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01
国家药监局药审中心关于规范申请人儿童用药申报信息备注的通知
通知原文：http://www.cde.org.cn/news.do?method=viewInfoCommon&id=d1f65de700482295
02
国家药监局药审中心关于公开征求ICH指导原则《S12：基因治疗产品的生物分布研究》意见的通知
通知原文：http://www.cde.org.cn/news.do?method=viewInfoCommon&id=192f27a82e3ccafe
03
关于公开征求《溃疡性结肠炎治疗药物临床试验技术指导原则》意见的通知
通知原文：
01
缓解慢性肾病进展还能降低心血管风险，拜耳“first-in-class”疗法获FDA批准
7月10日，拜耳（Bayer）公司宣布，美国FDA已经批准该公司的“first-in-class”疗法Kerendia（finerenone）上市，用于在伴有慢性肾病（CKD）的2型糖尿病患者中，降低肾衰竭风险、延缓估算肾小球滤过率（eGFR）的下降速度，降低心血管死亡，非致死性心肌梗塞，以及因为心力衰竭住院的风险。Kerendia是一款非甾体选择性盐皮质激素受体拮抗剂（MRA）。新闻稿指出，这是用于治疗这一患者群体的首款获批MRA。值得一提的是，它在中国的上市申请也已获受理。
02
治疗膀胱癌，“first-in-class”抗体偶联药物扩展适应症
7月10日，Seagen和安斯泰来（Astellas）公司联合宣布，美国FDA批准该公司的抗体偶联药物（ADC）Padcev（enfortumab vedotin-ejfv）扩展适应症，用于治疗曾接受过至少一种前期疗法，但不适于接受含顺铂化疗治疗的局部晚期或转移性尿路上皮癌患者。新闻稿指出，这是针对这一患者群体FDA批准的首款疗法。FDA同时基于Padcev在3期临床试验EV-301中的数据，将此前的加速批准转化为完全批准。
03
更低的剂量！美国FDA批准“高分泌”蛋白优化策略AAV基因治疗进入临床，用于治疗A型血友病
日前，ASC Therapeutics宣布，美国FDA已经批准其研究性第二代基因治疗ASC618的IND申请，用于治疗重度或中度A型血友病患者。
04
重庆精准生物CD70靶点肾细胞癌获临床申请受理
重庆精准生物技术有限公司CD70靶点为国内首创，在研产品C-4-29细胞制剂用于治疗≥18周岁患有复发/难治性多发性骨髓瘤（MM）或晚期/转移性肾细胞癌（RCC）患者。其第一适应症（MM）临床试验于2020年12月10日通过国家药品监督管理局药品审评中心默示许可，第二适应症（RCC）临床试验申请于2021年7月8日获得CDE的受理，实现了企业CAR-T细胞治疗实体瘤的突破。截止目前，重庆精准生物技术有限公司已受理5项临床试验申请，获得4项临床默示许可。
05
辉瑞三代ALK抑制剂拟纳入优先审评，治疗NSCLC
7月12日，CDE官网显示，辉瑞Lorlatinib片（劳拉替尼 ）上市申请拟纳入优先审评，拟用于既往接受过一种或多种间变性淋巴瘤激酶（ALK）酪氨酸激酶抑制剂（TKI）治疗的ALK阳性局部晚期或转移性非小细胞肺癌 (NSCLC) 患者。
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信达FGFR抑制剂拟纳入优先审评，治疗胆道癌
7月12日，CDE官网显示，信达生物纤维细胞生长因子受体（FGFR）1/2/3抑制剂Pemigatinib片的上市申请拟纳入优先审评，用于既往至少接受过一种系统性治疗，且经检测确认存在有FGFR2融合或重排的晚期、转移性或不可手术切除的胆管癌成人患者。
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首款针对EGFR/HER2 Exon20插入突变疗法在华申报上市，同时纳入优先审评
7月12日，CDE官网公示，武田口服小分子新药mobocertinib胶囊上市申请已正式获国家药监局受理。是国内申报上市的首款用于EGFR 20号外显子（Exon20）插入突变NSCLC的疗法，同时该产品的上市申请也于今日被CDE纳入了优先审评。5月21日，强生EGFR/cMet双抗Rybrevant（amivantamab-vmjw）凭借I期81例病人的单臂试验已获FDA加速批准上市，成为了FDA批准的首个针对该类突变的药物。
08
强生两款药物拟纳入突破性疗法，均治疗慢性乙肝
7月12日，CDE官网显示，强生的JNJ-56136379片、JNJ-73763989注射剂被拟纳入突破性疗法，均用于治疗慢性乙型肝炎病毒感染。
09
开拓药业AR-PROTAC临床申请获FDA批准，治疗脱发和痤疮
7月13日，开拓药业发出公告，称其自主研发的基于蛋白降解嵌合体(PROTAC)技术开发的新型靶向雄激素受体(AR)的GT20029，已获得FDA的临床试验许可，将开展治疗雄激素性脱发和痤疮的研究。GT20029是全球首款进入临床阶段的外用PROTAC化合物, 继2021年4月获药监局批准开展I期临床试验, 在美国也进入临床阶段。
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康方生物CD47单抗AK117完成I期爬坡，联合阿扎胞苷治疗AML临床获批
7月13日，康方生物宣布，CD47单抗（AK117）已完成澳洲I期剂量爬坡试验，开展联合阿扎胞苷治疗急性髓系白血病（AML）的Ib/II期临床研究获药监局批准。
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降低疾病进展风险37%，杨森CD38抗体组合获批二线治疗多发性骨髓瘤
7月13日，强生（Johnson & Johnson）旗下杨森（Janssen）公司宣布，美国FDA批准Darzalex Faspro联合泊马度胺和地塞米松（Pd），用于治疗既往接受过至少一种前期治疗的多发性骨髓瘤（MM）成人患者。这一批准标志着Darzalex Faspro 治疗多发性骨髓瘤的第6个适应症。
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CRISPR基因编辑敲除PD-1，“改良版”即用型CAR-T疗法进入临床试验
7月13日，CRISPR基因组编辑生物医药公司Caribou Biosciences宣布，该公司开发的创新同种异体CAR-T疗法CB-010，在治疗复发/难治性B细胞非霍奇金淋巴瘤（r/r B-NHL）患者的1期临床试验中完成首例患者给药。新闻稿指出，这是首款进入临床试验阶段的敲除PD-1表达的同种异体CAR-T疗法。Caribou由诺贝尔奖得主Jennifer Doudna教授联合创建，旨在利用RNA-DNA杂合序列介导的CRISPR基因编辑系统（chRDNA）开发下一代基因组编辑细胞疗法。chRDNA系统有望完成更为精准的基因组编辑，减少基因编辑的脱靶效应。
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每周1次！赛诺菲长效凝血因子VIII获CDE拟突破性疗法
7月13日，赛诺菲注射用重组人凝血因子VIII Fc-血管性血友病因子-XTEN融合蛋白（efanesoctocog alfa，rFVIIIFc-VWF-XTEN，BIVV001）获CDE拟突破性疗法，拟定的适应症是用于患有A型血友病的成人和儿童：（1）常规预防治疗，用于减少出血的发生频率；（2）出血的按需治疗；（3）围手术期出血的处理。
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贝达药业ALK抑制剂恩沙替尼新适应症上市申请获受理
7月13号，贝达药业发出公告，称盐酸恩沙替尼胶囊上市许可申请已获得国家药监局受理，拟用于间变性淋巴瘤激酶（ALK）阳性的局部晚期或转移性非小细胞肺癌（NSCLC）患者的治疗。
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治疗儿童近视！欧康维视核心产品在中国获批3期临床
7月13日，欧康维视宣布，其治疗儿童近视发展的核心产品OT-101（0.01%硫酸阿托品滴眼液）获中国国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）批准开展3期临床，以评估OT-101治疗儿童受试者近视进展的安全性和有效性。根据公告，该试验是低浓度阿托品及其类似物全球首个包含中国人群在内的3期国际多中心临床试验。
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阿斯利康PD-L1抑制剂度伐利尤单抗新适应症获批，一线治疗小细胞肺癌
7月14日，NMPA官网显示，阿斯利康PD-L1抑制剂度伐利尤单抗注射液新适应症上市申请获批，与依托泊苷联合铂类（卡铂或顺铂）化疗方案联合，用于广泛期小细胞肺癌的一线治疗。度伐利尤单抗是国内批准的首个PD-L1单抗，在2019年12月6日获批用于在接受铂类药物为基础的化疗同步放疗后未出现疾病进展的不可切除、III期非小细胞肺癌（NSCLC）患者的治疗。
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荣昌生物ADC「维迪西妥单抗」第2项适应症申报上市
7月14日，荣昌生物维迪西妥单抗第2项适应症上市申请获国家药监局受理。预计该适应症为治疗HER2表达局部晚期或转移性尿路上皮癌。
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治疗致盲眼科疾病，改良维生素A获得FDA突破性疗法认定
7月14日，Alkeus Pharmaceuticals公司宣布，美国FDA已授予其维生素A衍生药物ALK-001突破性疗法认定（BTD），用于治疗眼底黄色斑点症（又名Stargardt病，STGD1）。新闻稿指出，ALK-001是首个获得突破性疗法认定，用于治疗STGD1的在研药物。此外，美国FDA之前已授予ALK-001治疗该病的孤儿药资格。
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康诺亚/诺诚健华申报CD3/CD20双抗
7月15日，康诺亚与诺诚健华合资公司天诺健成CD3/CD20双抗CM355的临床试验申请获得NMPA受理。
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国内第12家：合生基因申报溶瘤病毒新药
7月15日，合生基因溶瘤腺病毒新药SynOV1.1注射液的临床试验申请获得NMPA受理。
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豪森药业两天内获受理2款大分子新药
7月14日和15日，豪森药业两款大分子新药HS-20093和HS-20089的临床试验申请，先后获得NMPA受理，这也是豪森药业头2款自主研发的大分子新药。
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德琪医药在台湾地区递交塞利尼索的新药上市申请，用于治疗血液肿瘤的三个适应症
7月14日，德琪医药宣布已向台湾卫生福利部食品药物管理署（TFDA）提交同类首款选择性核输出抑制剂塞利尼索（selinexor）的新药上市申请，用于治疗三个适应症：与硼替佐米、地塞米松联合或与地塞米松联合治疗复发难治性多发性骨髓瘤（RRMM）患者；单药治疗既往接受过至少二线系统治疗的成人复发难治性弥漫性大B细胞淋巴瘤（rrDLBCL）患者（包括由滤泡性淋巴瘤转化的）。
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中国境内首个！迈博药业「英夫利西单抗」生物类似药获批
7月14日，中国国家药监局（NMPA）公示，迈博药业的注射用英夫利西单抗生物类似药（CMAB008）已经获批上市。根据迈博药业新闻稿，该药本次获批的适应症包括：类风湿关节炎、成人及儿童克罗恩病、瘘管性克罗恩病、强直性脊柱炎、银屑病及成人溃疡性结肠炎患者，商品名为类停。值得一提的是，这也是首个在中国境内获批的英夫利西单抗生物类似药。
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NGLY1缺陷症基因疗法获FDA孤儿药资格认定
近日，Grace Science宣布，美国食品和药物管理局（FDA）已授予GS-100孤儿药资格认定，GS-100是一种用于治疗NGLY1缺陷症的AAV9基因替代疗法。
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ALS药物获EMA孤儿药资格认定
Prilenia Therapeutics是一家致力于开发神经退行性疾病和神经发育性疾病新疗法的临床阶段生物技术公司，该公司治疗肌萎缩侧索硬化症（Amyotrophic lateral sclerosis，ALS）的pridopidine获得欧洲孤儿药资格认定的肯定意见。在EMA孤儿药品委员会（COMP）发表肯定意见后，将在30天内正式授予孤儿药资格认定。
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广州赛莱拉的脐带来源干细胞临床试验申请已获受理
7月16日，国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）显示，广州赛莱拉干细胞科技股份有限公司申报的“人脐带间充质干细胞注射液”临床试验申请获得受理（受理号：CXSL2101179）。
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贝达药业PD-1+CTLA-4联合治疗实体瘤临床试验获批
7月15日，贝达药业发出公告，宣布和 Agenus共同申报的巴替利单抗注射液（Balstilima，PD-1 抗体）和泽弗利单抗注射液（Zalifrelimab，CTLA-4 抗体）联用治疗晚期实体瘤的临床试验已获 NMPA 批准开展。
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新进展！和黄医药在欧洲提交「索凡替尼」上市申请
7月16日，和黄医药宣布，欧洲药品管理局（EMA）已确认并受理索凡替尼（surufatinib）用于治疗胰腺和胰腺外（非胰腺）神经内分泌瘤（NET）的上市许可申请。EMA已确认提交材料的完整性，并且已准备好启动正式的审评程序。索凡替尼已在中国获批治疗这两种适应症，其向美国FDA提交的新药上市申请也已获得受理。
过半溃疡性结肠炎患者缓解持续近3年，杨森IL-12/23抑制剂长期效果积极
7月11日，强生（Johnson & Johnson）旗下的杨森公司（Janssen）公布了其IL-12/IL-23抑制剂Stelara（ustekinumab）治疗中重度活动性溃疡性结肠炎（UC）患者的长期扩展研究数据。数据显示，过半（55.2%）最初对Stelara产生应答的患者，在近3年（第152周）时症状持续缓解。此外，大多数（96.4%）在第152周症状缓解的患者不需使用皮质类固醇。
显著降低STAT3水平，创新蛋白降解剂显示抗癌活性
7月13日，Kymera Therapeutics宣布，最新临床前数据显示，其STAT3特异性靶向降解药物在治疗异常STAT3活化的外周T细胞淋巴瘤（PTCL）时显示出治疗潜力。
治疗NASH，创新药物达到2a期试验所有主要终点
7月13日，Hepion Pharmaceuticals公司宣布，在非酒精性脂肪性肝炎（NASH）患者中，其在研新型亲环素（cyclophilins）抑制剂CRV431的2a期AMBITION临床试验获得积极的顶线结果，达到试验的所有主要终点。
靶向FRα，华东医药引进的ADC疗法在中国启动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，华东医药子公司中美华东制药、ImmunoGen等公司已在中国启动一项评估IMGN853治疗晚期卵巢癌患者的3期临床研究。公开资料显示，IMGN853（mirvetuximab soravtansine）是华东医药超3亿美元自ImmunoGen公司引进的一款新型抗体偶联药物（ADC），预计将于2021年下半年在美国递交上市申请。
靶向高达30种“肿瘤新抗原”，创新T细胞疗法迈出关键一步
7月14日，Genocea Biosciences公司宣布，其在研外周T细胞疗法GEN-011在1/2a期临床试验中完成首例患者给药。GEN-011是一种靶向患者新抗原（neoantigen）的外周T细胞疗法，新闻稿指出，它代表着治疗实体瘤的一种全新自体细胞疗法类型。
预防皮肤瘢痕增生，双靶点RNAi疗法进入2期临床试验
7月14日，圣诺制药（Sirnaomics）宣布，该公司候选药物STP705在用于预防瘢痕疙瘩（Keloid scar）的2期临床试验中完成首例患者给药。STP705是一种小干扰RNA（siRNA）治疗药物，利用双靶向抑制特性和多肽纳米颗粒（PNP）增强递送技术直接敲低TGF-β1和COX-2的表达，降低组织的异常纤维化。
Affinivax/安斯泰来肺炎球菌疫苗2期临床试验结果公布
siRNA+中和抗体疗法，Vir乙肝组合疗法完成2期试验首例给药
降低早期三阴性乳腺癌进展风险37%，Keytruda达到3期临床终点
针对前列腺癌！恒瑞医药新型AR拮抗剂3期临床达主要终点
01
NCB | 新冠治疗新靶点：SARS-CoV-2病毒核衣壳蛋白的液-液相分离特性
2021年7月8日，苏州大学周芳芳研究组在Nature Cell Biology杂志上发表文章Targeting liquid-liquid phase separation of SARS-CoV-2 nucleocapsid protein promotes innate antiviral immunity by elevating MAVS activity，揭开了SARS2-NP蛋白介导先天免疫逃逸、蛋白翻译后修饰以及突变的相关机制，为优化COVID-19的治疗策略以及抗病毒药物的筛选提供了新的可能。
更多解读：
SARS2-NP蛋白包三个已知可能的内在无序序列（Intrinsically disordered regions，IDRs），还有一个N端的RNA结合结构域以及C端的一个二聚化结构域【1】。考虑到IDRs区域是蛋白能够发生液-液相分离的关键特征，作者们想知道SARS2-NP蛋白是否具有液-液相分离活性。作者们发现，体外纯化的SARS2-NP蛋白可以形成液滴（图1），而该液滴可以被破坏弱疏水相互作用力的药物1.6-Hex（1,6-hexanediol）所破坏，同时该液滴在光漂白之后可以快速恢复，说明SARS2-NP的确具有发生液-液相分离的能力（关于新冠病毒N蛋白相分离的相关内容，此前有一些报道，详见：Protein & Cell | 曾坚阳/李丕龙团队合作提出基于相分离的新冠联合用药新策略）。
随后为了揭开SARS2-NP中对于相分离活性的关键区域，作者们构建了一系列SARS2-NP的短截形式。作者们发现，无论是删除不同的IDRs还是NP蛋白中的RNA结合结构域对于其体外液滴形成的能力都没有显著地影响，但是在删除其二聚化的结构域后其体外液滴形成的能力则明显降低（图1）。通过表面等离子共振技术，作者们发现SARS2-NP蛋白的二聚化区域对于其结合病毒的RNA非常关键。
进一步地，为了探讨NP蛋白在先天性抗病毒应答中的作用，作者们将SARS2-NP表达在细胞之中，发现SARS2-NP负调控IFN-β信号通路，而删除其二聚化结构域后则会显著影响其抑制作用。因此，SARS2-NP蛋白的二聚化结构域正是介导先天性免疫应答抑制的关键。通过构建小鼠模型，作者们又进一步在体内模型中证明了，SARS2-NP蛋白中其二聚化结构域对其介导的天然抗病毒应答的抑制是必不可少的。
随后，作者们通过评估病毒诱导的TBK1和IRF3的磷酸化以及IRF3的二聚化及其在核内的累积来探究NP蛋白是否通过抑制IFN-β信号转导来抑制先天的免疫途径。作者们发现SARS2-NP蛋白野生型而非二聚化结构域删除型能够靶向IFN-β信号通路中TBK1-IRF3上游组分。进一步地，作者们发现SARS2-NP蛋白通过结合MAVS并干扰其相分离，负调控MAVS-IRF3信号级联途径。SARS2-NP蛋白的表达会抑制MAVS的泛素化修饰，而二聚化删除的形式的抑制能力则会显著受到影响。因此，SARS2-NP蛋白会抑制MAVS的激活。
这些发现进一步引出了一个新的问题，即大量NP蛋白存在的情况下宿主是如何对病毒感染进行防御的，作者们猜测NP蛋白本身在宿主体内可能也会被调控。作者们通过对NP蛋白感染小鼠的组织进行质谱分析后发现，SARS2-NP蛋白的Lys375位点会被高度乙酰化（图2）。为了验证该乙酰化状态的作用，作者们构建了持续模拟乙酰化的突变，该突变引入后会显著抑制NP的活性。而将该乙酰化位点进行突变后，则会显著提高NP蛋白结合RNA的能力。通过构建特异性的NP乙酰化抗体以及遗传密码正交系统实验，作者们证实了NP蛋白乙酰化后的确会造成活性的降低，而且乙酰化的NP蛋白相分离的能力也会明显下降。
最后，作者们筛选出了一种靶向SARS2-NP蛋白二聚化结构域的多肽，该多肽可以破坏了SARS2-NP的液-液相分离液滴，并在体外和体内均证明能够抑制SARS-CoV-2病毒的复制和拯救先天的抗病毒免疫缺陷。
总的来说，该工作鉴定发现了SARS2-NP蛋白具有发生液液相分离的能力，同时其中的二聚化结构域对于其相分离活性非常关键（图3）。另外，作者们还鉴定发现了NP蛋白中包含的高度乙酰化的位点，该位点的模拟乙酰化突变会破坏SARS2-NP蛋白的液-液相分离能力。该发现证明SARS2-NP蛋白的相分离活性可以作为新冠病毒感染后可能的治疗靶点，为相关的药物开发提供了新的可能。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41556-021-00710-0
参考文献：
1. Ye, Q., West, A. M. V., Silletti, S. & Corbett, K. D. Architecture and self-assembly of the SARS-CoV-2 nucleocapsid protein. Protein science : a publication of the Protein Society 29, 1890-1901, doi:10.1002/pro.3909 (2020).02
Nat Commun | 武汉大学李姝/舒红兵揭示mTORC1调节甘氨酸代谢和肿瘤发生
2021年7月9日，武汉大学李姝团队及舒红兵团队合作在Nature Communications 在线发表题为“mTORC1 activity regulates post-translational modifications of glycine decarboxylase to modulate glycine metabolism and tumorigenesis”的研究论文，该研究报告了mTORC1通过诱导去乙酰酶 Sirtuin 3 (SIRT3) 的转录来抑制GLDC赖氨酸 (K) 514 处的乙酰化。
在抑制 mTORC1 后，乙酰转移酶乙酰辅酶 A 乙酰转移酶 1 (ACAT1) 催化 GLDC K514 乙酰化。GLDC 的这种乙酰化会削弱其酶活性。此外，GLDC 的这种乙酰化引发了泛素连接酶 NF-X1 在 K544 处的 K33 连接多泛素化，导致其通过蛋白酶体途径降解。最后，该研究发现 GLDC K514 乙酰化抑制甘氨酸分解代谢、嘧啶合成和神经胶质瘤肿瘤发生。总之，该研究发现揭示了 GLDC 的翻译后修饰在调节其酶活性、甘氨酸代谢和肿瘤发生中的关键作用，并为胶质瘤等癌症的治疗提供了潜在的靶点。mTOR是磷酸肌醇 3 激酶相关激酶家族中保守的丝氨酸 - 苏氨酸激酶，它整合了多种细胞外和细胞内信号，以调节细胞生长、代谢、翻译和自噬 。mTOR 是两种不同蛋白质复合物的催化亚基，称为 mTOR 复合物 1 (mTORC1) 和 mTOR 复合物 2 (mTORC2)。雷帕霉素-FKBP12 复合物直接抑制 mTORC1，而 mTORC2 对急性雷帕霉素治疗不敏感。mTORC1 由其三个核心成分定义：mTOR、与 mTOR 相关的调节蛋白 (RPTOR) 和mLST8。mTORC1 活性的失调会诱导高度活跃的细胞代谢和增殖状态，这在许多人类癌症中很常见，包括胶质母细胞瘤 (GBM)。
甘氨酸是一种非必需氨基酸，是许多蛋白质的重要残基。甘氨酸也可以被切割成一碳单位，用于通过四氢叶酸 (THF) 循环进行核苷酸合成。此外，高水平的甘氨酸通过转化为代谢物（例如氨基丙酮和甲基乙二醛）而具有毒性。甘氨酸裂解系统通过多步反应控制甘氨酸分解代谢，产生 CO2、NH3、NADH 和 5,10-亚甲基-THF。甘氨酸裂解系统是一个多酶复合物，由甘氨酸脱羧酶（GLDC，也称为 P 蛋白）、氨基甲基转移酶（T 蛋白）、二氢硫辛酰胺脱氢酶（L 蛋白）和氢载体蛋白（H 蛋白）组成。各种研究表明，甘氨酸代谢对于肿瘤发生至关重要。
GLDC 是一种线粒体吡哆醛 5'-磷酸 (PLP) 依赖性酶，可催化甘氨酸分解代谢的第一步和限速步骤。GLDC 通过其 PLP 辅因子与甘氨酸结合形成外部醛亚胺，该醛亚胺失去羧基作为 CO2，并将剩余的氨基亚甲基部分转移给 H 蛋白的氧化硫辛酰胺臂。GLDC 基因突变出现甘氨酸积累，导致神经管缺陷和甘氨酸脑病（也称为非酮症高甘氨酸血症）。
也已证明 GLDC 在不同类型的癌细胞中过度活跃，并在肿瘤生长中发挥重要作用。例如，通过促进嘧啶生物合成、糖酵解和肌氨酸生产，增加非小细胞肺癌起始细胞中 GLDC 的表达对于肿瘤发生至关重要。GLDC 表达在 MYCN 扩增的神经母细胞瘤中显著增加，这是神经母细胞瘤细胞增殖和致瘤性所必需的。
在这项研究中，发现 GLDC 在 mTORC1 抑制后被 ACAT1 在 K514 处乙酰化。GLDC K514 乙酰化抑制其酶活性，通过 NF-X1 和蛋白酶体降解促进其在 K544 处的 K33 连接的多泛素化，并抑制胶质瘤肿瘤的生长。该研究结果表明，GLDC 活性受连续翻译后修饰（包括乙酰化和多泛素化）的调节，并揭示了甘氨酸代谢和肿瘤发生的关键调节机制。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-021-24321-3
03
Science | Dicer新亚型大战RNA病毒：抗病毒新靶点
近日，英国克里克研究所Caetano Reis e Sousa研究组在Science发文题为An isoform of Dicer protects mammalian stem cells against multiple RNA viruses，作者们发现了一种Dicer蛋白的亚型可以通过切割病毒双链RNA来协调抗病毒RNAi，保护组织干细胞免受包括寨卡病毒和新型冠状冠状病毒（SARS-CoV-2）在内等RNA病毒的感染。
先前的研究表明，无脊椎动物和植物缺乏干扰素系统，它们通过RNA干扰的方式来保护自己免受病毒感染。抗病毒RNAi始于蛋白质Dicer，Dicer该蛋白识别并切割RNA病毒感染过程中产生的双链RNA，从而产生小的干扰RNA（siRNA）。哺乳动物干细胞可以抵抗病毒感染，这部分目前的研究认为主要是由于不依赖于干扰素的限制性因子的组成性表达，而干细胞中是否具有其他有利于抗病毒感染的RNAi特化过程还尚不清楚。
作者们通过对小鼠小肠的总cDNA进行扩增，鉴定发现了一个新的Dicer亚型，这是一个缺乏外显子7和8的选择性剪接框内转录本。在体外的翻译产物中，作者们发现该亚型与正常全长的Dicer相比缺乏解旋酶片段中心Hel2i的结构域。随后，为了与全长的Dicer进行区分，作者们将该亚型成为aviD（antiviral Dicer）。通过使用实时定量PCR分析的方式，作者们发现在小鼠的神经干细胞、胚胎干细胞以及3T3细胞系或者是成年前以及成年期的小鼠中均能够同时检测到这两种亚型的存在。但先前为什么没能发现这个小的aviD亚型呢？作者们发现，总的来说，aviD的转录本的含量是远低于Dicer的，这可能也就解释了为什么没在其他的RNA数据库中发现aviD亚型的存在。
通过体外的实验作者们发现，缺乏Hel2i结构域的aviD蛋白将合成的双链RNA加工产生小的干扰RNA的能力是Dicer的两倍。此外，aviD对干扰素刺激基因产物LGP2具有更高的抵抗能力，LGP2可以抑制Dicer对双链RNA的切割。因此，作者们发现，aviD亚型中Hel2i结构域的缺乏并不会影响其加工miRNA前体的能力，但是却会显著提高其切割双链RNA变成siRNA的能力，而这正是Dicer家族蛋抗病毒RNAi的重要标记。
为了进一步地对aviD介导抗病毒RNAi过程的作用进行解析，作者们构建了Dicer-/-aviD-/-双敲除的细胞品系，再通过回补标记的Dicer和aviD从而单独检测各自的功能。与体外pre-miRNA切割检测实验结果相一致的是，Dicer和aviD的回补都能够回复其miRNA产生的能力。但是作者们发现，在病毒感染的情况下，只有aviD表达的细胞表现出可抗病毒侵染的能力。另外，通过对aviD中的催化双链RNA切割活性位点的突变，作者们发现该抗病毒功能依赖于aviD中的具有催化活性的结构域。
进一步地，作者们希望在更为体内的环境对aviD的表达特征进行检测。作者们发现，aviD在小鼠体内更倾向于表达在干细胞而非分化的细胞之中。为了对aviD在干细胞中的作用进行检测，作者们利用小鼠的胚胎干细胞构建了体外模型。作者们发现，aviD的确也可以介导胚胎干细胞中双链RNA诱导的基因沉默。
ZIKA病毒的感染会造成胎儿的小头畸形（Microcephaly），而人胚胎干细胞来源的脑类器官目前的研究已经很好地概括成年脑的发育特征以及小头畸形在病理特点【1】，并且ZIKA病毒感染脑类器官会造成类器官新的生长迟滞、干细胞凋亡【2】。因此，作者们用胚胎干细胞来源的脑类器官对aviD的抗病毒功效进行进一步体内的鉴定。作者们发现虽然内源水平很低，但aviD的表达的确可以保护成体干细胞免受ZIKA病毒的侵染，同时通过对新冠病毒的检测，发现也可以aviD的表达也可以通过抗病毒的RNAi响应保护脑器官免受SARS-CoV-2的感染。
总的来说，该工作首次鉴定发现了一个新颖的Dicer短截形式的转录本编码抗病毒的aviD，可以保护小鼠以及人的干细胞免受RNA病毒的感染，部分补偿了干细胞对先天免疫中干扰素的低反应性，aviD的发现可能会为siRNA基础的抗病毒治疗手段提供新的见解与治疗靶点。
值得一提的是，Science同期还刊发了观点文章，对该工作发现新发现的Dicer亚型aviD通过增强抗病毒RNA干扰来保护干细胞的分子机制进行了高度评价，而这一发现可能会为席卷全球的新冠病毒等RNA病毒感染的siRNA鸡尾酒疗法提供新的参考。
原文链接：
https://science.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.abg2264
参考文献：
1 Lancaster, M. A. et al. Cerebral organoids model human brain development and microcephaly. Nature 501, 373-379, doi:10.1038/nature12517 (2013).
2 Garcez, P. P. et al. Zika virus impairs growth in human neurospheres and brain organoids. Science (New York, N.Y.) 352, 816-818, doi:10.1126/science.aaf6116 (2016).原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41392-021-00622-304
Nature Cell Biology | 何川/刘如娟合作揭示新型RNA去甲基化酶
2021年7月12日，芝加哥大学何川教授与上海科技大学刘如娟教授共同通讯在Nature Cell Biology在线发表了标题为ALKBH7-mediated demethylation regulates mitochondrial polycistronic RNA processing的研究论文，该研究表明ALKBH7在细胞内主要对线粒体多顺反子RNA上的m22G和m1A进行去甲基化，进而调控线粒体RNA的加工成熟过程。该工作由芝加哥大学、上海科技大学、挪威奥斯陆大学和中国科学院分子细胞卓越创新中心的研究人员共同参与完成。
研究人员首先运用高效液相色谱仪-串联三重四极杆质谱技术（LC-MS/MS）对于ALKBH7基因敲除的HepG2细胞线粒体RNA（mt-mRNA，mt-tRNA，mt-rRNA）上的几种常见甲基化修饰进行了总体水平的检测，但并没有发现修饰水平的显著变化。研究人员推测有可能ALKBH7介导的去甲基化发生在RNA上的特定位点，而非质谱通常检测到的整体效应。研究人员随后以突变型大肠杆菌AlkB工程酶（D135S）为基础【1】，优化了体外去甲基化反应的反应条件，开发了Demethylation-Assisted Multiple Methylation sequencing甲基化测序方法（DAMM-seq），能高效擦除并一步识别m1A、m3C、m1G与m22G四种RNA甲基化修饰，并且可对微小量RNA进行建库测序。同时，这四种甲基化修饰所产生的反转录碱基变异（RT misincorporation）信号，可被用于甲基化程度（methylation fraction）的定量估计。运用DAMM-seq，研究人员对诸多种类的线粒体RNA进行了甲基化测序，并在ALKBH7基因敲除前后监测了不同甲基化位点处碱基变异（misincorporation）信号的变化，发现ALKBH7基因敲除可以显著提升线粒体双链RNA（dsRNA）上Ile-tRNA区域m22G与Leu1-tRNA区域m1A的甲基化程度。进一步的，研究人员运用大肠杆菌表达的重组ALKBH7蛋白，对ALKBH7的去甲基化酶活性进行了体外生物化学（biochemistry）验证。研究人员依照线粒体Ile-tRNA与Leu1-tRNA的序列合成了分别携带m22G与m1A的RNA探针，验证了ALKBH7重组蛋白对于这些序列中的m22G与m1A甲基化在单链RNA（ssRNA）、双链RNA（dsRNA）以及折叠态tRNA（folded tRNA）均具有显著的体外去甲基化酶活性。
线粒体RNA具有独特的转录、加工与成熟的过程，线粒体DNA（mtDNA）上快速的双方向转录会产生两条长链的、可以彼此序列互补的未加工多顺反子RNA（unprocessed polycistronic RNA），进而一部分区域可以形成线粒体双链RNA（dsRNA）。在这一系列的未成熟线粒体RNA中，13个线粒体mRNA、22个线粒体tRNA和2个线粒体rRNA是连接在一起的，线粒体tRNA作为连接点（junction site）将不同的mRNA间隔开， 所有的线粒体mRNA和tRNA会在进一步的加工与成熟过程中，从长链的线粒体polycistronic RNA中剪切与释放。然而，目前人们对于这些线粒体mRNA、tRNA与rRNA基因表达的具体调控机制尚不完全清楚。由于ALKBH7主要调控线粒体polycistronic RNA上Ile-tRNA与Leu1-tRNA区域的去甲基化，研究人员推测其可能影响修饰位点周边和下游tRNA和mRNA的加工与成熟, 进而调控线粒体基因表达。通过从大量细胞中富集了线粒体dsRNA（来自于ALKBH7基因敲除与对照组），以及用新鲜的线粒体裂解液对其分别进行了体外处理（in vitro），研究人员发现Ile-tRNA与Leu1-tRNA连接点（junction site）在ALKBH7基因敲除情况下被切割的更快，并且这一加速效应会蔓延至下游的几个连接点。研究人员进一步研究了微小量线粒体dsRNA上的二级结构，并捕捉到了一个位于Ile-tRNA区域下游大概70 nt的ssRNA区域（位于H链的非编码区域），该区域的ssRNA水平在敲除ALKBH7之后体现出显著下降，说明ALKBH7蛋白量减少所引起的m22G甲基化升高会促进这一区域的RNA折叠，并进一步推动其周围及下游的剪切与加工。
为进一步研究ALKBH7对线粒体RNA的加工、调控机制，研究人员运用5-ethynyl-uridine（EU）代谢标记方法，提取了线粒体内新生成的RNA并进行了13个连接点处的切割速率的体内监测（in vivo）。在10分钟EU标记的RNA中，ALKBH7基因敲除加快了几乎所有tRNA连接点处的切割速率并导致几乎所有EU标记的mRNA量下降。通过进一步DAMM-seq测序，研究人员证实了EU标记的早期RNA里，ALKBH7基因敲除所导致的异常加速切割和加工，会导致pre-tRNA和新生mRNA的降解，这一效应会最终导致大部分成熟态线粒体tRNA的含量下降，从而减弱线粒体内翻译过程、降低线粒体编码蛋白的蛋白量、削弱线粒体呼吸代谢。然而，对于成熟态线粒体mRNA，研究人员发现几乎所有的mt-mRNA都总体上体现出了含量的上升，暗示了ALKBH7基因敲除下的异常加工会生成更稳定的mRNA。研究人员在Alkbh7基因敲除的老鼠模型中，检测了多种组织并观测到成熟态线粒体tRNA量与mRNA量的变化趋势与在人细胞系中观察到的类似。并且，在老鼠BAT脂肪组织中，Alkbh7的敲除会降低OXPHOS复合物功能并减弱脂肪酸氧化的速率，进而与肥胖表型密切联系。
何川教授团队及其他团队的近期研究工作不仅展示了一系列m6A修饰对于核编码基因mRNA调控，也证实了染色质相关RNAs上的m6A修饰可调控染色质状态和转录【2】。相比之下，RNA修饰如何调控哺乳动物线粒体内的转录机制鲜少有报道。本文阐释了一种新型的、工作在线粒体polycistronic RNA上的m22G/m1A去甲基化酶，建立了通过调节“内嵌型”tRNA连接点上的甲基化程度进而控制周边RNA折叠与剪切、加工速率的模型，证实了这一去甲基化行为对于pre-tRNA和新生mRNA量的改变，从而影响成熟态tRNA与mRNA表达量、线粒体翻译、OXPHOS功能、线粒体呼吸等方面，提供了一种RNA甲基化在pre-RNA加工层面调控线粒体基因表达的新思路。ALKBH7在调控线粒体基因表达中的重要角色，以及Alkbh7基因敲除老鼠所呈现的肥胖表型，使得ALKBH7成为一系列线粒体相关疾病的潜在靶点，如线粒体功能损失引发的代谢疾病、癌症及神经元疾病等。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41556-021-00709-7
参考文献：
1.Zheng, G. et al. Efficient and quantitative high-throughput tRNA sequencing. Nat. Methods 12, 835-837 (2015).
2.Liu, J. et al. N6-methyladenosine of chromosome-associated regulatory RNA regulates chromatin state and transcription. Science 367, 580-586 (2020).05
Cell Research | 刘聪/方燕姗合作阐释Hsp70调控渐冻人症病理蛋白TDP-43相分离稳态的分子机制
2021年7月8日，刘聪课题组与方燕姗课题组再度展开合作，在Cell Research在线发表题为Hsp70 chaperones TDP-43 in dynamic, liquid-like phase and prevents it from amyloid aggregation 的论文，发现分子伴侣Hsp70是维持TDP-43在细胞应激下的液-液相分离稳态、抑制TDP-43病理性聚集的关键分子，并进一步揭示了Hsp70通过结合TDP-43上保守的聚集核心区域行使该调控功能的分子机制。
该研究发现，细胞应激时伴随TDP-43核体的形成，Hsp70的表达水平急剧升高。同时，Hsp70蛋白被招募到细胞核中与TDP-43核体共定位。体外实验表明，Hsp70能够与TDP-43发生共分相。并且在此过程中，Hsp70一方面能够促进TDP-43蛋白从弥散状凝集成分相液滴；另一方面显著抑制了TDP-43液滴向固态转化的进程。与之相呼应，细胞中敲低Hsp70的水平一方面减少急性应激时TDP-43核体的形成；另一方面加速持续应激时TDP-43核体的液-固相转化。这些实验结果表明，分子伴侣Hsp70响应细胞应激，不仅可以促进具有细胞保护功能的TDP-43核体的形成，而且可以在持续应激中维持TDP-43核体的液态流动性、防止TDP-43核体发生异常聚集。进一步，液态核磁共振等实验结果揭示，Hsp70通过特异性识别和结合TDP-43低复杂序列结构域（LCD）中介导其聚集的保守区域（CR），来抑制TDP-43 LCD的病理性淀粉样聚集及液-固相转化。
接下来的工作中，研究人员探究了Hsp70与病理状态下的TDP-43蛋白异常聚集的关系，发现TDP-43-K181E是一种已知的ALS致病突变，会在细胞核中形成异常聚集，特别是具有ALS病理特征的过度磷酸化的TDP-43聚集体。该团队的研究表明，过表达Hsp70能够减缓TDP-43-K181E核体发生液-固相转化，并显著减少细胞核中过度磷酸化的TDP-43-K181E病理性聚集体的大小。
综上，该工作通过运用多种细胞生物学和生物物理学研究手段，最终得出以下结论：Hsp70通过与TDP-43蛋白中介导聚集的CR片段的相互作用，在细胞应激之初协助TDP-43蛋白分相，促进TDP-43核体的组装；当细胞应激持续发生时，Hsp70与TDP-43 CR之间的相互作用则阻止了由CR-CR相互作用介导的TDP-43核体的液-固相转化，从而防止TDP-43在细胞应激时过度凝聚成病理性蛋白聚集体。
值得一提的是，美国加州大学圣迭戈分校的Don Cleveland课题组今年二月在Science发表的一项工作报道了RNA结合域上模拟乙酰化修饰的TDP-43突变会在细胞核中形成空心的、具有核壳结构的蛋白凝聚体，而Hsp70也会被招募到其中并参与TDP-43不规则凝聚体的组装。这两项工作从不同的角度揭示了Hsp70在调控TDP-43相分离稳态方面的重要功能，为理解ALS等神经退行性疾病的发病机理和研发相关疾病的干预手段提供了新思路。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41422-021-00526-506
Cell Research丨鲁伯埙/丁澦团队合作开发靶向自噬的降脂化合物（LD-ATTEC）
2021年7月8日，复旦大学生命科学学院鲁伯埙与丁澦课题组合作在Cell Research杂志上发表文章Degradation of lipid droplets by chimeric autophagy-tethering compounds，首次实现了非蛋白类生物大分子的靶向降解，从而实现了靶向降解技术从蛋白向非蛋白物质的突破。
该目标的实现基于复旦大学鲁伯埙/费义艳/丁澦团队于2019年发表的原创技术ATTEC（AuTophagy-TEthering Compounds，详见BioArt报道：Nature突破丨复旦鲁伯埙/丁澦/费义艳团队合作研发亨廷顿病潜在新药——“明辨忠奸”的小分子胶水 ）。该研究证明了可利用筛选得到的“小分子胶水”将目标蛋白绑定至自噬小体进行降解。该研究发表于Nature，并入选了Nature评选的年度十大杰出科技论文。然而，ATTEC这一概念是否可以拓展至非蛋白生物分子，以及是否可以利用组装拼接设计ATTEC以省去繁琐的大规模筛选步骤，仍然未知。在本次发表于Cell Research的研究中，研究团队证明，ATTEC技术不仅可降解蛋白质，还可通过靶向自噬-溶酶体途径降解包括脂类的非蛋白质类生物大分子，且ATTEC技术也可采取拼接的双功能化合物设计策略（图1），从而规避费时费力的大规模筛选。
项目团队以脂滴，这一细胞内储存脂肪的细胞器为降解目标设计ATTEC化合物（LD-ATTEC）。脂滴的过分储积可能与多种疾病相关，比如肥胖、非酒精性脂肪肝、神经退行等。因此脂滴的降解可能对相关疾病产生有益效果，而LD-ATTEC也可以作为工具化合物研究脂滴与这些疾病的因果关联。
团队首先设计了4个LD-ATTEC化合物，分别以之前报道的LC3结合小分子GW和DP作为靶向自噬小体的矛头，以Sudan III和Sudan IV作为靶向脂滴的矛头，通过短链连接以上配体，合成了LD-ATTEC C1-C4四个双功能分子（图2）。
首先在油酸诱导的MEF细胞模型上验证了相关化合物的效果，5-15μM的C1或C2化合物处理24小时后，可基本完全降解脂滴。该降解作用依赖于自噬，用Atg5敲除（导致LC3无法脂化，抑制自噬）的细胞系进行对照实验，观察不到降解效果。在SH-SY5Y细胞上可观察到类似结果，因此，该作用机制可能是普遍的。通过饥饿诱导或氯化铵处理增强或抑制细胞整体自噬水平仅仅微弱改变了脂滴的水平，说明LD-ATTEC靶向降解可能比整体改变自噬水平具有更高的效率。
为了证明LD-ATTEC化合物的有效性，团队又利用3T3-L1分化的脂肪细胞进行了内源脂滴的降解实验，观察到了类似的降解效果。同样，自噬抑制剂氯化铵或Atg5敲低可抑制LD-ATTEC化合物的效果。仅含有单个靶向自噬小体或脂滴的矛头没有降解脂滴的效果，说明必须是双功能分子才能特异靶向自噬降解脂滴。
随后，研究团队通过一系列实验证明了LD-ATTEC仅特异将脂滴靶向自噬小体，并不影响细胞整体的自噬水平。通过MST及改进的ELISA实验，证明了LD-ATTEC化合物在体外实验可同时结合LC3和甘油三酯。通过共定位实验，证明LD-ATTEC化合物提高了共定位比例。
为了进一步证明LD-ATTEC将脂滴靶向自噬小体而非直接通过靶向溶酶体进行降解，团队进一步在敲除了LC3的293T细胞验证了相关化合物的效果，证明缺失LC3可阻断化合物的降解效果。另外，团队在MEF细胞实验证明LD-ATTEC化合物并不影响自噬小体和溶酶体的数量。通过pH敏感的mRFP-GFP-LC3（溶酶体的低pH将会使得绿色荧光蛋白变性而不显色）系统，团队验证了LD-ATTEC不干扰自噬小体和溶酶体的融合过程。
为了证明LD-ATTEC特异降解中性脂滴而不影响细胞膜的完整性和功能，团队通过脂组学分析，发现LD-ATTEC主要降解了中性脂类，而很少影响构成细胞膜带电荷的极性脂类。
研究团队最后通过小鼠动物实验验证了LD-ATTEC化合物的实际降解效果。在db/db和NASH（非酒精性脂肪肝病）两个动物模型上，C3和C4均显示了良好的降脂效果。
本项研究从概念上证明了组装拼接型ATTEC可将非蛋白类生物物质直接特异性靶向至自噬-溶酶体途径降解，首次实现了非蛋白类物质的靶向降解技术，并证明了组装接型ATTEC概念，为新药研发开拓了一条可能的原创路径。而所发现的LD-ATTEC化合物则可能为脂滴研究或脂滴相关疾病的干预提供重要工具或潜在药物。
复旦大学青年副研究员付玉华为本文第一作者，负责了大部分实验。博士生陈宁谢、王紫英及Plymouth大学的罗寿青教授也参与了本项研究，鲁伯埙和丁澦为该论文的通讯作者。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41422-021-00532-707
STTT | 再取新进展！中山大学郭德银团队发现PTEN 通过直接去磷酸化 Akt 来抑制肿瘤发生
2021年7月12日，中山大学郭德银团队在Signal Transduction and Targeted Therapy（IF=18.19）在线发表题为“PTEN suppresses tumorigenesis by directly dephosphorylating Akt”的研究论文，该研究发现 PTEN 与 Akt 相互作用并使 Akt1 在 S473 和 T308 位点去磷酸化，从而通过使经典的 PTEN-PIP3-PDK1-Akt 信号通路来负调节 Akt1 的活性。PTEN 的 S226 位点可以被 Akt1 磷酸化。具有蛋白磷酸酶活性但缺乏脂质磷酸酶活性的 PTEN 变体可以抑制小鼠模型中的肿瘤发生，表明 PTEN 蛋白磷酸酶活性在抑制肿瘤发生中的生理作用。该研究发现代表了 PTEN 在调节 Akt 活性和抑制肿瘤发生方面的功能和机制的概念性进步。
更多解读：
丝氨酸-苏氨酸激酶 Akt 在调节细胞增殖、迁移、血管生成、转化、能量代谢和死亡方面发挥核心作用。生长因子的刺激将 PI3K 募集到质膜，磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸 (PIP3)，它反过来通过 Akt 的 PH 结构域将 Akt 募集到质膜。然后，Akt 在 T308 被 PDK1 磷酸化，在 S473 被哺乳动物雷帕霉素复合物 2 (mTORC2) 靶标磷酸化。
PTEN 是最重要的肿瘤抑制因子之一，同时具有脂质和蛋白磷酸酶活性。PTEN 通过 PIP3 的去磷酸化和通过其脂质磷酸酶活性拮抗 PI3K-Akt 信号通路来发挥其肿瘤抑制功能。先前的研究还表明，PTEN 的脂质磷酸酶活性在抑制 Akt 的过程中没有发挥作用。新证据表明，PTEN 可能独立于其脂质磷酸酶活性对 Akt 的活化进行负调节，但分子细节仍不清楚。
在这里，该研究发现 PTEN 与 Akt 相互作用并使 Akt1 在 S473 和 T308 位点去磷酸化，从而通过使经典的 PTEN-PIP3-PDK1-Akt 信号通路来负调节 Akt1 的活性。PTEN 的 S226 位点可以被 Akt1 磷酸化。PTEN 以脂质磷酸酶和蛋白磷酸酶依赖性方式抑制生长因子诱导的 Akt1 募集到质膜。鉴于 PTEN 识别磷酸化的 Akt1，PTEN 还可以与不同细胞区室（包括细胞核）中的 Akt1 相互作用并使 Akt1 去磷酸化。
具有蛋白磷酸酶活性但缺乏脂质磷酸酶活性的 PTEN 变体可以抑制小鼠模型中的肿瘤发生，表明 PTEN 蛋白磷酸酶活性在抑制肿瘤发生中的生理作用。该研究发现代表了 PTEN 在调节 Akt 活性和抑制肿瘤发生方面的功能和机制的概念性进步。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41392-021-00571-x08
PNAS丨魏滨/王红艳团队合作报道激酶HIPK2调控炎症反应和结直肠癌发展的功能和机制
2021年7月10日，上海大学生命科学学院魏滨实验室与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心王红艳课题组合作，在PNAS上在线发表题为HIPK2 phosphorylates HDAC3 for NF-κB acetylation to ameliorate colitis-associated colorectal carcinoma and sepsis 的研究论文，报道了激酶HIPK2调控炎症反应和结直肠癌发展的功能和机制。
该实验室研究人员首先对实验室前期报道的两组炎症水平高低不同的肝癌病人病灶部位芯片数据中的蛋白激酶和炎症相关基因进行聚类分析【1】，发现丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶HIPK2的表达水平与肝癌的发生密切相关。为验证HIPK2与慢性炎症相关肿瘤间的关系，本研究构建了Hipk2敲除小鼠，并将HIPK2敲除的骨髓细胞过继转移到致死剂量辐照的小鼠上，构建AOM（氧化偶氮甲烷）和DSS（葡聚糖硫酸钠）联合诱导的结直肠癌模型。HIPK2缺失可以促进小鼠血清中IL-6的分泌及小鼠结直肠癌的发生。HIPK2缺失或过表达可以分别促进或抑制LPS刺激的巨噬细胞产生促炎细胞因子。在分子机制上的探索发现：HIPK2与HDAC3相互作用，并对HDAC3的374位丝氨酸进行磷酸化，从而抑制HDAC3的去乙酰化酶活性。酶活性受抑制的HDAC3不能对p65 的第218位赖氨酸进行去乙酰化，从而抑制了p50/ p65复合物与靶基因的结合及促炎细胞因子的转录。
综上所述，这些研究发现干预细胞内HIPK2-HDAC3-p65信号轴可以抑制病原菌刺激的巨噬细胞产生炎症反应，从而能够减缓慢性炎症相关的结直肠癌的发展，或者降低败血症的发生。
上海大学博士后张芳和中科院武汉病毒研究所博士生齐琳琳为该论文共同第一作者。上海大学生命科学学院魏滨实验室主要研究免疫细胞与人类疾病，近年来作为通讯或共通讯作者，在国际重要期刊包括Immunity，PNAS，Nature Microbiology，Science Advances，Cell Reports等发表多篇研究论文。该实验室长期诚聘免疫学和病毒学相关背景的博士后。
原文链接：
https://doi.org/10.1073/pnas.2021798118
参考文献：
1. Li, W., et al., STK4 regulates TLR pathways and protects against chronic inflammation-related hepatocellular carcinoma. J Clin Invest, 2015. 125(11): p. 4239-54.
09
Sci Immunol | 臧星星团队发现新的免疫检查点通路和新的肿瘤治疗方法
2021年7月9日, 臧星星教授团队在Science Immunology上发表论文KIR3DL3-HHLA2 is a human immunosuppressive pathway and a cancer therapeutic target，揭示KIR3DL3是HHLA2的第二个但具免疫抑制功能的受体，并进一步证明阻断这条新发现的免疫检查点通路可以抑制人体肿瘤生长。
他们筛选了5000多个人类细胞膜表面蛋白，发现KIR3DL3，KIR受体家族中一个配体未知的孤儿蛋白，是HHLA2的受体，并且KIR3DL3和TMIGD2二个受体可同时非竞争性结合HHLA2。KIR3DL3主要表达于人CD56dim NK 细胞和终末分化效应记忆CD8+ T 细胞（CD8+ TEMRA）。研究发现KIR3DL3+ CD8+ TEMRA很少表达常见的T 细胞受体CD28, ICOS, PD-1，但表达多种NK细胞受体，所以具有NK细胞样的表型和功能。有趣的是，这些T 细胞可通过TCR依赖和非依赖二种方式被活化，而HHLA2- KIR3DL3通路能抑制这些T 细胞功能。在NK细胞上，HHLA2- KIR3DL3诱导KIR3DL3胞内的ITIM模体磷酸化，然后结合SHP-1和SHP-2, 从而进一步抑制下游的Vav1, ERK1/2, AKT和NF-kB的信号通路的活性，并最终抑制NK细胞功能。当肿瘤和免疫细胞形成免疫突触时，肿瘤上的HHLA2和免疫细胞上的KIR3DL3聚集在免疫突触中，从而抑制免疫细胞对肿瘤的杀伤。另外，在数种HHLA2+的人体肿瘤中，包括肾癌、肺癌、胆囊癌 和胃癌, 可检查到KIR3DL3+的肿瘤浸润性免疫细胞, 提示这条通路在人体肿瘤微环境中较活跃。
最后,作者发现在多种人源化小鼠模型中，阻断HHLA2- KIR3DL3通路能明显抑制人肿瘤细胞体内的生长，表明阻断这条新发现的免疫检查点通路是一种全新的肿瘤免疫治疗方法。
爱因斯坦医学院博士后研究员魏瑶和任晓新是该文章的共同第一作者, 臧星星教授为通讯作者。
通过八年的研究，臧教授团队发现了全新的免疫调节通路, 由B7家族成员HHLA2配体和功能完全相反的二个受体KIR3DL3 及TMIGD2组成。基于臧教授团队的这些研究结果，MPM Capital首期投资3千1百万美元，在美国马萨诸塞州剑桥成立了以臧教授为共同创始人的药物公司NextPoint Therapeutics, Inc.,以求进一步将这些研究推进至临床试验并最终造福病人。
原文链接：
http://immunology.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/sciimmunol.abf979210
Blood | 钱志坚/何川合作解析YTHDC1在造血发生和白血病发展进程中的新的机制
2021年7月13日，佛罗里达大学的钱志坚教授团队，联合芝加哥大学何川教授团队，在Blood发表文章A Critical Role of Nuclear m6A Reader YTHDC1 in Leukemogenesis by Regulating MCM Complex-Mediated DNA Replication，首次使用体内实验揭示了YTHDC1蛋白参与正常造血发生和白血病发展进程中的重要作用和相关的分子机制。
研究人员首先从急性髓系白血病（AML）的病人数据库入手，发现YTHDC1在多种不同核型的AML中均显著高表达。研究者们利用shRNA在多种AML细胞系中敲低YTHDC1的表达水平，发现YTHDC1 敲低显著地抑制了AML细胞的生长，增加其凋亡和分化。随后课题组构建了多种Ythdc1敲除小鼠的AML模型，发现敲除Ythdc1可以显著抑制AML细胞在小鼠体内的生长并抑制白血病干细胞的功能，从而延长AML小鼠生存时间。进一步的研究发现在原代AML病人细胞和健康人来源的干祖细胞（CD34+）中抑制YTHDC1的表达，可以显著的特异性抑制AML细胞生长，而对CD34+影响较小。
那么Ythdc1是否参与造血发生和造血干细胞（HSC）的调控呢？研究者们敲除Ythdc1后，小鼠在3周内全部死亡，多种成熟细胞数目显著下降，造血干细胞几乎检测不到，呈现典型的急性骨髓衰竭的表型（Bone Marrow Failure） 。骨髓竞争实验显示敲除Ythdc1导致HSC功能显著下降。有趣的是，相比于Mettl3敲除的小鼠【1】，Ythdc1敲除导致的表型更为显著，这些数据提示Ythdc1在HSC中可能有非m6A依赖的功能。
机制方面的研究表明，YTHDC1可以调控多个参与DNA复制的和染色体调控的基因，包括MCM2/4/5和RFC1等。其中MCM4同样在多种AML中显著高表达，并且和YTHDC1的表达水平显著正相关。YTHDC1通过识别MCM4上的m6A修饰，结合MCM4从而稳定其mRNA。重新表达MCM4，可以显著恢复因YTHDC1缺失引起的生长抑制，凋亡和分化增加等表型。DNA fiber实验显示抑制YTHDC1的表达可以明显抑制DNA复制过程，单个DNA分子复制纤维长度显著缩短，而重新表达MCM4则可以恢复DNA复制进程，由此表明YTHDC1主要通过MCM4来介导DNA 复制调控。更为有趣的是与目前已报道的YTHDC1通过carRNA【2】，转座子【3】，染色质修饰【4】等调控细胞转录，以及通过调控mRNA选择性剪接【5】，亚细胞定位【6】，等来调控下游靶基因表达不同的是，钱志坚课题组首次发现YTHDC1可以通过特异性结合m6A修饰的mRNA使其稳定的方式来调控其命运，与已报道的YTHDC1功能均不相同。
综上所述，该研究阐明了YTHDC1在正常造血和白血病发生中的重要作用，深入细致的研究了Ythdc1的缺失对造血干细胞和白血病干细胞功能的影响。
值得一提的是，近期Michael G Kharas团队的程远明/谢伟博士同样撰文阐明了YTHDC1在AML中的重要作用（详见BioArt报道：Cancer Cell |程远明/谢伟等揭示细胞核内m⁶A阅读蛋白YTHDC1通过相分离调控基因表达促进AML发展的机制）。但在机制上有所不同。钱志坚/何川课题组指出MCM4是YTHDC1的重要下游，而Michael G Kharas课题组则发现YTHDC1通过相分离调节c-Myc mRNA的稳定【7】。c-Myc作为关键因子，在AML中介导着多个m6A相关蛋白的功能【8】。近期，钱志坚课题组利用多种体内模型，深入阐明了c-Myc在正常造血和造血干细胞功能调控中的重要作用，以及在骨髓微环境中的功能异质性。文章于2021年2月4号发表在Blood。
前期报道c-Myc完全缺失会引起HSC积累，分化受阻，但细胞周期和凋亡并未发生任何变化【9】。钱志坚课题组研究发现c-Myc单倍剂量不足引起完全不同的表型，HSC分化正常，但是静止期（G0）显著减少，凋亡增加，自我更新能力显著下降【10】。这部分研究工作进一步支持Ythdc1的缺失对造血干细胞功能的影响也可能部分通过对c-Myc mRNA的稳定性的调控起的作用。
YTHDC1课题由佛罗里达大学钱志坚教授和芝加哥大学何川教授为共同通讯作者，盛岳和魏江博博士为共同第一作者。于方、徐焕洲、余春节、刘音博士都做出了重要贡献。c-Myc课题的工作由佛罗里达大学钱志坚教授为通讯作者，盛岳博士为第一作者。马锐，余春节等都做出了重要贡献。
原文链接：
https://ashpublications.org/blood/article-abstract/doi/10.1182/blood.2021011707/476382/A-Critical-Role-of-Nuclear-m6A-Reader-YTHDC1-in?redirectedFrom=fulltext
参考文献：
1. Cheng Y, Luo H, Izzo F, et al. m(6)A RNA Methylation Maintains Hematopoietic Stem Cell Identity and Symmetric Commitment. Cell Rep. 2019;28(7):1703-1716 e1706.
2. Liu J, Dou X, Chen C, et al. N (6)-methyladenosine of chromosome-associated regulatory RNA regulates chromatin state and transcription. Science. 2020;367(6477):580-586.
3. Liu J, Gao M, He J, et al. The RNA m(6)A reader YTHDC1 silences retrotransposons and guards ES cell identity. Nature. 2021;591(7849):322-326.
4. Li Y, Xia L, Tan K, et al. N(6)-Methyladenosine co-transcriptionally directs the demethylation of histone H3K9me2. Nat Genet. 2020.
5. Xiao W, Adhikari S, Dahal U, et al. Nuclear m(6)A Reader YTHDC1 Regulates mRNA Splicing. Mol Cell. 2016;61(4):507-519.
6. Roundtree IA, Luo GZ, Zhang Z, et al. YTHDC1 mediates nuclear export of N(6)-methyladenosine methylated mRNAs. eLife. 2017;6.
7. Cheng Y, Xie W, Pickering BF, et al. N(6)-Methyladenosine on mRNA facilitates a phase-separated nuclear body that suppresses myeloid leukemic differentiation. Cancer Cell. 2021.
8. Qing Y, Su R, Chen J. RNA modifications in hematopoietic malignancies: A new research frontier. Blood. 2021.
9. Wilson A, Murphy MJ, Oskarsson T, et al. c-Myc controls the balance between hematopoietic stem cell self-renewal and differentiation. Genes Dev. 2004;18(22):2747-2763.
10. Sheng Y, Ma R, Yu C, et al. Role of c-Myc haploinsufficiency in the maintenance of HSCs in mice. Blood. 2021;137(5):610-623.
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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