作者团队2019年发表于Nature Immunology杂志上的论文中，首次发现了由Nfil3，Id2和Zeb2三个基因构成的转录调节回路。在这个回路中Nfil3和Id2通过调节Zeb2的表达水平来控制树突状细胞（Dendritic cells, DCs）前体细胞的分化。然而，ID2蛋白并不能直接结合Zeb2序列上的增强子，这意味着ID2对Zeb2基因的调控是间接的，而ID2的靶点——E-蛋白转录因子家族 （E-proteins family transcription factors）很可能在造血过程中直接结合Zeb2的增强子并调控其表达。

在2021年发表的论文中，为了进一步研究Zeb2表达调控的分子机制，作者首先分析了已发表的染色体免疫共沉淀测序（ChIP-seq）数据，并发现位于Zeb2基因转录起始点（Transcription start site，TSS）上游165kb的增强子（-165kb enhancer）可以结合E-蛋白。基于CRISPR技术的体外基因编辑实验显示，在小鼠基因组上删除-165kb增强子可以阻止从小鼠骨髓中提取的前体细胞发育成为pDC。这意味着Zeb2在DC前体细胞中的表达需要完整的-165kb增强子。

为了进一步研究-165kb增强子在体内的功能，作者利用CRISPR基因编辑技术建立了缺失-165kb增强子的小鼠模型（Zeb2Δ-165 小鼠）。与野生型（Wild type， WT）小鼠相比，Zeb2Δ-165小鼠完全丧失了pDC和单核细胞发育的能力，同时B细胞的数量大幅下降。事实上，在Zeb2Δ-165 小鼠的HSC内完全检测不到Zeb2的表达水平，而WT小鼠中HSC则表达中等水平的ZEB2蛋白。这表明源自HSC的成体造血过程中，Zeb2基因的表达都受到-165kb增强子的调控。

尽管单核细胞的发育在Zeb2Δ-165 小鼠中完全消失，与单核细胞关系紧密的组织驻留型巨噬细胞（Tissue resident macrophage, RTM）的发育却并未受到影响。成年小鼠体内的RTM多数来自胚胎造血，由卵黄囊中的巨噬细胞（Yolk sac macrophages）和胚胎肝单核细胞 (Fetal liver monocytes) 发育而成。在成体小鼠中，在某些特殊条件下，血液中由HSC发育而成的单核细胞也可以分化成RT】。以往研究表明，RTM的功能及发育也需要Zeb2。作者对脾脏内的RTM进行了Zeb2 mRNA的逆转录定量PCR（qRT-pCR）分析，并发现Zeb2Δ-165 小鼠脾脏RTM内的Zeb2 mRNA水平与WT小鼠并无显著差异。这些数据证明Zeb2Δ-165 小鼠体内的RTM并不是在成体造血过程中由HSC发育而成的，且-165kb增强子对Zeb2基因在这些细胞中的表达也不必要。

为了进一步探究Zeb2在巨噬细胞内的调控机制，作者对早期造血过程中的卵黄囊巨噬细胞和胚胎肝单核细胞进行了分析。Zeb2Δ-165 小鼠的卵黄囊巨噬细胞发育完全正常，胚胎肝单核细胞虽然相比WT小鼠有所减少，但是其ZEB2蛋白表达水平与WT小鼠并无显著差异。这表明，在胚胎造血过程中，Zeb2基因的表达是由-165kb增强子以外的一个增强子驱动的。为了找到这个增强子，作者对来自胚胎和成体的巨噬细胞和单核细胞进行了染色质开放性测序分析（ATAC-seq）。数据表明，-165kb增强子在上述几个群系中均具有活性，但是一个位于Zeb2基因TSS下游164kb的增强子（+164kb enhancer）则只在卵黄囊巨噬细胞和胚胎肝单核细胞中具有活性，在由HSC发育而成的成体单核细胞内则没有活性。同时，对一些在胚胎巨噬细胞和单核细胞内特异性表达的转录因子（如NUR77和LXRα）的ChIP-seq分析也表明这些转录因子可以结合在+164kb增强子上。这些结果提示，很有可能正是这些只在胚胎巨噬细胞和单核细胞内表达，而不在成体单核细胞内表达的转录因子结合在+164kb增强子上，并驱动了胚胎细胞内Zeb2基因的表达，使得在这些细胞内，即使-165kb增强子缺失，Zeb2也可以正常表达。

最后，为了进一步研究-165kb增强子调控Zeb2表达的分子机制，作者对WT和Zeb2Δ-165 小鼠的脾脏巨噬细胞进行了Hi-C分析。Hi-C实验可以获得细胞内染色质的3D结构。数据表明，Zeb2基因的启动子（Promoter）与-165kb增强子和+164kb增强子之间都有相互作用，而删除-165kb增强子后，Zeb2的启动子与上游大量增强子之间的相互作用大大减少，却并不影响其与下游+164kb增强子之间的作用。这表明-165kb增强子对维护Zeb2基因上游染色质结构至关重要。

综上所述，作者利用基因编辑小鼠模型和一系列高通量测序的实验手段，发现了调控Zeb2基因的两个增强子，其中+164kb增强子可能在胚胎造血过程中调控Zeb2表达，而-165kb增强子则在成体造血过程中支持Zeb2的表达。-165kb增强子对于免疫细胞的分化有着不可或缺的作用。

原文检索：Differential usage of transcriptional repressor Zeb2 enhancers distinguishes adult and embryonic hematopoiesis

研究者选择单碱基编辑工具ABE8.8用于PCSK9基因剪接位点的精准编辑以实现PCSK9表达的持久抑制。根据ABE8.8的活性窗口和PCSK9剪接受体/供体位点的序列特征，研究者设计出20种PAM序列为NGG的gRNAs。随后研究者通过LNPs转染ABE8.8 mRNA/gRNA的方式在人原代肝细胞中筛选最优gRNA。结果显示，靶向PCSK9基因1号外显子剪接供体的PCSK9-1 gRNA效果最佳，编辑效率可达60%。由于PCSK9-1 gRNA的靶位点在人与食蟹猴基因组中高度保守，研究者在食蟹猴原代肝细胞中进一步证实了PCSK9-1 gRNA的有效性。此外，小鼠Pcsk9基因在该位点具有高度的同源性，也存在适合ABE8.8的gRNA PCSK9-1m（与PCSK9-1存在4碱基错配）。因此研究者利用LNPs和ABE8.8 mRNA/ PCSK9-1m gRNA，通过静脉注射的方式在小鼠体内验证该策略的有效性。结果显示注射一周后，小鼠肝脏中靶位点的编辑效率可达70%。

之后研究者在食蟹猴中对LNPs和ABE8.8 mRNA/PCSK9-1 gRNA的编辑效果进行更系统的检验。预实验结果显示，以1.0 mg/kg的剂量注射LNPs两周后，食蟹猴肝脏中PCSK9靶位点的编辑效率可达63%。与此同时，血液中PCSK9蛋白也降低了81%，低密度脂蛋白（LDL）胆固醇水平也降低了65%，这表明LNPs和ABE8.8 mRNA/PCSK9-1 gRNA可实现食蟹猴肝脏中PCSK9靶位点的高效精准编辑并具有潜在的治疗意义。研究者还指出，该策略具有明显的组织特异性：其在肝脏中的编辑效果最为明显，此外仅脾脏和肾上腺中有低水平的编辑效果。随后的剂量效应实验发现，LNPs在0.5、1.0和1.5 mg/kg的剂量下对PCSK9靶位点的编辑效率均>50%，且剂量≥1.0 mg/kg时，编辑效率、PCSK9和LDL胆固醇的降低均趋于饱和。此外，LNPs注射会导致食蟹猴肝脏功能指标AST和ALT的短时中度上升，但一周后便可恢复正常。研究还发现，大部分的LNPs组分在食蟹猴循环系统中存留的时间不超过两周，而ABE8.8 mRNA/PCSK9-1 gRNA在注射后48小时后便快速降解，一周后便被清除干净。

随后研究者还开展了一项持续至今的长期研究，以3.0 mg/kg的LNPs剂量检验食蟹猴对单碱基编辑的药物耐受性，以及PCSK9基因编辑后PCSK9和LDL胆固醇水平降低的持久性。结果显示，LNPs注射1周后，血液中PCSK9水平便可降低近90%，血液中LDL胆固醇和脂蛋白的水平则分别降低60%和35%，且这种降低可持续至少8个月。长期研究还指出，LNPs注射后，AST和ALT会有瞬时中度上升，但两周后便可恢复正常。除此之外，实验中的食蟹猴并无其它肝功能异常和健康异常。

已知单碱基编辑工具在DNA水平和RNA水平可能存在不同程度的脱靶风险。为此，研究者首先在食蟹猴原代肝细胞和肝脏组织样本中对LNPs和ABE8.8 mRNA/PCSK9-1 gRNA在DNA水平的脱靶效应进行分析。借助于新的脱靶分析策略ONE-seq，研究者共发现48处潜在的脱靶位点，定向PCR扩增测序结果显示，肝细胞和肝脏组织中的脱靶效应相似，且仅1处位点有较明显的脱靶效应但脱靶位点的编辑效率<1%。随后研究者还通过ONE-seq和Digenome-seq两种脱靶分析策略在4种不同供体来源的人原代肝细胞中分析脱靶效应，结果显示两种策略发现的数十处脱靶位点均无明显的脱靶效应。研究者还对该策略在RNA水平的脱靶效应进行分析，结果发现其在RNA水平并无明显的脱靶效应。以上结果表明，非人灵长类动物中，通过LNPs递送的ABE单碱基编辑有较高的安全性。

此外，来自瑞士苏黎世大学的Gerald Schwank实验室与荷兰玛西玛公主小儿肿瘤中心的Sean C. Semple实验室合作，在Nature Biotechnology杂志发表In vivo adenine base editing of PCSK9 in macaques reduces LDL cholesterol levels的文章，该研究的策略与Nature文章类似，借助于脂质纳米颗粒递送的ABE系统，研究者在小鼠和非人灵长类动物中成功实现了肝脏组织中PCSK9基因的精准编辑，最终有效降低了血液中PCSK9和LDL蛋白的含量，这为未来肝脏疾病治疗提供了新思路。

总体而言，两项研究均表明，利用脂质纳米颗粒LNPs递送单碱基编辑工具ABE可实现非人灵长类动物肝脏中PCSK9基因的高效精准编辑，而且只需单次注射便可实现血液中PCSK9和LDL胆固醇的持久降低，这为心血管疾病的预防和治疗提供了全新的思路。这是研究者首次在非人灵长类动物体内开展单碱基编辑治疗的研究，具有非常重要的指导意义，将极大的推动单碱基编辑技术的临床转化应用。

原文检索：In vivo CRISPR base editing of PCSK9 durably lowers cholesterol in primates

研究人员根据电子供体-π-受体的形式设计了多个苯乙烯吡啶偶联物（Pyridine conjugates, PCs），利用吡啶环作为电子受体基团和不同的乙烯基苯环衍生物作为电子供体基团。当发生碱基置换反应时，SARM1催化PC探针替换NAD上的烟酰胺基团，使吡啶环带上正电，增加吸电子能力和分子内电荷转移，导致产物的荧光波长红移。

各种光学特性和特异性使6#探针（PC6）脱颖而出，它可以进入细胞，被催化后在细胞内积累荧光信号，这一特性使之可以用于活细胞成像。研究人员因此得以详细研究SARM1在各种激活条件下的活化，特别是首次在显微镜下对原代神经元轴突损伤后SARM1的活化过程实现了实时成像，揭示该活化早于轴突变性；利用基因编辑技术和激活剂等手段证明SARM1活化是轴突变性的必要不充分条件，它调控轴突变性下游事件的机制仍在探索中。

研究者进一步利用PC6进行了药物筛选，筛选获得的多个SARM1的高效抑制剂，其中抗高血压药尼索地平显示出很好的活性，但是批次之间差异巨大。经过探索，最终证明，是尼索地平的光解产物dHNN（上图中黄色小分子）对SARM1具有独特的抑制活性。它通过共价修饰Cys311，把SARM1固定在八聚体莲花样结构，从而抑制其激活，该结果揭示了有效的别构抑制位点；进一步的，在原代神经元的轴突损伤模型中证明，该化合物可以抑制损伤造成的轴突变性。该项工作将有效推动神经退行性疾病的相关机理研究和药物研发进程。

原文检索：Permeant Fluorescent Probes Visualize the Activation of SARM1 and Uncover an Anti-neurodegenerative Drug Candidate

这项研究中，作者运用混合分布模型对单个遗传变异在多个性状上的遗传效应进行统计建模，将遗传效应分为正遗传效应、无遗传效应、以及负遗传效应三个部分。该模型在区分有无遗传效应的同时，同时考虑了遗传效应影响的广度（即遗传多效性）和遗传效应影响的深度（即遗传效应的大小）。通过对混合分布模型的拟合，作者利用估计得到的正负遗传效应的比例及均值，设计出一个新的总遗传效应统计量（TGCA Θ），并通过大量的模拟计算证明了TGCA方法可以在各种情况下有效地估计总遗传效应。

作者运用TGCA方法评估了全基因组各个遗传变异对UK Biobank中五类复杂性状或疾病的总遗传效应，包括医疗健康情况（122个性状）、体格特征（117个性状）、生活方式（172个性状）、心理健康情况（189个性状）、以及饮食状况（139个性状），提供了全基因组遗传变异对五种类型性状总贡献的图谱。研究发现，人类HLA位点对健康相关性状有最突出的遗传效应，骨密度位点WNT16对体格特征性状有最突出效应，而皮肤着色位点MC1R和吸烟易感位点CHRNA3对生活方式相关性状有突出的遗传效应（图）。

此外，作者通过将遗传变异对各类性状的总遗传效应与GTEx中48个人体组织的基因表达数据进行整合，检验了总遗传效应在组织器官中的富集程度，从而将总遗传效应关联到组织器官水平。例如，研究发现，心理健康相关性状的整体遗传效应在大脑特异表达的基因中富集，而其他类型性状的整体遗传效应在大脑中无显著富集。已有研究表明基因和蛋白质表达的顺式调控元件集中在转录起始位点附近，而这些区域富集了复杂性状的遗传力。作者发现，如果一个特定的组织富集了某一类型性状的总遗传效应，则在这一组织特异表达的基因的顺式调控位点（cis-eQTL）也同样富集这一类型性状的总遗传效应，从而说明总遗传效应与人体组织的关联是由组织特异表达基因的顺式调控元件驱动的。

这一统计遗传学的前沿研究对遗传多效性进行了新的解读，通过开发并运用新的总遗传效应评估方法，分析当今GWAS结果大数据资源，提供了人类遗传变异对多种复杂性状的总遗传效应图谱。新方法能有效挖掘现有数据的更多信息，有望在多组学与基因组结合的数据分析中有重要应用。

原文检索：Total genetic contribution assessment across the human genome 

琥珀酰辅酶A合成酶亚基β （succinyl-CoA synthetase ADP-forming subunit β, SUCLA2）是琥珀酰辅酶A合成酶复合体的一个组分，可以将琥珀酰辅酶A分解为琥珀酸和辅酶A。研究发现，SUCLA2可以在线粒体内结合GLS，SUCLA2通过代谢反应降低了GLS周围局部的琥珀酰辅酶A的水平，从而降低了GLS的琥珀酰化修饰水平。而在氧化压力存在的条件下，激活的p38 MAP激酶介导了SUCLA2 S79位点的磷酸化，从而破坏了SUCLA2与GLS的相互作用，使SUCLA2与GLS解离，导致了GLS 周围局部琥珀酰辅酶A水平的升高，进而增加了GLS琥珀酰化修饰，促进了其活性。激活的GLS增加谷氨酰胺分解和还原性物质的产生，从而对抗氧化应激，促进肿瘤细胞存活和肿瘤生长。在临床样本中也发现，SUCLA2 pS79和GLS K311琥珀酰化水平呈正相关，与胰腺导管腺癌患者的临床分期和不良预后呈正相关。

本研究揭示了GLS上的一种新型翻译后修饰——琥珀酰化，对于GLS活性的重要调节作用，并发现肿瘤细胞在氧化应激条件下，通过SUCLA2调控 GLS的琥珀酰化和酶活性，进而增强谷氨酰胺代谢水平。该研究强调了小分子代谢物质（如琥珀酰辅酶A），调控线粒体代谢活动和细胞氧化压力的新型机制，并将为肿瘤治疗新策略的开发提供新思路。

原文检索：SUCLA2-coupled regulation of GLS succinylation and activity counteracts oxidative stress in tumor cells 

在本研究工作中，作者主要有以下发现：

1、剪接体抑制驱动多能干细胞到全能干细胞的转变

作者分析了先前发表的单细胞胚胎数据，发现剪接因子在早期胚胎发育中是动态变化的，有一类剪接因子在胚胎发育早期低表达，在后期表达量逐渐升高。作者发现敲低这一类关键剪接因子能广泛激活全能性基因（如Zscan4s，Plk2，Btg1/2以及转座子Mervl和Mt2），沉默多能性基因（如Utf1，Tdgf1，Sox2），将小鼠多能性的ESC重编程为全能性状态。同时，将剪接抑制剂Pladienolide B（PlaB）添加到Serum/ LIF培养基中（SLP培养基），能够在体外培养和维持TBLC，且细胞活性和核型正常。与PSCs (pluripotent stem cells) (P0)相比，在SLP培养基中培养5代之后，整体转录组趋于稳定，特异性表达胚胎时期的全能性基因，沉默囊胚时期特异性表达的多能性标记基因，接近体内胚胎的2细胞和4细胞时期。其次他们发现撤去PlaB后，TBLCs细胞能够转换到多能性状态，说明单个剪接抑制剂PlaB可以操纵这个多能/全能干细胞转换过程。SLP培养条件提供了一个可靠的体外系统来研究全能到多能细胞的转换，且这个系统在分子水平上能够模拟从体内2细胞时期到囊胚时期的发育。

2、TBLC在单细胞转录组、翻译组、DNA甲基化组和染色质可及性上具有与2细胞和4细胞时期相似的分子特征

作者首先对PSCs和TBLCs进行了单细胞转录组测序。使用23个多能性标记基因和30个全能性基因以及转座子Mervl和Mt2，区分了PSC和TBLC，发现几乎所有的TBLC来自SLP培养基，说明SLP培养基能培养和维持TBLC细胞的同质性。此外，翻译组测序（Ribosomal profiling，Ribo- seq）显示，与PSCs相比，TBLCs在翻译组水平上全能性基因表达上调，多能性标记基因表达下调。作者使用全基因组亚硫酸氢盐测序法（Whole-Genome Bisulfite Sequencing，WGBS）来表征PSCs和TBLCs的DNA甲基化组，发现PSCs中的整体甲基化水平为71%，接近E6.5-E7.5时期胚胎；而TBLCs与之相比甲基化水平大幅降低至35%，类似于体内2细胞和4细胞胚胎（整体甲基化程度分别为47%和41%）。染色质可及性测序ATAC-seq（Assay for Transposase-Accessible Chromatin using sequencing）结果显示，与PSCs相比，TBLCs在转录起始位点（TSS）附近的开放峰和封闭峰与小鼠2细胞和4细胞胚胎时期显示出相似的开放或封闭状态，这意味着TBLCs具有与早期胚胎相似的染色质可及性。综上,作者使用单细胞测序以及多组学分析，表征了与体内全能性胚胎相似的TBLCs在转录组，DNA甲基化组，染色质可及性和翻译组上的分子特征。

3、TBLC与EPSCs和2C-like细胞不同，在分子水平上靠近2细胞和4细胞时期胚胎

此外，作者比较了TBLCs与已发表的EPSCs和2C-like细胞的转录组测序数据，发现与TBLCs细胞中大多数多能性标记基因被广泛沉默不同，EPSCs仍明显表达多能性标记基因；而在TBLCs中高表达的全能性基因或转座子在EPSCs中表达量很低。最后，作者对TBLCs和EPSCs与小鼠植入前胚胎数据进行了基于转录组的主成分分析以及与2C-like细胞的相关性分析，发现TBLCs明显靠近2细胞和4细胞时期胚胎，EPSCs和2C-like细胞接近多能性囊胚时期，这与最近一个研究组得到的结论一致。

4、TBLC具有双向分化潜能，能够产生多种胚内和胚外细胞谱系

作者进行的功能嵌合实验表明，TBLC具有强大的双向发育潜能，可以产生胚内和胚外组织，包括囊胚时期的TE，E6.5-E7.5胚胎的EPC和ExE，以及发育后期的胎盘和卵黄囊。更重要的是，作者还观察到来源于单个TBLC的荧光标记细胞可以嵌合进入整个E6.5-E7.5胚胎，包括EPI，ExE和EPC。小鼠胎盘是一个富含血液的复杂器官，为了避免免疫染色产生的假阳性，作者将E13.5嵌合小鼠的胎盘和卵黄囊消化成单细胞，并通过流式富集筛选出有荧光标记的TBLC来源的细胞进行单细胞测序，发现其能够在小鼠体内分化为至少6种胚外和15种胚内细胞类型。本篇文章首次利用单细胞转录组准确追踪出供体细胞的发育谱系，为全能性细胞的功能性检验提供了一个更严格的检验方法。作者使用单细胞测序，证明了TBLC能够在胎盘和卵黄囊中分化为至少6种胚外和15种胚内细胞类型。

最后，作者发现，在小鼠胚胎干细胞中，动态剪接体阻遏导致了广泛的内含子积累，从而导致多能性基因表达下降，而全能性基因仍然可以被有效地剪接并激活，这可能与全能性基因拥有短而少的内含子的独特基因特征有关，但是更详细的机制还需要继续探索。

综上，此项研究首次建立了体外捕获和培养全能性干细胞的方法，而且令人惊奇的发现了揭示了剪接体在干细胞命运转变中的重要决定作用。故此，该成果不但对于早期胚胎发育相关的基础研究提供了新的体外研究体系，同时也为未来干细胞相关的临床医学研究提供了新型的发育潜能极高的“种子细胞”来源。

原文检索：Mouse totipotent stem cells captured and maintained through spliceosomal repression

这些结构显示，端粒酶RNA通过与TERT的特异性相互作用对模板的上游和下游进行锚定，两个锚点与模板之间由柔性区域相连。这一结构特性在给予RNA模版活动性的同时，又将其运动范围限制在6个碱基之内。与此同时，TERT独有的TRAP结构域与经典的thumb helix共同构成一个容纳模板下游柔性区域的通道，进而调控RNA模版的运动。通过比较这些结构，作者发现RNA/DNA杂交螺旋的长度并不会随着DNA链的合成而增加，而是始终维持4-5个碱基对。这样的“亚稳态”螺旋被位于TERT上的bridge loop进一步稳定，既保证了DNA的顺利合成，又使得RNA模版可以在一个重复序列合成结束后与DNA链分离。基于上述结构信息，作者设计了一系列位于作用界面上的氨基酸突变，并系统研究了这些突变对于端粒酶活性及连续合成能力的影响。最终，作者提出了一个全新的端粒酶连续合成多个重复DNA 序列的分子机制模型。

除了催化核心外，端粒酶在细胞内的正常功能还需要一系列辅助蛋白的参与。这些蛋白与端粒酶催化核心的相互作用往往只在细胞周期的特定阶段进行，限制了相关结构生物学的研究。得益于四膜虫端粒酶独特的“完整性”，作者在文章里详细描述了辅助蛋白p65与端粒酶RNA，p50与TERT以及Teb1与DNA的相互作用界面，为理解端粒酶的组装、招募以及DNA产物处理等过程的分子机制提供了结构基础。

原文检索：Structures of telomerase at several steps of telomere repeat synthesis

为了捕获与乳腺癌转移相关的选择性剪接事件，作者对一种常用的三阴性乳腺癌转移模型细胞MDA-MB-231 (低转移性细胞) 及其肺转移衍生细胞系MDA-LM2（高转移性细胞）进行了RNA测序。然后作者利用pyTEISER (pythonic Tool for Eliciting Informative Structural Elements in RNA)，一种基于RNA结构和序列信息来识别顺式调节元件的计算框架，发现了一类在高转移性癌细胞中上调的全新的、高度特异性的RNA结构元件，在可变剪切外显子中的特异富集表明它是一种结构剪接增强子(SSE，structural splicing enhancer)。进一步对临床样本的RNA测序结果也暗示了SSE在可变剪切和癌症发展中的功能。对乳腺癌细胞直接转染含有SSE元件的RNA（与内源SSE竞争），能观察到细胞内源转录本更多地跳过了外显子，证实这些SSE元件可以调控转录本的可变剪切。

SNRPA1 与SSE互作控制可变剪切

通过RNA共沉淀和质谱分析的方法，作者鉴定了跟SSEs相互作用的蛋白，其中SNRPA1（small nuclear ribonucleoprotein polypeptide A′）具有最高的富集倍数。因此作者将本文发现的SSE称为S3E（SNRPA1-associated Structural Splicing Enhancer）。另外，相比于MDA-亲代细胞，高转移性的MDA-LM2细胞中SNRPA1在mRNA和蛋白水平上都显著升高。利用siRNA敲低SNRPA1后,MDA-LM2细胞中含S3E元件的外显子显著降低。反之，过表达SNRPA1会导致MDA-LM2细胞中含S3E元件的外显子显著升高。总之，这些结果表明，SNRPA1促进了高转移癌细胞中含S3E外显子的保留。

为了确定SNRPA1与S3E元件在细胞内存在直接相互作用，作者利用CLIP-seq对MDA-LM2细胞中的SNARPA1进行分析，结果显示SNARPA1的结合位点与S3E元件高度吻合。综上所述，这些数据表明S3Es被SNRPA1结合，通过与SNRPA1直接相互作用，从而调控乳腺癌细胞中转录本的可变剪接。

由于SNRPA1在转移性乳腺癌细胞中控制了可变剪接，作者通过体内转移试验检测了SNRPA1是否影响乳腺癌的进展。结果发现敲低SNRPA1后，癌细胞转移能力显著降低，但SNRPA1的表达水平并不会影响癌细胞的增殖，这些结果表明SNRPA1介导的AS通路可能通过调节病灶粘附活性来影响癌细胞的侵袭、迁移和转移。

SNRPA1调控PLEC和ERRFI1的可变剪接

利用RNA-seq 和SNRPA1 CLIP-seq数据，作者选择了两个与SNRPA1结合且含有S3E元件的基因：PLEC和ERRFI1进行深入研究。通过EMSA证明PLEC和ERRFI1会与SNRPA1选择性结合。通过isoform-specific RT-qPCR, alternative exonflanking RT-PCR等技术验证了SNRPA1在细胞内对两个基因可变剪切的调控。SNRPA1过表达细胞导致可变外显子内含的增加，相反，敲低则会造成可变外显子跳过的增加。通过CRISPR敲除PLEC和ERRFI1中S3E元件后，也会导致可变外显子的跳过，表明S3E元件是SNRPA1调控的可变剪切所必须的。为了评估PLEC可变剪接的功能后果，作者利用反义寡核苷酸诱导外显子跳过，发现PLEC 31号外显子跳过能显著降低癌细胞的转移定植和侵袭能力。这些结果表明SNRPA1能够控制PLEC 31号外显子的可变剪切，PLEC更长的亚型充当癌细胞侵袭和转移的启动子。

SNRPA1表达与乳腺癌进展相关

作者分析了来自乳腺癌患者的公开数据集，并进行了临床相关性研究。与前面的实验结果一致，在多个乳腺癌患者队列中，SNRPA1水平升高与无转移生存期和无复发生存期降低相关。为了进一步验证这些发现，作者对96个来自不同疾病分期的临床样本进行RT-qPCR分析，观察到随着乳腺癌分期的增加，SNRPA1的表达上调。同时在96个临床样本中测量了PLEC 31外显子的内含量，发现晚期乳腺癌中PLEC 包含31外显子的亚型显著升高。最后，作者对组织微阵列进行了免疫分析，结果表明了SNRPA1表达水平与癌症发展之间存在显著关联 。

总结，作者发现了SNRPA1的一个非经典功能：通过与一种全新的RNA结构元件（S3E）相互作用调节可变剪接，增强癌细胞的侵袭和转移能力。S3E结合蛋白SNRPA1充当了乳腺癌转移的启动子的角色，SNRPA1的水平与癌症发展之间存在显著关联。

原文检索：A prometastatic splicing program regulated by SNRPA1 interactions with structured RNA elements

DS-lncRNA首先是从神经损伤背根神经节RNA深度测序中发现，并证实其有两个 6.293-kb和 6.18-kb大小转录异构体。主要表达于DRG中小神经元，且在外周神经损伤后损伤側的DRG中表达显著减少。研究者分别采用病毒载体和转基因小鼠手段，在损伤側的DRG中过表达DS-lncRNA 以阻断神经损伤引起的其减少，小鼠的神经病理疼痛症状均获得显著缓解。相反DRG显微注射其siRNA或者DRG条件性敲除DS-lncRNA下调其在正常小鼠DRG中表达则能诱发产生神经病理痛敏样行为。进一步信息学分析及功能验证试验，发现转录因子Pou4f3是DS-lncRNA表达减少的关键上游调控蛋白。随后通过蛋白质谱鉴定和相关功能验证分析，则发现DS-lncRNA能与转录辅助因子RALY结合。外周神经损伤时因DRG内DS-lncRNA表达减少，结合到RALY蛋白的DS-lncRNA数量亦减少，继而增加了RALY与Ehmt2基因启动子结合数量，同时也增加多聚核糖体II与Ehmt2基因启动子的结合，促进Ehmt2 基因转录及其翻译蛋白G9a表达增加。G9a是组蛋白赖氨酸甲基化转移酶，能通过催化组蛋白H3赖氨酸甲基化降低基因转录效率。以往研究表明，外周神经损伤后，DRG初级感觉神经元中Ehmt2 mRNA/G9a表达增加，参与DRG内约90%以上基因的表达下调，如大多数钾离子通道（Kcna2）和三个阿片受体（Oprm1、Oprd1、Oprk1）等【4,5】。因此G9a被认为是调控神经病理性疼痛的关键分子。DS-lncRNA很可能通过负性调控DRG中Ehmt2及其翻译蛋白G9a表达参与神经病理性疼痛的产生和持续。

该研究揭示了DS-lncRNA通过G9a调控神经病理性疼痛的新机制。由于DS-lncRNA具有在DRG中特异高表达而在其他组织低表达或者不表达的特性，该特性有助于通过选择性上调DRG中DS-lncRNA，继而实现特异性调控DRG中G9a表达达到防治躯体神经病理性疼痛的目的。该研究将为针对外周初级感觉神经元防治神经病理性疼痛的药物开发提供新思路。

原文检索：Downregulation of a dorsal root ganglion-specifically enriched long noncoding RNA is required for neuropathic pain by negatively regulating RALY-triggered Ehmt2 expression

LKB1在非小细胞肺癌中经常与KRAS共同突变，KRAS/LKB1（KL）突变的肿瘤对免疫检查点抑制 （immune checkpoint blockade）包括PD1的客观反应率（ORR）低于<10％。与此相对， KRAS / TP53共突变的NSCLC对PD1的客观反应率则高于 30％。KRAS/LKB1和KRAS/TP53 共突变非小细胞肺癌都经常出现在有大量吸烟史的患者中，烟草中的致癌物会导致非同义突变水平的增加，这一特征通常在非小细胞肺癌中对PD1抑制剂更持久的临床反应和更好的生存率呈正相关。这是由于更高水平的非同义突变常常伴随着更高水平的肿瘤新抗原（TMB），当PD1被抑制的情况下可以更好地激活新抗原特异性CD8 + T细胞，达到杀死肿瘤细胞的效应。

该研究发现，当排除吸烟状态对TMB的影响时，从不吸烟的人肺癌患者的LKB1突变肿瘤显示TMB比LKB1野生型高。这与动物模型中LKB1突变肿瘤比Trp53突变肿瘤具有更高的TMB的发现一致。进一步的研究表明，高TMB与对Lkb1突变型肿瘤的抗PD1反应不良之间的脱节是由于LKB1突变抑制了抗原加工和呈递能力。在LKB1突变的非小细胞肿瘤中，免疫蛋白酶体亚基LMP2 / PSMB9的减少和TAP1转运蛋白的下调。最重要的是，KL肿瘤中的免疫蛋白酶体不能加工抗原底物。尽管响应IFNγ刺激，KL肿瘤上的MHCI水平升高，但是向MHCI复合物的抗原肽在细胞表面的呈递却受到了损害。

由于在蛋白质降解过程中的两个主要方式蛋白酶体降解与自噬（autophagy）之间存在平衡关系， LKB1突变肿瘤显示出更高的细胞自噬潮（autophagic flux）和更强的对自噬抑制剂的敏感性。利用这种平衡关系，使用靶向自噬作用的关键调控因子Ulk1的小分子药物MRT68921可以使 Lkb1突变型肿瘤重新敏感于抗PD1阻断作用。这是通过增强免疫蛋白酶体活性来恢复对抗原呈递的抑制，从而通过在LKB1突变肿瘤中CD44 + CD62L-的CD8阳性效应T细胞（CD8+ effector T cells）的增殖，导致T细胞浸润增加以及对抗PD1治疗的反应增强。这项研究证明，通过抑制自噬作用，可以增强肿瘤新抗原呈递，为LKB1突变的高TMB非小细胞肺癌的临床治疗提供了理论基础。

原文检索：ULK1 inhibition overcomes compromised antigen presentation and restores antitumor immunity in LKB1 mutant lung cancer

在这项研究中，研究者检查了携带PWWP结构域缺失或突变的DNMT3A在基因组上的分布，发现其从H3K36me2修饰富集区域重新定位到了多梳蛋白调控的CpG岛上。此外，研究者还发现携带PWWP突变的DNMT3A与H2AK119ub修饰的共定位水平强于PRC2催化的H3K27me3修饰。结果证明，敲除PRC1（Ring1a/b），而非PRC2（Ezh2），能够破坏携带PWWP突变的DNMT3A与CpG岛的结合。

该研究通过对全长DNMT3A1和一组经过化学修饰的核小体之间进行体外结合实验，证明DNMT3A1与H2AK119ub修饰的核小体间存在强烈且特异性的结合能力，其与H3K27me3修饰的核小体间则不存在。重要的是，研究者发现将DNMT3A的短亚型DNMT3A2或DNMT3B中的PWWP结构域删除，均不会使它们重新定位到多梳蛋白介导的CpG岛上。与DNMT3A2相比，长亚型DNMT3A1有一个额外的N末端结构域，但功能不详。研究者将DNMT3A1的N端结构域替换给删除了PWWP结构域的DNMT3B上，结果其获得了重新定位到H2AK119ub修饰区域的能力，这表明DNMT3A1和H2AK119ub修饰的相互作用是通过其N末端区域介导的。最后，研究者通过在携带PWWP结构域突变DNMT3A的细胞中敲除Ring1a/b，逆转了CpG岛DNA甲基化水平的异常上升，进一步证明了DNMT3A通过与PRC1催化的H2AK119ub修饰相互作用，最终导致CpG岛超甲基化。

综合上述，这项研究揭示了启动子CpG岛的起始甲基化的潜在调控机制，而这种甲基化在正常发育或癌症发展过程中均有发生。未来在结构-功能方面进一步分析DNMT3A1与H2AK119ub修饰间的相互作用，将使我们能够从病理生理学角度更好地理解和靶向DNA的起始甲基化修饰过程。

原文检索：Two competing mechanisms of DNMT3A recruitment regulate the dynamics of de novo DNA methylation at PRC1-targeted CpG islands