其它疗法来控制他们的病情。新闻稿指出,这一长期疗效结果显示了基因疗法功能性治愈罕见遗传疾病的潜力。


5

  新型乙肝疫苗关键性3期临床结果发表,激发抗体水平为获批疫苗5-8倍

5月12日,VBI Vaccines(下称VBI)宣布,其预防性3抗原乙肝病毒(HBV)候选疫苗在成人中的关键性3期临床试验数据在The Lancet Infectious Diseases上发表。这一研究旨在比较10 µg第三代乙肝3抗原疫苗Sci-B-Vac,与20 µg获批单抗原乙肝疫苗相比,在成人中的免疫原性和安全性。结果表明,无论受试者的年龄、身体质量指数(BMI)或糖尿病状况如何,接种Sci-B-Vac的受试者获得了更高的血清保护率,而且抗体几何平均浓度(GMC)是活性对照组的5-8倍。目前,这款新型疫苗正在接受美国FDA和欧盟EMA的审评。


6

 基因治疗关节炎即将进入2期临床,基因治疗时代逐渐到来

近日,Genascence Corporation宣布,在其基因治疗候选产品GNSC-001针对骨关节炎的I期试验中,所有三个队列均已经完成给药,研究即将进入临床II期。在公布的I期试验中,9名骨关节炎患者分为三个队列分别接受剂量为1x1011、1x1012 vg或1x1013vg的GNSC-001的关节内注射给药,早期数据显示GNSC-001具有良好的安全性和耐受性


7

 阿斯利康PD-L1+CTLA-4+化疗三联疗法一线治疗NSCLC的III期研究成功

近日,阿斯利康宣布代号为POSEIDON的III期临床研究取得积极结果,该研究评估了阿斯利康抗-PD-L1单抗Imfinzi(度伐利尤单抗)联合含铂化疗或Imfinzi联合抗CTLA4单抗tremelimumab和化疗组成的三联疗法 vs. 单纯化疗一线治疗IV期(转移性)非小细胞肺癌(NSCLC)患者疗效。POSEIDON最终分析的高水平阳性结果显示,与单纯化疗相比,接受Imfinzi、tremelimumab和化疗三联疗法治疗的患者显示出了统计学和临床意义的总生存期(OS)获益和无进展生存期(PFS)改善。


8

 Vertex/CRISPR基因编辑疗法CTX001最新临床数据将在EHA年会上公布

日前,VertexCRISPR公布了CRISPR / Cas9基因编辑CTX001疗法的2项摘要数据,介绍了正在进行的CTX001血红蛋白病临床试验的更新数据,并将在6月11日举行的欧洲血液学协会(EHA)2021年度视频大会上进行进一步的介绍。


9

 SMO:Tecentriq+卡铂治疗转移性浸润性小叶乳腺癌显示出疗效!

近日,在2021年ESMO乳腺癌在线会议上,由罗氏赞助的一项II期临床研究的结果显示,抗PD-L1疗法Tecentriq(atezolizumab,阿替利珠单抗)联合卡铂治疗转移性浸润性小叶乳腺癌(ILC)患者显示出临床益处,尤其是三阴性ILC患者。


10

全身性重症肌无力2期试验最新数据

强生公司的杨森制药公司前不久公布了其研究性化合物nipocalimab(M281)治疗全身性重症肌无力(generalized myastheniagravis,gMG,一种慢性自身免疫性神经肌肉疾病)2期Vivacity-MG研究的全部结果。Vivacity-MG研究评估了对正在进行的标准护理治疗反应不佳的68例中重度gMG患者在标准治疗下,接受nipocalimab治疗对照安慰剂治疗的安全性、耐受性和有效性。患者被随机分为四个给药组和安慰剂组,主要疗效终点为重症肌无力日常生活能力(MG-ADL)评分。MG-ADL是一种有效且易于使用的结果测量方法,用于评估对患者日常生活影响最大的症状。


11

基因疗法治疗丙酮酸激酶缺乏症试验最新数据

Rocket制药公司是一家致力于为儿童罕见疾病提供综合和可持续基因疗法管线的临床阶段公司,该公司前不久公布其RP-L301治疗丙酮酸激酶缺乏症(Pyruvate Kinase Deficiency,PKD)的1期临床试验的最新初步临床数据,显示治疗后6个月血红蛋白水平持久正常化,以及第二个患者治疗3个月后显示出相似趋势。结果表明,RP-L301治疗6个月后,具有持续安全性和耐受性



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01


Adv Sci+NAR | 黄胜林课题组揭示环形RNA癌症特异表达和作用并构建RNA剪接位点数据库

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RNA 剪接(RNA splicing)是真核生物 RNA 转录后加工的必要环节,是导致转录组多样性和复杂性的关键步骤。不同的 RNA 剪接方式可产生不同类型的剪接位点,包括线性剪接位点、反式剪接位点(环形RNA)和融合位点(融合基因)。因此,一个基因往往可产生多种形式的转录本,阐明转录本的具体信息,是了解基因结构和功能机制的重要基础。其中,环形RNA是一类具有特殊环状结构的RNA分子。目前研究表明,环形RNA主要通过发挥miRNA海绵、蛋白结合以及翻译短肽等生物学功能,可参与机体内各种生理和病理过程。大部分的环形RNA功能未知,与宿主mRNA的表达、功能和调控关系也尚待解析。

2021年5月1日,复旦大学生物医学研究院和附属肿瘤医院黄胜林课题组在Advanced Science杂志上发表了题为HNRNPL Circularizes ARHGAP35 to Produce An Oncogenic Protein 的文章,发现了环形RNA与宿主mRNA在癌症组织中的异常表达模式,阐明了环形RNA circARHGAP35与ARHGAP35 mRNA的相反表达和功能,通过m6a修饰编码一个1289aa的大蛋白与转录因子TFII-1互作发挥促癌作用,该研究揭示了环形RNA在肿瘤中的特异表达模式以及新的作用方式。

更多解读:

研究者首先通过对肝癌和配对正常组织进行去核糖体RNA测序和环形RNA分析,发现环形RNA可区分癌和正常组织,与宿主mRNA的表达关联,鉴定了由抑癌基因ARHGAP35的第二、三号外显子共同组成的环形RNA circARHGAP35,在肝癌和结直肠癌的样本中高表达,且和患者的不良预后显著相关,而ARHGAP35 mRNA在癌组织的表达和预后与circARHGAP35相反。体内外的功能实验也显示circARHGAP35具有促癌细胞增殖和转移作用,而ARHGAP35则有抑癌作用。有趣的是,circARHGAP35序列中包含一个3,867碱基的开放阅读框(Open Reading Frame, ORF),并在起始密码子附近含有多个m6A的修饰。经过报告载体和蛋白质谱发现,circARHGAP35编码了一个包含四个FF结构域,且缺少Rho GAP蛋白激酶结构域的截短蛋白。进一步发现circARHGAP35蛋白在细胞核中与TFII-I蛋白结合,发挥其促进肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭的能力。通过对RNA结合蛋白的筛选,发现HNRNPL能促进circARHGAP35的生成,并验证了HNRNPL在circARHGAP35成环序列两侧的结合位点。该研究发现了RNA结合蛋白HNRNPL介导的环形RNA circARHGAP35在肿瘤中与宿主mRNA的异常表达模式,阐明了circARHGAP35通过编码一个1289aa的大蛋白,并在细胞核中与转录因子TFII-I结合,进而发挥促癌作用的全新机制。这项工作为研究环形RNA在肿瘤中的表达规律和功能机制提供了新的思路,同时也揭示了肿瘤转录组的多样性和复杂性。

同时,黄胜林课题组近期还通过自主开发的RNA剪接位点识别程序ASJA等方法,针对近1万个肿瘤样本和2万个正常组织转录组,构建了一个包括三种RNA剪接位点的数据库RJunBase(www.RJunBase.org),展示了一个基因不同的剪接位点信息和表达情况,数据库包括约68万个线性剪接位点,22万个反式剪接(环形)位点,以及3万个融合位点,并鉴定了约3万个肿瘤特异的剪接位点。该工作发表在Nucleic Acids Research杂志上。


原文检索:HNRNPL Circularizes ARHGAP35 to Produce An Oncogenic Protein


02


Cell Metab | 肿瘤微环境如何抑制NK细胞抗肿瘤活性?

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肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)能引起细胞毒性免疫细胞的严重功能障碍,而癌症患者TME中NK细胞的细胞毒性受损程度与许多癌症的预后密切相关。然而,对于TME中NK细胞功能障碍的基本机制仍知之甚少。

肿瘤细胞具有强烈的代谢需求以支持其快速增殖,TME中缺乏包括葡萄糖和谷氨酰胺在内的代谢营养素,但富含包括乳酸和缺氧在内的代谢废物。肿瘤细胞适应于在这种代谢不利的环境中生长,这是由于它们增加了代谢底物的灵活性、对氧化应激损伤的抵抗力以及被称为Warburg效应的独特STAT3介导的代谢程序。Warburg代谢的特点是糖酵解和合成代谢增加,同时减少对线粒体氧化代谢的依赖。然而,NK细胞使用葡萄糖作为其主要代谢燃料,并需要提高葡萄糖驱动的糖酵解和线粒体氧化磷酸化(OxPhos)来实现其抗肿瘤反应。由此可见,针对免疫细胞代谢适应的研究具备巨大潜力,以克服TME中的免疫抑制和逃逸问题。

考虑到NK细胞的抗原无限制的肿瘤细胞杀伤机制,NK细胞不仅可以抵抗抗原漂移(antigenic drift)引起的肿瘤逃逸,还具有广泛有效对抗异质性肿瘤类型的潜力。重要的是,由于NK细胞疗法能够区分恶性细胞和健康细胞,已证明对血液系统恶性肿瘤患者有效且安全。然而,TME对NK细胞抗肿瘤活性的抑制仍然是将其治疗潜力扩展到实体肿瘤的一个重要障碍。

2021年4月13日,来自加拿大麦克马斯特大学的Ali A. Ashkar团队在Cell Metabolism杂志上发表了一篇题为Metabolic flexibility determines human NK cell functional fate in the tumor microenvironment 的文章。研究发现代谢灵活性是TME中NK细胞命运的关键决定因素,通过底物灵活性提高细胞毒性免疫细胞的代谢资源,可以作为肿瘤免疫治疗的一种有前途的治疗策略。

更多解读:

首先,作者从卵巢癌患者的TME中分离出肿瘤相关(ta)NK细胞,并证实与外周血(pb)NK细胞相比,它们在体外杀伤OVCAR8人类卵巢癌细胞的能力受损。不仅如此,作者将表达荧光素酶的OVCAR8细胞与人类pbNK或taNK细胞联合应用于免疫缺陷小鼠,与pbNK细胞相比,taNK细胞在小鼠体内阻止肿瘤植入和控制肿瘤生长的能力显著受损。因此,癌症患者的细胞毒功能受损直接导致肿瘤免疫逃逸。考虑到TME中的代谢改变,作者随即检测了细胞外酸化率(ECAR)、细胞耗氧率(OCR)、Glut1葡萄糖转运体表达及ATP生成率等指标,示癌症患者taNK细胞的功能障碍与NK细胞抗肿瘤反应的葡萄糖代谢需求的广泛损害相对应。

为了研究TME是否直接导致taNK细胞的代谢损伤,作者利用卵巢癌患者的恶性腹水建立了人TME的离体模型,在腹水TME(ascTME)或正常培养基中体外培养pbNK细胞3天,与对照pbNK细胞相比,ascTME暴露的pbNK细胞在葡萄糖代谢和线粒体功能方面表现出广泛的损伤,与代谢缺陷相一致,其抗肿瘤功能同样丧失。
虽然TME中NK细胞抑制仍然是阻碍NK细胞治疗实体肿瘤的主要障碍,该团队最近报道使用表达IL-21的“供料”细胞
扩增的NK细胞(exNK)能够消除荷人卵巢癌小鼠肿瘤,并且在肺癌模型中也同样有效。STAT3信号是Warburg肿瘤细胞代谢重编程的主要驱动因素,有意思的是,STAT3 exNK细胞有许多类似肿瘤细胞的适应性:除了快速增殖外,还能抵抗增殖衰老,发育出更长的端粒。那么这种STAT3-exNK细胞是否具有类似于肿瘤细胞的代谢适应性,从而使它们能够更好地抵抗TME的抑制呢?

为此,作者首先比较了exNK细胞和pbNK细胞的代谢情况,exNK细胞糖酵解的特异性上调和OxPhos的下调模拟了肿瘤细胞经典的Warburg代谢模式,提示这类细胞可能在代谢上更好地适应TME。紧接着,作者分别评估了exNK细胞在体外和体内的抗肿瘤作用,结果显示exNK细胞杀死OVCAR8细胞的能力显著增强,且经暴露于TME的exNK细胞处理的荷瘤小鼠肿瘤负担呈现出显著降低的趋势。

值得注意的是,作者在分析暴露于ascTME或正常培养基中的pbNK细胞和exNK细胞的蛋白质组学数据后发现,ascTME中的pbNK细胞显著增加了脂质过氧化、氧化损伤、衰老和自噬途径等相关蛋白的表达。那么根据这一结果,作者想知道靶向氧化应激是否能恢复pbNK细胞在TME中的代谢和功能呢?于是,作者使用抗氧化防御的中枢调节因子Nrf2的激活剂——RTA-408处理pbNK细胞,其抗肿瘤活性得到显著恢复,提示氧化损伤是TME损伤NK细胞葡萄糖代谢、线粒体功能及细胞毒性的重要机制。

最后,在阐明了NK细胞如何在TME中受到代谢抑制的机制之后,作者想知道exNK细胞维持其代谢适应性并在TME中特异性增强抗肿瘤活性的机制。在暴露于ascTME之后,exNK细胞显著上调了参与谷胱甘肽抗氧化防御的酶,并下调许多使用丝氨酸和谷氨酸的酶,也就是说exNK细胞采用一种将代谢物输送到抗氧化防御系统的模式,模拟了肿瘤细胞用来减轻TME中不受调控的氧化损伤的代谢适应。此外,pbNK细胞显示出依赖葡萄糖和脂肪酸氧化来满足能量需求,与之相反的是,exNK对所有燃料表现出完全的灵活性,展示了任何单一燃料以满足其全部能量需求的非凡能力。

总的来说,这项工作揭示了NK细胞对实体瘤的一种不可预见的抗肿瘤能力,并有力地支持了对用于实体瘤治疗的代谢灵活性NK细胞的未来临床研究。这些数据也有助于推动利用免疫细胞代谢谱以预测其功能命运的应用,以确定具备最大抗肿瘤潜力的细胞疗法。


原文检索:Metabolic flexibility determines human NK cell functional fate in the tumor microenvironment


03


Nat Methods | 突破瓶颈!人源多能性干细胞培养技术新进展

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人源多能性干细胞是一类具有自我更新和多向分化能力的细胞,包括从体内胚胎分离获得的胚胎干细胞(Human Embryonic Stem Cells, hESCs)和体外诱导获得的多能性干细胞(Human Induced Pluripotent Stem Cells, hiPSCs)。人源干细胞是进行细胞多能性维持机理研究、体细胞重编程机制研究和疾病发病机制研究等基础研究的重要研究对象。同时,人源干细胞也作为遗传性疾病治疗药物筛选、体外器官构建的“种子”细胞,在疾病治疗和再生医学治疗中具有重要价值。

尽管已经经过几十年的发展,人源干细胞的培养技术还有待完善。人源干细胞培养过程中的一个重大技术瓶颈是人源干细胞在传代,单细胞克隆和冻存复苏过程中容易凋亡,导致其存活率非常低。这个技术难题对人源干细胞的培养,基因编辑,以及人源干细胞产品的冻存复苏都造成巨大的困难。日本科学家Kiichi Watanabe和Yoshiki Sasai在2009年率先发现Rho-associated Kinase(ROCK)的抑制剂Y-27632可以有效抑制人源干细胞在传代过程中的细胞凋亡。Y-27632的发现极大地优化了人源干细胞的培养流程,目前已经被广泛运用。然而,Y-27632并未能彻底解决人源干细胞凋亡的问题。目前,即使在使用Y-27632的条件下,人源干细胞在单细胞克隆,以及冻存复苏过程中依然面临存活极低的困难。这个技术瓶颈在过去十多年中一直困扰着人源干细胞在基因编辑中的运用以及干细胞产品高效冻存复苏的实现.

2021年5月3日, 美国国立卫生研究院转化医学研究中心干细胞转化实验室的陈宇博士,陈璐博士和邓涛博士等在Nature Methods上发表论文A versatile polypharmacology platform promotes cytoprotection and viability of human pluripotent and differentiated cells首次报道了一个显著提升人源干细胞在单细胞克隆和冻存复苏过程中的存活率的四组分配方 CEPT(Chroman1, Emricasan, polyamines 和trans-ISRIB)。CEPT通过同时阻断多个诱发人源干细胞凋亡的信号通路,实现了显著提升人源干细胞在多种极端条件下的存活率。

更多解读:

论文作者首先发展了监测人源干细胞存活的药物高通量筛选实验体系,然后通过药物高通量筛选平台测试了15333个化合物。在他们发现的113个具有活性的化合物中,Chroman1是一个非常有效的ROCK抑制剂。它比目前广泛使用的Y-27632对ROCK的抑制更加有效,同时选择性更好。

随后,作者从113个有活性的化合物中挑选了29个代表不同作用机制的化合物进行了组合筛选(Matrix Screen)。通过测试812个组合,作者发现Chroman1和Caspase抑制剂Emricasan有明显的协同作用。同时使用Chroman1和Emricasan可以显著减少人源干细胞在细胞传代过程中的凋亡。

人源干细胞存活的极限挑战是单细胞克隆。在这个流程中,通过流式细胞仪每一个干细胞被单独放到96孔细胞培养板的一个孔中,让其成长为一个新的单细胞克隆。在目前的干细胞培养方法下,单个干细胞能够成功成长为单细胞克隆的机会非常小。这常常成为干细胞基因编辑的路障。在发现Chroman1和Emricasan(C+E)的协同作用后,作者在干细胞单细胞克隆实验中测试了C+E的效果。作者吃惊的发现C+E并不能够提高干细胞单细胞克隆的效率。这个结果让作者认识到干细胞在单细胞克隆过程中面临着细胞低密度条件下特殊的生存压力。为了寻找能够缓解这种特殊压力的化合物,作者进一步发展了在低细胞密度下进行药物高通量筛选的实验体系。通过在低细胞密度下进行第三轮药物高通量筛选,作者非常幸运地发现tISRIB可以显著增加干细胞在低密度条件下的存活率。tISRIB 是University of California, San Francisco (UCSF) Peter Walter实验室研发的Integrated Stress Response的抑制剂。因此,这一研究发现表明Integrated Stress Response在干细胞的存活中有着重要作用。同时,通过测试多种细胞培养添加组分作者也发现polyamines也可以促进干细胞在单细胞克隆过程中的存活。最终,作者发现同时使用Chroman1, Emricasan, polyamines, 和tISRIB(CEPT)可以将干细胞的单细胞克隆率提升到40%以上。 

在提升了人源干细胞的单细胞克隆效率之后,作者测试了CEPT在干细胞培养中的其他运用。他们发现CEPT不仅可以减少干细胞在形成EB过程中的凋亡,而且可以促进EB和微器官的生长和分化。同时,CEPT也可以极大的减少干细胞以及干细胞产品在冻存复苏过程中的凋亡。因此,CEPT在人源干细胞的基础研究和临床运用中都有广阔的运用前景。


原文检索:A versatile polypharmacology platform promotes cytoprotection and viability of human pluripotent and differentiated cells


04


Cell Stem Cell | 郭帆/王平合作团队解析人卵DNA甲基化的建立

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相比于精子和体细胞,哺乳动物卵细胞的DNA甲基化谱是非常独特的。以往的研究以小鼠为模型,报道了卵子发生过程中DNA甲基化建立的概观及机理。然而,对于人卵细胞重新建立DNA甲基化的过程及其调控因素仍知之甚少。

2021年5月5日,四川大学和中科院动物所的研究人员合作在Cell Stem Cell杂志在线发表了题为Decoding Dynamic Epigenetic Landscapes in Human Oocytes Using Single-cell Multi-omics Sequencing 的研究论文,揭示了人卵细胞DNA甲基化的建立过程和分子调控特征。

更多解读:

研究人员通过建立起的单细胞多组学测序方法,首先对多个阶段的人卵细胞和卵巢体细胞进行了转录组、DNA甲基化组和染色质开放性的分析。研究人员发现人卵细胞在生长过程中伴随着广泛的起始性DNA甲基化的发生,并且基因转录和染色质开放性与DNA甲基化的重新建立紧密相关。通过在单细胞与多组学层面上对人和小鼠不同时期的卵细胞进行系统性的比较,研究人员进一步发现了人卵特异的DNA甲基化修饰基因位点以及其可能的发生机理。

虽然基因组内的大量重复元件在成熟的人卵中具有较高的DNA甲基化水平,但研究人员发现依然有少量的ALU元件会逃离DNA甲基化并且在卵细胞生长阶段高度开放;有趣的是,这一类ALU元件往往存在于重要功能基因的附近,并且其关联基因在人与小鼠间并不保守。最后,研究人员探索了组蛋白修饰及其修饰酶在人卵DNA甲基化建立中的作用;虽然人与小鼠卵细胞相比,相关组蛋白修饰酶在RNA和蛋白表达上存在一定的差异,但组蛋白H3K4甲基化修饰在拮抗DNA甲基化建立中仍具有重要作用;此外,组蛋白H3K36甲基化修饰很可能也参与人卵DNA甲基化的建立。该研究深入分析了人卵细胞DNA甲基化的从头建立过程和分子调控特征,对于理解人类生殖细胞的表观遗传编程及其相关机理具有重要意义。


原文检索:Decoding Dynamic Epigenetic Landscapes in Human Oocytes Using Single-cell Multi-omics Sequencing


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Nat Cell Biol | 邹伟平组揭示癌症中首个免疫原性长非编码RNA

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免疫检查点阻断疗法激活T 细胞以杀伤肿瘤细胞。第一类主要组织相容性复合体(Major Histocompatibility Complex-I, MHC-I) 负责呈递肿瘤抗原供T细胞识别,进而激活抗肿瘤免疫反应  。然而,肿瘤细胞常常下调MHC-I分子的表达,以逃避免疫识别并抵抗免疫治疗 。如何恢复肿瘤细胞的MHC-I 表达便成为肿瘤免疫治疗的关键问题之一。

绝大多数人类基因并不产生蛋白质, 而是以核糖核酸 RNA 的形式发挥功能。随着深度RNA 测序技术的发展,越来越多的长非编码RNA long noncoding RNA, lncRNA 被鉴定出来。目前预测人类细胞中大约有3万到6万个lncRNA ,这些基因在遗传印记,细胞分化,以及癌症发展等方面扮演重要角色。但是,lncRNA 在肿瘤免疫中的作用还知之甚少。

2021年5月6日,密歇根大学邹伟平教授团队 (李高朋博士为第一作者) 在 Nature Cell Biology杂志在线发表文章 LIMIT is an immunogenic lncRNA in cancer immunity and immunotherapy揭示癌症中首个免疫原性的长非编码RNA。

更多解读:

在该项研究中,研究人员首先将黑色素瘤病人分为有大量T细胞浸润的热性肿瘤hot tumor和仅有少量T细胞浸润的冷性肿瘤cold tumor,并研究了lncRNA在其中的表达水平差异。研究发现有若干lncRNA在热性肿瘤中富集。通过功能性分析,研究人员发现其中一个lncRNA具有调控MHC-I 表达和肿瘤免疫原性的作用, 并命名为 LIMIT lncRNA inducing MHC-I and immunogenicity of tumor

通过分子生物学实验,研究人员鉴定了人类和小鼠细胞中LIMIT 的全基因序列,并发现LIMIT 是一个定位于细胞核中的长非编码RNA。临床分析显示LIMIT的表达水平与多种癌症中的T细胞浸润,MHC-I抗原呈递,IFNγ信号通路呈强正相关,并且LIMIT 表达高的病人具有更好的生存率以及免疫治疗的响应率,显示LIMIT可能是一个免疫原性的lncRNA。

进一步的细胞生物学研究发现LIMIT是一个被IFNγ信号传导激活的基因。IFNγ信号通路是已知最重要的上调MHC-I表达及抗原呈递的因素。研究者发现敲低LIMIT并不能影响IFNγ信号传导,但可以明显降低MHC-I 的表达。接下来,通过CRISPR activation技术,作者特异性激活了LIMIT的转录,发现可以增强MHC-I的表达。体外共培养T细胞和肿瘤细胞证明LIMIT调控的MHC-I可以介导肿瘤的免疫识别和杀伤。小鼠体内实验证明LIMIT可以限制肿瘤生长,且这种调控只存在于免疫功能正常的野生型小鼠中,而在免疫缺陷鼠中没有作用。进一步的多通道流式细胞术分析发现在LIMIT被敲低的肿瘤中,T细胞处于被抑制状态。反过来,如果在肿瘤细胞中激活LIMIT,则可以增强抗肿瘤免疫反应,并且显著提高免疫检查点阻断的治疗效果。总之,LIMIT 可以引起抗肿瘤免疫反应,是一个免疫原性的长非编码RNA。

分子机制方面,作者发现LIMIT 可以顺式激活 (cis-activate)一个名为GBP(guanylate binding protein)的基因簇,GBP可以结合热休克蛋白90(HSP90),进而释放出热休克因子HSF1进入细胞核。HSF1 作为一个转录因子,可以直接启动MHC-I类分子的表达,进而促进免疫识别和免疫治疗。最后,通过一系列细胞实验和小鼠实验,研究者揭示了GBP 和 HSF1在MHC-I表达,肿瘤生长,抗肿瘤免疫反应,以及免疫治疗中的作用,并且验证了LIMIT-GBP-HSF1-MHC信号通路的上下游关系。

综上所述,本研究鉴定了第一个癌症免疫原性的长非编码RNA;阐明了LIMIT在肿瘤免疫中的作用方式和分子机制;并且提示LIMIT-GBP-HSF1-MHC信号通路是提高癌症免疫治疗效力的潜在靶点。


原文检索:LIMIT is an immunogenic lncRNA in cancer immunity and immunotherapy


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 Cell Stem Cell | lamin B1介导海马神经干细胞活性年龄依赖性变化的内在调控机制

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与其他器官类似,哺乳动物大脑中神经干细胞(NSCs)的增殖活性随着年龄的增长而降低。在过去的十年中,已经确定了一些介导与年龄相关的神经发生丧失过程相关的分子因素,其中,Lamins除了在核周围锚定染色质的功能外,被认为是细胞老化的内在介质。目前,已经发现由LMNA编码的Lamin A(LA)突变通过破坏核形状和功能与Hutchinson-Gilford早衰综合征(HGPS)的发生存在因果关系,这些LMNA突变导致被称为“progerin”的LA截断体表达,随后导致核膜蛋白SUN1的水平增加,而SUN1蛋白上调似乎是LMNA突变对细胞功能有害影响的关键事件。

有趣的是,海马神经干细胞中progerin的异位表达破坏了内质网(ER)膜中扩散屏障的功能,导致无法正确分离老化因子。此外,一些发现表明在哺乳动物细胞分裂过程中,lamin与核膜的其他成分一起整合到内质网膜中,可能参与调节内质网扩散屏障强度和细胞分裂。结合Lamin B1(LB1)在海马神经干细胞高表达的数据,是否可以推测LB1水平的改变可能会导致海马神经干细胞活性的年龄依赖性变化呢?

不久前,来自瑞士苏黎世大学的Sebastian Jessberger团队和来自美国威斯康星大学的Darcie L. Moore团队合作在Cell Stem Cell杂志上发表了一篇题为Declining lamin B1 expression mediates age-dependent decreases of hippocampal stem cell activity 的短文,揭示了由lamin B1介导的海马神经干细胞活性的年龄依赖性变化的内在调控机制,并表明通过在神经原性谱系中选择性过表达LB1足以增强体内的神经发生,挽救老年神经干细胞的增殖缺陷。

更多解读:

基于先前的发现,作者首先分析了6周龄和9月龄小鼠海马体中相关蛋白水平的变化,可以明显观察到老化神经干细胞中LB1蛋白水平降低,而SUN1蛋白水平升高。那么这两种反应截然相反的蛋白之间是否存在某种调节关系?如果在老年神经干细胞中过表达LB1能有效降低SUN1的水平,相反,利用shRNA敲低SUN1却不会改变LB1的蛋白水平,提示LB1和SUN1的调节在海马神经干细胞中是单向存在的。

内质网膜中扩散屏障的建立有助于增殖性NSCs中老化因子的分离,且NSCs中屏障的强度也呈现年龄相关的变化。通过标记ER膜或ER腔的GFP蛋白光漂白实验中的荧光损失,作者观察到在老年神经干细胞中过表达LB1或基于shRNA下调SUN1蛋白水平均能修复屏障强度,而年轻神经干细胞中的LB1缺失或SUN1过表达并不影响内质网屏障强度。

接下来作者想知道LB1是否能拯救老年神经干细胞的增殖能力和海马中的神经发生。EdU脉冲标记和细胞周期分析给出了与预期一致的结果,即LB1过表达可以恢复祖细胞增殖能力。随后,作者利用组织特异性的方法选择性地增强成年神经干细胞及其后代中LB1的表达,向Gli1/tdTomato小鼠海马立体定位注射floxed-LB1-CFP或对照floxed- CFP病毒两天后,注射Tam激活cre依赖的LB1表达,导致靶神经原细胞的增殖和神经发生增强(黄色荧光),相应地,黄色荧光细胞中SUN1的蛋白水平下降。

总的来说,这项研究表明LB1和SUN1在海马神经干细胞中随年龄增长而动态调节,并确定一种新机制,即年龄介导的细胞内分子改变如何影响成年哺乳动物大脑中的干细胞行为。然而,以上只是粗略研究,究竟LB1和SUN1是如何在静止干细胞到成熟神经元的每一个发育阶段产生影响的,还需要在未来的研究中进一步分析。


原文检索:Declining lamin B1 expression mediates age-dependent decreases of hippocampal stem cell activity 


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Sci Adv | 类脂质体助力原位肿瘤免疫疗法

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在过去的几十年中,研究人员一直致力于开发支持肿瘤治疗的疫苗。当前,有两种预防性肿瘤疫苗获批(HPV疫苗和B型肝炎疫苗),在预防相关肿瘤方面发挥了重要作用。然而,这种预防性的疫苗对已经产生的肿瘤却无能为力。迄今为止,FDA仅批准了一种基于树突细胞的疫苗(Sipuleucel-T)来治疗现有的癌症,并且其总体临床收益仍较低。究其原因,阻碍癌症疫苗发展的主要障碍有两个:肿瘤相关抗原(TAA)的高变异性和免疫抑制性肿瘤微环境。

原位肿瘤免疫被认为是一种有前途的替代性癌症疫苗接种策略,它不需要鉴定和分离患者特异性TAA。通过局部使用治疗剂或免疫调节剂,原位肿瘤免疫可以产生大量TAA并激活肿瘤微环境中的免疫反应。多种原位疫苗接种策略,包括溶瘤病毒、光热疗法(PTT)、放射疗法(RT)、激动剂免疫疗法、和原位化疗,都可以诱导有效的免疫反应。然而,这些策略仍然受限于低抗原交叉呈递与免疫抑制环境。

近日,美国塔夫茨大学的许巧兵教授课题组在Science Advances上发表了题为 In situ cancer vaccination using lipidoid nanoparticles 的文章,这项研究采用类脂质体分子,显著增加了原位免疫疗法效果。具体地,研究人员发现类脂质体93-O17S可以捕获化疗产生的TAA,并将TAA递送到引流淋巴节中。此外,该类脂质体还增强了抗原的交叉呈递,并促进了干扰素基因刺激蛋白(STING)的激活,在对小鼠黑色素肿瘤模型的治疗中取得了显著效果。

更多解读:

首先,研究人员从数十种类脂质体分子中筛选出了具有佐剂作用的类脂质体分子93-O17S,进一步发现93-O17S可以激活Th1型的辅助T细胞反应,并促进抗原的交叉呈递。此外,93-O17S还可以通过胞内递送STING激动剂cGAMP激活抗原呈递细胞的STING通路,进而促进一型干扰素因子的分泌。包载cGAMP的93-O17S(93-O17S/cGAMP)可以显著的提高体内的模型抗原的体液与细胞免疫反应,表现出很高的潜力。

然后,研究人员在体内验证了93-O17S/cGAMP可以有效的捕获并递送模型抗原到引流淋巴结中,从而促进了肿瘤组织的STING激活。此外,联合化疗药物阿霉素的93-O17S/cGAMP可以显著促进了抗原呈递细胞与T淋巴细胞的浸润。进一步的细胞分型分析表明,该疗法可以促进树突细胞的激活并促进巨噬细胞的M1极化。

最终,联合小剂量阿霉素的93-O17S/cGAMP在小鼠黑色素瘤模型的治疗中表现出显著的效果,有约30%老鼠肿瘤完全消除。进一步的研究表明该原位免疫方法引起了一定的免疫记忆效果,约70%痊愈的小鼠阻止了二次接种肿瘤的侵袭。

综上所述,93-O17S可以通过胞内递送TAA与STING激动剂cGAMP,从而有效的促进TAA的交叉呈递与STING的激活,最终表现出突出的肿瘤化疗免疫治疗效果。


原文检索:In situ cancer vaccination using lipidoid nanoparticles 


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 Science子刊 | 更高效的CAR-T细胞疗法有望治疗胰腺癌等实体瘤

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作为一种实体瘤,胰腺导管腺癌(PDAC)是一种高度侵袭性肿瘤,尽管进行了积极的外科手术、放疗和高剂量化疗,但是它的5年生存率小于9%。尽管CAR-T细胞疗法已经成为CD19阳性B细胞恶性肿瘤的一种令人兴奋的有效治疗选择,但是它在实体瘤领域的表现尚未达到类似的疗效。嵌合抗原受体(CAR)T细胞(CAR-T)无法有效和持久地控制实体瘤的原因有很多,包括实体瘤特异性细胞表面靶标的缺乏和肿瘤抗原的异质性;实体瘤微环境对T细胞激活、衰竭和持久性的免疫抑制影响;以及体外扩增的CAR-T细胞自然转移到肿瘤部位的低效率。为了应对这些挑战,许多科学家们正在使用一些优雅的策略,试图通过CAR介导的外源分子表达或基因组编辑方法来改变T细胞生物学。

在一项新的研究中,来自美国贝勒医学院的研究人员测试了一种假设,即作为一种在多种炎症背景下多次鉴定和表征的记忆T细胞亚群,TCRαβ CD8+CD161+ T细胞可能作为CAR T细胞疗法的一种改进平台,这是因为科学家们认为在实体瘤环境中CAR成功的关键特征,如持久性、组织外渗和连续杀伤,似乎是这个T细胞亚群所固有的。相关研究结果发表在2021年5月5日的Science Translational Medicine期刊上,论文标题为A subset of cytotoxic effector memory T cells enhances CAR T cell efficacy in a model of pancreatic ductal adenocarcinoma

更多解读:

众所周知,CD161在自然杀伤细胞(NK)、自然杀伤T细胞(NKT)和多种T细胞群体中广泛表达。它与小鼠的同源物NK1.1有47%的同源性,在5%~25%的循环外周T细胞中表达。CD161表达之前在多种不同的CD8+细胞类型中观察到,如CD8αα+ TCR粘膜相关恒定T细胞(mucosal-associated invariant T cell, MAIT)、Tc17细胞和记忆干细胞。对表达CD161的细胞的转录谱分析鉴定出CD8+CD161+ T细胞具有保守的转录特征,该转录特征可以扩展到CD4+CD161+T细胞、TCRγδ+CD161+T细胞和NK细胞。尽管表达CD161的细胞类型具有某些先天样特性,但是这些作者在这项新的研究中鉴定出的T细胞表现出αβ多克隆库,有抗病毒特异性的倾向,并且没有明显的自然细胞毒性活性。

这些作者以前报道过类似于人类CD8+CD161+细胞的小鼠CD8+NK1.1+细胞的功能重要性,并记录了在给小鼠注射模拟与病毒感染有关的某些特征的基于细胞的疫苗后,这些细胞的数量增加了。针对CD8+NK1.1+细胞的微阵列分析显示,与活化的CD8+NK1.1细胞相比,在抗原刺激下,这些细胞大幅上调表达颗粒酶F、D、G、C、B、A和N。在稳态状态下,人CD161+细胞也上调表达颗粒酶B和H,并表现出上调表达C-C基序趋化因子受体CCR6、CCR5和CCR2,同时下调表达CCR7、CCR4、CCR1、CCR3和C-X-C基序趋化因子受体3(CXCR3),这表明这些细胞的归巢特性有所改变。在多发性硬化症患者外周血的循环CD161+细胞中也观察到类似的表达模式,使它们进入中枢神经系统的能力增强,并促进疾病发生。

与基因组数据一致,体内研究表明,用CAR转导的CD8+CD161+T细胞介导的抗肿瘤活性改善的机制与增强的杀伤力和潜在的归巢有关。在体外和体内CAR刺激后,PD-1的较低表达提示着还存在减少T细胞衰竭的机制。在激活的小鼠CD8+NK1.1+T细胞中,多种免疫球蛋白(Ig)重链和轻链是上调最多的转录物之一。除了验证所分析的CD8+NK1.1+T细胞群体没有被B细胞污染外,这些作者没有探讨这一现象;然而,最近在自身免疫性糖尿病的背景下报道了小鼠T细胞中B细胞受体(BCR)和TCR共表达这一出乎意料但令人着迷的现象。这种“双重表达细胞”群体有可能在某种程度上与表达NK1.1的T细胞重叠。

在CAR-T细胞体外扩增过程中,IL-7和IL-15的加入被证明有利于T细胞的发育、分化和稳态,导致过继转移后的CAR-T细胞存活率高于加入IL-2后发生扩增的CAR-T细胞在过继转移后的存活率。还有人已发现,IL-21促进了CD2+CD28+CD8+T细胞的扩增,并增强了CD19-CAR T细胞疗法的效力。还有报道说,加入IL-15和IL-21有助于增强和维持NKT细胞的记忆潜力。据报道,基于IL-7、IL-15和IL-21组合的T细胞体外扩增可增强记忆细胞,减少癌症转移,并提高黑色素瘤小鼠模型的生存率。

在这项新的研究中,这些作者发现,在存在IL-7、IL-15和IL-21的混合物的情形下,大量外周血单核细胞(PBMC)衍生的CAR-T细胞、CD8+CD161- CAR-T细胞和CD8+CD161+ CAR-T细胞的体外培养和扩增,只使CD8+CD161+ CAR-T细胞群体受益,而且大量PBMC T细胞或CD8+CD161-T细胞的表型不会发生在不含IL-21或仅含IL-2的培养条件下发生的改变。在这些条件下,用CAR转导的CD8+CD161+T细胞在裂解能力和持久性方面优于大量的PBMC T细胞和作为对照的CD8+CD161-T细胞。此外,在PDAC疾病原位模型和播散模型中,与用CAR转导的大量PBMC T细胞相比,用CAR转导的CD8+CD161+T细胞介导的的体内存活率一些科学家们已报告说,最佳的CAR-T细胞活性是通过平衡的用CAR转导的CD4+和CD8+ T细胞群体实现的。基于此,这些作者很想推测,通过同时使用用CAR转导的CD4+CD161+ T细胞,可能会进一步改善CD8+CD161+CAR-T细胞疗法。然而,目前还不清楚这样的策略是否有益。他们的结果一致表明,与由CD4+CAR-T细胞和CD8+ CAR-T细胞组成的大量PBMC相比,CD8+CD161+CAR-T细胞显示出更强的细胞毒性和持久的抗肿瘤反应。此外,由于大多数表达CD161的CD4+细胞是分泌IL-17的称为Th17细胞的调节性T细胞,具有较低的细胞毒性分子的表达,目前还不清楚CD161+CD8+CAR-T细胞和CD161+CD4+CAR-T细胞的组合是否会表现出优于单独的CD8+CD161+CAR-T细胞的功能活性。尽管如此,未来的实验将探索这种令人好奇的可能性。

这项新的研究有某些潜在的局限性。由于TCR测序显示NK1.1+T细胞和NK1.1-T细胞之间存在差异(事实上,不同小鼠的相同成分之间也存在差异),这些作者不能排除这两个亚群之间的TCR亲和力差异导致流感和黑色素瘤挑战模型中的生存差异的可能性。由于样本量相对较小、转录的内在差异性,以及希望在仍然报告潜在的相关生物学的同时避免第二类错误发生,这些作者对NK1.1/CD161+细胞和NK1.1/CD161-细胞之间的转录差异很少有明确的说法,除了随后通过实验进行前瞻性验证的基因。虽然通过跨物种比较确定的具有低q值的基因最有可能对应于转录的真正生物学差异,但其中的大多数基因也需要前瞻性验证。这些都是许多基因组学研究中的标准混杂因素。此外,虽然CAR实验重复了很多次,但只有三个血液供者作为起始材料的来源。因此,CD8+CD161+ T细胞的功能差异仍然需要更广泛的验证。他们也没有完全确定CD161/NK1.1受体连接在CD8+CD161+T细胞的下游功能中可能发挥的作用。这个作用的确定在未来使用这个亚群进行治疗时将特别重要。

总之,这些作者报告说,CD8+CD161+T细胞和它们的小鼠等同物CD8+NK1.1+T细胞在体外和体内都表现出较高的细胞毒性潜力。基于微阵列的基因表达谱分析显示,与NK1.1-和CD161-细胞相比,这些细胞在受到激活时,上调表达颗粒酶、穿孔蛋白和先天样受体(innate-like receptor)。在体外,用CAR转导的CD8+CD161+T细胞比用CAR转导的大量PBMC T细胞或用CAR转导的CD8+CD161-T细胞群体具有更高的杀伤速度和效率在体内,与用CAR转导的CD8+CD161-T细胞和用CAR转导的大量PBMC T细胞相比,单次给送用CAR转导的CD8+CD161+ T细胞大幅提高了抗肿瘤保护和生存率。使用这个T细胞亚群进行CAR-T细胞治疗可能为有效治疗包括PDAC在内的实体瘤提供机会,因此还需开展更多的研究。


原文检索:A subset of cytotoxic effector memory T cells enhances CAR T cell efficacy in a model of pancreatic ductal adenocarcinoma


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Nature Medicine | 钱俊斌等揭示乳腺癌免疫治疗反应机制并提出预测疗效新方法

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近年来以免疫检查点抑制剂(ICB)为代表的免疫治疗药物在多种肿瘤的治疗中取得了巨大成功,大大提升了部分肿瘤病人的生存率和生活质量。近期的乳腺癌临床试验数据表明,ICB联合新辅助化疗可提高患者完全缓解率和无事件生存率,而ICB单药的新辅助治疗也有望成为乳腺癌治疗的常规选项之一。但相较于黑色素瘤和肺癌,以抗PD-1/PD-L1抗体为代表的ICB疗法在乳腺癌的治疗中表现尚不尽人意,亟需进一步研究病人对此类药物缺乏反应的原因和开发预测新辅助治疗获益人群的新方法来指导精准医疗实践。

2021年5月6日,浙江大学医学院附属妇产科医院钱俊斌研究员与比利时鲁汶大学医院Ann Smeets教授、VIB研究所Diether Lambrechts 教授合作在Nature Medicine上发表了文章A single-cell map of intratumoral changes during anti-PD1 treatment of patients with breast cancer

该研究对乳腺癌患者进行了“机会窗口”(window of opportunity) 临床试验,即对29名初诊病人和11名经过新辅助化疗的病人进行肿块细针活检后给予10天左右抗PD-1抗体治疗,然后再手术切除肿块,并对免疫治疗前后的活检和术后肿块组织进行单细胞转录组联合免疫组库测序(scRNA-seq + scTCR-seq)以及单细胞转录组联合蛋白组测序(CITE-seq),并分析了免疫治疗前后肿瘤微环境内细胞组分的变化,从而鉴定出对免疫治疗结局有潜在贡献的特定细胞类型,特别是与T细胞克隆增殖相关联的细胞亚型。

更多解读:


通过对比治疗前后出现T细胞克隆增殖与未出现克隆增殖病人的免疫微环境改变,该研究揭示了多种免疫细胞在免疫治疗中的分化规律, 以及可能的作用机制。如该研究提示表达PD-1的CD4+ 和CD8+ T细胞亚型是抗PD-1治疗的主要靶点细胞, 其中CD8+ TEX细胞和辅助性CD4+ T 细胞(TH1, TFH)所对应谱系的分化程度和克隆增殖情况可以用来预测PD-1治疗的反应,而且PD-1治疗可能进一步促进此类细胞的分化。此外,CCR2+ 或 MMP9+ 等巨噬细胞和多种树突状细胞亚型均与治疗反应呈正相关,而CX3CR1+巨噬细胞的比例与T细胞的克隆增殖呈负相关。该研究进一步发现乳腺癌中表达PD-L1的主要细胞类型并不是肿瘤细胞而是巨噬细胞和树突状细胞,而后两者的PD-L1高表达可预测免疫治疗反应。最后,该研究通过生信分析挖掘了能够预测免疫治疗反应的生物标记物,并有望在筛选潜在获益人群的临床治疗分层实践中得到应用。

该临床研究区别于以往免疫治疗研究的特点在于其抓住了免疫治疗前后10天左右这一短暂的时间窗口,观察到免疫治疗诱导肿瘤微环境改变的初期特征,是我们全面理解免疫治疗整个疗程作用机制的关键组成部分,对临床实践具有重大指导意义。该新研究模式也有望在将来被应用到多种其他肿瘤乃至不同疾病的研究中。


原文检索:A single-cell map of intratumoral changes during anti-PD1 treatment of patients with breast cancer


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Cell | 大规模蛋白质相互作用组揭开人类细胞特异性相互作用网络

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虽然细胞中的遗传物质是固定的,但它的蛋白质组可以通过灵活地适应外部和内部的环境而进行变化,促进形态和功能的多样性,从而驱动多细胞生命中细胞类型和功能的多样性。尽管蛋白质组非常重要,但是想要得到一个完整的蛋白质相互作用组图谱仍然存在诸多挑战,比如蛋白存在不同的亚型、不同的翻译后修饰、不同的表达水平等。

2021年5月6日,来自美国哈佛大学医学院Steven P. Gygi研究组与J. Wade Harper研究组在Cell杂志上合作发表题为Dual proteome-scale networks reveal cell-specific remodeling of the human interactome的文章,通过对两种不同细胞类型之间大规模的蛋白质相互作用组的比较分析揭开了蛋白质组的功能网络的变化特征

更多解读:

通过实验室先前的研究,作者们曾经从胚胎肾脏组织来源的HEK293T细胞中得到两个版本较为初级蛋白质相互作用组,但是其中只有一部分人类蛋白被分析过,而且也只是在单一背景下对其进行了分析。为了进一步提高蛋白质相互作用组的分析,作者们采用了一个双向的系统。首先,作者们在293T细胞中诱饵蛋白增加一倍,利用亲和纯化质谱(Affinity-purification mass spectrometry,AP-MS)产生了BioPlex 3.0相互作用图谱(图1)。其次,作者们在另外的细胞系中对所有的诱饵蛋白的亲和纯化质谱实验进行重复。在此实验中,作者们使用的是结肠癌来源的HCT116细胞系(图1)。293T细胞与HCT116细胞系的联合蛋白质相互作用组的研究显著增加了对于人类蛋白质相互作用的认识。

为了提供更有意义的见解,作者们首先对建立的BioPlex 3.0相互作用图谱网络的对于人类细胞中蛋白质相互作用情况进行检测,该图谱必须忠实地反映蛋白质的相互作用。为此,作者们将得到的蛋白质网络与CORUM复合物网络进行比较。CORUM是一个提供人工管理的数据库,主要存储哺乳动物的实验特征蛋白复合物,主要是67%人类、15%小鼠以及10%的大鼠蛋白质复合物的信息。作者们发现293T细胞与HCT116细胞系的联合蛋白质相互作用图谱中与CORUM网络有着较高的匹配度。比较后作者们发现,在293T细胞中检测到的相互作用网络中有75%是富集的,该匹配度远超过之前的相互作用数据库。进一步地,作者们又对293T细胞中的999个诱饵蛋白的亲和纯化质谱结果进行重复,重复的中位数为60%。这些结果说明,该相互作用网络的覆盖率提升且准确度较高。

随后,作者们对来分别来自293T细胞与HCT116细胞系的核心蛋白质复合体的结果进行比较,其中有50%相互作用组在两个网络之间是共享的。其中比如外泌体与COP9信号小体是几乎完全相同的,因为这些复合体是细胞生命所必须的,因此是比较稳定也不随细胞系的改变而发生改变。两种细胞系之间蛋白质相互作用网络的不同,是因为细胞本身的不同。比如293T细胞系特异性的蛋白质组主要富集与胚胎和神经系统发育相关的蛋白,因这与该细胞系来自于胚胎肾脏以及肾上腺相关,而结直肠癌来源的HCT116细胞中特异性的蛋白主要是与细胞粘附和钙粘蛋白结合相关的蛋白质组。

作者们还对进化对于生物系统的影响进行了检测,主要的衡量方式是通过蛋白质进化年龄进行比较,作者们发现进化上最古老的蛋白比年轻的蛋白相互作用的重叠率要高6倍。另外,作者们还对复合物、信号通路以及蛋白家族的相互作用网络进行了总结,发现这与细胞的种类和表型有很大的相关性。在293T细胞与HCT116细胞系之间,最清晰的差异便是在TP53上的差异。TP53信号调控细胞周期进程和DNA修复,其功能的破坏会驱动癌症的发展以及病毒感染。在HCT116细胞系中,TP53并未受到干扰,而在293T细胞中TP53的信号在腺病毒转化过程中被破坏。而这一特性也造成两种细胞系中相关蛋白的相互作用网络、表达量以及磷酸化水平的不同。

总的来说,该工作提供了一个新颖的、高覆盖率、超大规模的蛋白质相互作用网络图谱,并且利用两种不同的细胞系为蛋白质组的调控以及动态变化提供了可比较的平台以及新的见解。未来,这些工作将为蛋白质相互作用景观提供更多更详尽的补充发现。


原文检索:Dual proteome-scale networks reveal cell-specific remodeling of the human interactome


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 Nature | 北京大学杜鹏等团队发现miRNA丰度的精确调控机制

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MicroRNA(miRNA)在胚胎发育过程中具有必不可少的功能,其失调会导致癌症。在不同的组织和肿瘤中发现了变化的miRNA丰度,这意味着对miRNA剂量的精确控制很重要,但是这种控制的潜在机制仍然未知。包含一个DROSHA和两个DGCR8的蛋白质复合物微加工器对于miRNA生物发生是必不可少的。

2021年5月5日,北京大学杜鹏及哈佛医学院Richard I. Gregory共同通讯在Nature 在线发表题为Global miRNA dosage control of embryonic germ layer specification 的研究论文,该研究确定了发育调控的miRNA剂量控制机制,涉及DGCR8的可变转录起始(ATI)。ATI发生在DGCR8 mRNA的茎环下游,绕过小鼠胚胎干(mES)细胞分化过程中的自调节反馈环。

更多解读:


删除茎环会导致DGCR8:DROSHA蛋白化学计量失衡,从而导致不可逆的微加工器聚集,减少的primary miRNA加工,降低的成熟miRNA丰度以及脂质代谢mRNA目标的广泛抑制。尽管全局miRNA剂量控制对于mES细胞退出多能性并不是必不可少的,但其失调会通过破坏体外和体内的胚层规格来改变脂质代谢途径并干扰胚胎发育。这种miRNA剂量控制机制在人类中是保守的。该研究结果确定了一个启动子开关,该开关可以平衡微加工器的自动调节和聚集,以精确控制全局miRNA剂量并在早期胚胎发育过程中控制干细胞的命运决定

微加工器(Microprocessor),DROSHA–DGCR8复合物,裂解primary miRNA(pri-miRNA)生成前体miRNA(pre-miRNA),该pre-miRNA由DICER处理形成约22个核苷酸(nt)的miRNAs。DGCR8 mRNA 5'末端的两个茎环也被微加工器切割,但这种自动调节的分子功能和生物学相关性仍未知。 

miRNA在发育中起关键作用,而整体范围内miRNA丢失会导致小鼠早期胚胎致死,并阻止mES细胞分化。在不同的组织和肿瘤中广泛观察到改变的miRNA表达,这表明精确的miRNA剂量在发育和肿瘤发生过程中很重要,但其潜在的调控机制仍不清楚。

该研究确定了发育调控的miRNA剂量控制机制,涉及DGCR8的可变转录起始(ATI)。ATI发生在DGCR8 mRNA的茎环下游,绕过小鼠胚胎干(mES)细胞分化过程中的自调节反馈环。

删除茎环会导致DGCR8:DROSHA蛋白化学计量失衡,从而导致不可逆的微加工器聚集,减少的primary miRNA加工,降低的成熟miRNA丰度以及脂质代谢mRNA目标的广泛抑制。尽管全局miRNA剂量控制对于mES细胞退出多能性并不是必不可少的,但其失调会通过破坏体外和体内的胚层规格来改变脂质代谢途径并干扰胚胎发育。这种miRNA剂量控制机制在人类中是保守的。该研究结果确定了一个启动子开关,该开关可以平衡微加工器的自动调节和聚集,以精确控制全局miRNA剂量并在早期胚胎发育过程中控制干细胞的命运决定。


原文检索:Global miRNA dosage control of embryonic germ layer specification


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 Cell丨转录组学图谱揭示lncRNA与人类疾病的关联

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人类基因组中,只有1.5%是编码基因。其余占据人类基因组98.5%的非编码序列,像“大海”一样包围着零星的编码序列小岛。长链非编码RNA(long noncoding RNA, lncRNA)是非编码基因的转录产物,长度通常在200nt以上。lncRNA在细胞中的丰度远低于mRNA,通常不表达蛋白产物,在基因调控中具有重要作用。根据RNA-seq数据库与已发表的文献总结,人类细胞中共有270,044个lncRNA转录本。但除了一小部分lncRNA与人类疾病的关系已知(如癌症中的HOTAIR,阿尔茨海默氏病中的BACE1-AS,前列腺癌中的PRNCR1和PCGEM1)之外,大多数lncRNA与人类疾病的关系仍然有待研究。

2021年4月16日,来自斯坦福大学Stephen B. Montgomery的研究团队在Cell上发表了题为Population-scale tissue transcriptomics maps long non-coding RNAs to complex disease 的论文。文章探究了lncRNA与人类疾病的关系。研究者使用了来自基因型-组织表达 (Genotype Tissue Expression,GTEx) 项目v8的数据,分析了来自49种组织中14,100个lncRNA基因的表达,遗传调控和细胞环境,确定了1,432个lncRNA基因-性状关联,揭示了lncRNA与人类疾病之间的联系。

更多解读:


首先,研究人员通过比较不同组织中的lncRNA基因,研究了lncRNA基因表达的组织特异性,检测出了316种只在一种组织中表达的lncRNA,并发现组织特异性lncRNA最常在睾丸,大脑,血液和皮肤组织中表达。为了探究基因变异对lncRNA表达的影响,研究人员通过数量性状表达位点(expression quantitative trait locus,eQTL)分析基因突变与lncRNA基因表达量之间的相关性。在所研究的14,100个lncRNA基因中,有67.3%的lncRNA基因表达与至少一种遗传变异有关。比起蛋白质编码基因,lncRNA基因与其相关变异基因的转录起始位点(TSS)之间的距离更短,数量性状表达位点的效应量(effect size)要更大,这表明lncRNA表达的调控靶点少,调控方式更简单。

为了了解lncRNA基因的细胞环境,研究人员在不同组织中进行了加权基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA),将相互关联的基因归类为一个基因共表达模块,然后可以提取出与某一特征(如细胞种类或细胞组分)相关的模块。这种方法将lncRNA归类到了各个模块中,揭示了lncRNA所处的细胞环境。他们发现,没有组织特异性的lncRNA常常富集在线粒体与核糖体中,而具有组织特异性的lncRNA与精细胞密切相关。

由于罕见的遗传变异会带来疾病风险,研究者通过异常值富集方法(outlier enrichment approach)来寻找lncRNA基因表达与罕见遗传变异之间的关系。他们发现受测个体中55%的基因间(intergenic)lncRNA异常事件与附近的罕见变异有关,这表明与lncRNA基因表达相关的罕见变异会影响常见的复杂性状,将lncRNA与疾病性状联系了起来。

为了进一步揭示lncRNA基因和疾病的相关性,他们通过数量性状表达位点与全基因组关联(Genome-wide association study,GWAS)共定位分析,发掘出了lncRNA基因在各种性状中的作用。这里的“共定位”指某功能与GWAS基因座之间的紧密联系。有1,432个重要的性状与GWAS基因座被共定位在了一起,这表明这些lncRNA基因与人类疾病有关。

作为lncRNA介导的疾病示例,他们重点介绍了lncRNA基因LINC01475(ENSG00000257582)和RP11-129J12.1(ENSG00000228778)与溃疡性结肠炎之间的共定位。这两个基因在相反的DNA链上重叠,位于蛋白质编码基因NKX2-3的上游(图1)。这两个 lncRNA基因共定位的组织(包括肠道组织、脾脏和小唾液腺)与溃疡性结肠炎有关。在克罗恩氏病的全基因组关联分析中也观察到了与这两种lncRNA的共定位,表明这两种与溃疡性结肠炎和克罗恩氏病有关。


该研究通过基因型-组织表达项目GTEx以及多种分析资源如数量性状表达位点eQTL,加权基因共表达网络分析WGCNA和全基因组关联GWAS共定位分析,评估了lncRNA基因的调控模式,揭示了lncRNA在特定细胞环境中与各种复杂性状和疾病的联系。研究中确定了1,432lncRNA基因-性状关联,其中有800个与被邻近蛋白质编码基因无关。有许多lncRNA与疾病的关系被揭示出来,包括lncRNA与肠炎,1型和 2型糖尿病以及冠状动脉疾病之间的关联。这让人们进一步认识到了lncRNA对人类特征和疾病的作用。


原文检索:Population-scale tissue transcriptomics maps long non-coding RNAs to complex disease



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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