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国家药监局药审中心关于公开征求《抗肿瘤药首次人体试验扩展队列研究技术指导原则（征求意见稿）》意见的通知
通知原文：http://www.cde.org.cn/news.do?method=viewInfoCommon&id=72c8b4eff31f3f06
02
国家药监局药审中心关于公开征求《化学仿制药参比制剂目录（第四十七批）》（征求意见稿）意见的通知
通知原文：http://www.cde.org.cn/news.do?method=viewInfoCommon&id=780623d014b274a7
03
国家药监局药审中心关于发布《急性非静脉曲张性上消化道出血治疗药物临床试验技术指导原则》的通告（2021年第33号）
通知原文：http://www.cde.org.cn/news.do?method=viewInfoCommon&id=db64fe5936999ec5
01
武田创新药获FDA突破性疗法资格，治疗嗜睡症
7月28日，武田宣布，美国FDA授予其选择性食欲素（orexin）2受体激动剂TAK-994突破性疗法认定（BTD），用于治疗1型嗜睡症 (NT1)患者日间过度嗜睡(EDS)。
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检验获批阿尔茨海默病抗体疗法，真实世界4期研究即将启动
7月29日，在阿尔茨海默病协会国际会议（AAIC）上，渤健（Biogen）和卫材（Eisai）联合宣布，将进行真实世界4期临床试验，评估获批阿尔茨海默病（AD）单克隆抗体疗法Aduhelm（aducanumab）的长期有效性和安全性。Aducanumab在今年6月获FDA加速批准，这是FDA自2003年来首次批准治疗AD的新疗法，也是首款FDA批准的靶向AD潜在疾病机理的新疗法。
03
国内首款1类CAR-T新药！药明巨诺瑞基奥仑赛即将上市
7月29日，NMPA官网显示，药明巨诺CD19 CAR-T瑞基奥仑赛（JWCAR029）的上市申请已完成审评，进入待审批状态。瑞基奥仑赛预计获批在即，适应症为：经过二线或以上全身性治疗后成人患者的复发或难治性大B细胞淋巴瘤。
这意味着国内即将迎来首个1类CAR-T疗法，也是继复星凯特阿基仑赛（商品名：奕凯达）之后第二款获批上市的CAR-T疗法。
04
靶向IL-2信号通路，Moderna首款mRNA自身免疫疗法步入临床
8月2日，Moderna公司宣布，其在研mRNA疗法mRNA-6231的1期临床试验已完成首例给药。新闻稿指出，mRNA-6231是Moderna首个进入临床开发阶段的治疗自身免疫性疾病的候选药物，也是Moderna首个皮下给药疗法。
05
十年来首款新疗法！“first-in-class”红斑狼疮疗法获FDA批准
8月2日，阿斯利康（AstraZeneca）宣布，Saphnelo（anifrolumab-fnia）已获得美国FDA的批准，用于治疗中度至重度系统性红斑狼疮（SLE）成人患者，他们同时正在接受标准治疗。Saphnelo是一款“first-in-class”靶向I型干扰素受体的抗体。新闻稿表示，这标志着I型干扰素受体拮抗剂首次获得监管批准。这也是十年以来SLE患者迎来首款获FDA批准的新药。
06
第一三共TROP2靶向ADC国内申报临床，赛道火热！
近日，第一三共制药股份有限公司（Daiichi Sankyo）宣布，其抗体偶联药物（ADC）DS-1062a的临床申请已被国家药品审评中心（CDE）受理，主要用于治疗基因组发生改变的晚期或转移性非小细胞肺癌（NSCLC）患者。
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基于红细胞治疗白血病的新型疗法获得FDA快速通道认证
Erytech Pharma是一家临床阶段的生物制药公司，是基于红细胞疗法的癌症治疗领导者，近日宣布美国食品和药物管理局(FDA)已授予eryaspase快速通道指定，这是一种将治疗药物包裹在红细胞内的疗法，用于治疗对大肠杆菌衍生的聚乙二醇化天冬酰胺酶(PEG-ASNase)产生超敏反应的急性淋巴细胞白血病(ALL)患者。
08
Fate公司iPSC来源的CAR-T细胞疗法完成首例患者给药
Fate Therapeutics是一家致力于癌症患者程序化细胞免疫疗法开发的临床阶段生物制药公司，近日宣布，FT819完成首例患者给药，FT819是一种现成的靶向CD19+恶性肿瘤的嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法。
09
PSMA靶向ADC药物完成首例患者给药
Ambrx是一家临床阶段的生物制药公司，该公司近日宣布，首位患者已在一项多中心、开放性、剂量递增和剂量扩大的1期临床研究中完成给药，以评估ARX517对前列腺癌、胰腺癌、肺癌和卵巢癌中前列腺特异性膜抗原(PSMA)表达肿瘤的抗肿瘤活性，以及药物安全性和在受试者中的药代动力学（PK）。
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海思科1类创新药HSK16149获批Ⅱ期临床，辅助阿片类药物镇痛
8月2日，海思科发出公告，称其自主研发的1类创新药HSK16149胶囊Ⅱ期临床试验获得国家药监局的批准，辅助阿片类药物镇痛。
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基石药业艾伏尼布中国注册研究成功，上市申请获受理并拟纳入优先审评
8月3日，基石药业宣布，中国国家药品监督管理局（NMPA）已受理艾伏尼布的新药上市申请（NDA），用于治疗携带IDH1易感突变的成人复发或难治性急性髓系白血病患者并拟纳入优先审评。
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瑞医药申报第5款ADC新药
8月3日，恒瑞医药SHR-A2009的临床试验申请获得NMPA受理。
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降低早期肺癌复发风险34%，重磅PD-L1抑制剂获FDA优先审评资格
8月3日，罗氏集团（Roche）旗下基因泰克（Genentech）宣布，美国FDA已授予其重磅PD-L1抑制剂Tecentriq（atezolizumab）补充生物制品许可申请（sBLA）优先审评资格，作为非小细胞肺癌（NSCLC）患者手术和含铂化疗后的辅助治疗。新闻稿指出，这是首个在辅助治疗早期肺癌的3期临床试验中，获得具有临床意义的积极结果的肿瘤免疫疗法。
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绿叶制药新一代VMAT2抑制剂LY03015即将在美进入临床
绿叶制药集团宣布，其自主研发的新一代囊泡单胺转运蛋白2（VMAT2）抑制剂LY03015已在美国提交临床试验申请，即将进入I期临床阶段。LY03015用于治疗迟发性运动障碍（tardive dyskinesia，TD）、亨廷顿舞蹈病（Huntington’s disease，HD），为绿叶制药基于其新分子实体/新治疗实体技术平台（NCE/NTE）开发的中枢神经领域创新药。
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靶向TIGIT！华海药业HB0030获批临床，治疗晚期恶性实体瘤
8月3日，华海药业发出公告，宣布其子公司华奥泰和华博生物申报的HB0030 注射液临床试验申请获得药监局批准，用于治疗晚期恶性实体肿瘤。
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罗氏PD-L1获FDA优先审评，辅助治疗早期NSCLC
8月3日，罗氏宣布FDA已受理Tecentriq (阿替利珠单抗) 生物制品补充许可申请（sBLA），单药用于经手术切除、并接受铂类化疗后的非小细胞肺癌（NSCLC）患者辅助治疗，这些患者肿瘤表达PD-L1≥1%。FDA还授予该sBLA优先审评资格，预计将于2021年12月1日做出审批决定。
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康方生物PD-1/CTLA-4双抗联合VEGFR-2单抗Ib/II期临床获批，治疗实体瘤
8月4日，康方生物发布公告，称PD-1/CTLA-4双抗（AK104）联合VEGFR-2单抗(AK109)治疗晚期实体瘤患者的开放性、多中心 、Ib/II期临床研究获得国家药监局的批准。
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恒瑞1类新药HRS2398片获批临床，治疗晚期恶性肿瘤
8月4日，恒瑞发布公告，称HRS2398片获得药监局批准开展晚期恶性肿瘤的临床试验。
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第9项适应症！百济神州TIGIT单抗治疗NSCLC临床试验申请获批
8月4日，CDE官网显示，百济神州TIGIT抑制剂Ociperlimab（BGB-A1217 ）注射液获批临床，治疗晚期非小细胞肺癌（NSCLC）。
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国内第2个！安科生物曲妥珠单抗生物类似药上市申请获受理
8月4日，安科生物发布公告，称其注射用曲妥珠单抗上市许可申请获药监局受理，拟定适应症为：HER2 阳性早期乳腺癌、HER2 阳性转移性乳腺癌、 HER2 阳性转移性胃癌。这是国内第2个申报上市的曲妥珠单抗生物类似药。
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艾伯维眼科新药在华获批新适应症 ，治疗糖尿病性黄斑水肿
8月4日，艾伯维（AbbVie）旗下艾尔建（Allergan）眼科宣布，傲迪适（地塞米松玻璃体内植入剂）的第二个适应症获得中国国家药品监督管理局（NMPA）批准，用于治疗成年患者的糖尿病性黄斑水肿（DME）。此前，该药已在中国获批用于治疗成年患者中由视网膜分支静脉阻塞或中央静脉阻塞引起的黄斑水肿。
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降低疾病进展风险78%，多激酶抑制剂获FDA优先审评资格
8月5日，Exelixis公司宣布，美国FDA已授予其多激酶抑制剂卡博替尼（cabozantinib，英文商品名为Cabometyx）补充新药申请（sNDA）优先审评资格，用于治疗12岁及以上分化型甲状腺癌（DTC）患者。这些患者在接受既往治疗后出现疾病进展，并且为放射性碘疗法难治性。本次申请基于关键性3期临床试验COSMIC-311获得的积极结果，与安慰剂相比，卡博替尼使患者的无进展生存期（PFS）显著改善。该申请的PDUFA目标日期为2021年12月4日。
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显著提高早期黑色素瘤患者“无癌生存”期，重磅PD-1抑制剂获FDA优先审评资格
8月5日，默沙东（MSD）宣布，美国FDA已授予其重磅PD-1抗体疗法Keytruda补充生物制品许可申请（sBLA）优先审评资格，作为在处于IIB或IIC级黑色素瘤成人和儿童（12岁及以上）患者中，接受完全切除手术后的辅助治疗。该项申请的PDUFA日期为2021年12月4日。
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礼新医药申报第二款Claudin 18.2靶向药物
8月5日，礼新医药Claudin 18.2靶向ADC新药LM-302的临床实验申请获得NMPA受理。此前的4月，礼新医药Claudin 18.2抗体LM-102的临床试验申请已经获得NMPA受理。
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乐普生物TF ADC获批临床
8月5日，乐普生物旗下美雅珂提交的靶向组织因子（TF）的ADC药物MRG004A的临床试验申请获得默示许可。MRG004A是全球为数不多的进入临床开发阶段的TF ADC药物，其在美国的IND申请于今年2月已经获得FDA的批准，正在开展针对TF阳性晚期或转移性实体瘤的I期研究，如今也是国内第一个获得临床许可的TF ADC药物。
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国内第7款PD-1，正大天晴康方生物「派安普利单抗」获批上市
8月5日，国家药监局最新药品批件发布信息，正大天晴康方生物的PD-1单抗药物派安普利单抗获国家药监局批准上市，用于治疗至少经过二线系统化疗复发或难治性经典型霍奇金淋巴瘤（r/r cHL）患者。
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DPP-4抑制剂「替格列汀片」在中国获批，治疗2型糖尿病
8月6日，中国国家药监局（NMPA）官网最新公示，田边三菱（Mitsubishi Tanabe）的原研新药氢溴酸替格列汀片已在中国获批。公开资料显示，替格列汀是一种DPP-4抑制剂，主要用于2型糖尿病患者。
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渤健宣布2款多发性硬化新药同日在华上市！
8月1日，渤健（Biogen）旗下两款治疗多发性硬化（MS）的新药——富马酸二甲酯肠溶胶囊（商品名：特菲达）和氨吡啶缓释片（商品名：复彼能）双产品上市会召开，宣布这两款新药在中国正式上市。渤健新闻稿称，这两款药物均可用于治疗多发性硬化，前者兼具良好疗效及安全性，可更好地满足MS患者对治疗的不同需求；后者则是中国首个用于改善MS成人患者步行能力的治疗方法。
展示淀粉样蛋白与认知衰退相关性，礼来公布阿尔茨海默病抗体疗法最新分析
日前，礼来（Eli Lilly and Company）公司在阿尔茨海默病协会国际会议（AAIC-2021）上公布了其阿尔茨海默病（AD）抗体疗法donanemab在2期临床试验TRAILBLAZER-ALZ的两项最新探索性分析。第一项分析显示，接受donanemab治疗后患者的淀粉样蛋白沉积改变幅度越大，认知能力下降的速度越慢。第二项分析显示，donanemab同时迅速导致患者血浆中的P-tau217水平下降，这是反映AD病理学的一个生物标志物。
提高肝癌患者接受治愈性手术机会，免疫组合疗法初步临床结果积极
肝癌是世界上最常见的癌症类型之一，而中国肝癌的发病人数和死亡人数都接近全球的一半。肝细胞癌死亡率高的原因之一是少于30%的患者在确诊时能够接受手术切除治疗，大幅度降低了治愈或显著延长生命的机会。日前在《自然》子刊Nature Cancer上发表的一项早期临床试验显示，使用由多激酶抑制剂和抗PD-1抗体构成的免疫组合疗法，能够让原本无法接受切除手术的肝细胞癌患者获得接受潜在治愈性手术的机会，有望大幅度提高他们的生存期。
一线治疗白血病，IDH1抑制剂组合疗法达到3期临床终点
8月2日，施维雅（Servier）宣布，在携带IDH1突变的初治急性髓系白血病（AML）成人患者中，其口服选择性小分子抑制剂Tibsovo（ivosidenib），与阿扎胞苷（azacitidine）联用，在3期AGILE临床试验中达到无事件生存期（EFS）的主要终点。与阿扎胞苷+安慰剂相比，ivosidenib与阿扎胞苷联用表现出具有显著统计学意义的EFS改善。
降低危重新冠患者死亡风险46%，JAK抑制剂最新临床结果积极
8月3日，礼来（Eli Lilly and Company）和Incyte联合宣布，其口服JAK抑制剂baricitinib，在3期COV-BARRIER临床试验的亚组研究中获得积极结果。试验表明，在接受有创机械通气的COVID-19住院患者中，与安慰剂相比，接受baricitinib+标准治疗后，每6例就有1例成功预防了死亡。礼来计划在同行评议期刊上发表这项研究的详细结果。这些新数据也将与美国、欧盟和其他地区的监管机构共享。
显著改善中风患者神经功能，双功能分子达到2a期试验主要终点
8月3日，顺天医药（Lumosa Therapeutics）公司宣布，在急性缺血性卒中（AIS）患者中，其首创新化学实体（NCE）LT3001的2a期临床试验达到主要安全性终点。此外，基于美国国立卫生研究院卒中量表（NIHSS）评估，试验中大多数基线NIHSS≥6的患者表现出显著的神经功能改善（NIHSS改善≥4分）。这些数据表明，在患者卒中症状发作后24小时内，LT3001有望提供显著的临床获益。值得一提的是，上海医药曾在2019年与顺天医药达成合作，获得LT3001在中国大陆地区开发、生产和销售的独占权益。
成功改善头发再生！辉瑞JAK3/TEC抑制剂达到3期临床终点
8月4日，辉瑞（Pfizer）公司宣布，其口服JAK3/TEC抑制剂ritlecitinib，在治疗斑秃患者的2b/3期ALLEGRO临床试验中获得积极顶线结果。试验中，两种剂量的ritlecitinib（50 mg和30 mg）均达到了改善头皮毛发再生的主要疗效终点。即治疗6个月后，ritlecitinib组头皮毛发脱落≤20%的患者比例显著性高于安慰剂组。
同种异体胸腺细胞再生疗法超过25年临床试验的积极数据，有望在今年内获得美国FDA批准上市
验证性III期临床失败，BMS撤回「罗米地辛」外周T细胞淋巴瘤适应症
万春医药「普那布林」治疗晚期NSCLCⅢ期研究成功
治疗帕金森病和多发性硬化，创新纳米疗法2期临床结果积极
01
NEJM丨CAR-T细胞疗法首次成功治疗红斑狼疮
2021年8月5日，德国埃尔朗根-纽伦堡大学的研究人员在《新英格兰医学期刊》（NEJM）上发表了题为：CD19-Targeted CAR T Cells in Refractory Systemic Lupus Erythematosus 的文章。研究团队对一名患有严重系统性红斑狼疮的20岁女性患者进行了CAR-T细胞治疗，该疗法让她的病情很快得到缓解，且没有明显副作用。该患者也成为了世界上首个接受CAR-T细胞治疗的狼疮患者。研究团队表示，虽然只是一名患者，但试验结果显示，CAR-T疗法反应迅速，患者症状迅速消退，患者可以说是“完全康复”了，并且已经四个多月无需治疗了。据悉，研究团队现在正在用CAR-T细胞治疗另外两名严重红斑狼疮患者。
更多解读：
对于狼疮患者而言，他们的敌人不是肿瘤，而是自身的免疫系统，他们自身的免疫系统错误地产生抗体病攻击自己的身体组织。狼疮最常见的形式是系统性红斑狼疮，它会严重损害自身的一系列器官。
而未接受治疗的20岁女性患者患有严重系统性红斑狼疮，自身免疫系统的攻击已经导致她患上了关节炎、肾损伤以及肺部和心脏炎症，而且常规治疗药物无效。
无奈之下，治疗团队决定尝试CAR-T细胞治疗，与之前用于癌症治疗的CAR-T细胞疗法一样，医生采集了该患者的T细胞样本，然后在实验室中对这些T细胞进行基因改造，让患者的T细胞的已识别B细胞上的CD19蛋白，B细胞正常情况下通过产生抗体来帮助人体对抗病原体感染，但在红斑狼疮换这种，B细胞产生了攻击自身的抗体。
改造后的T细胞回输到该患者体内，44天后，她体内的攻击自身的抗体小时了，病情也得到了明显缓解，且未出现明显副作用。
使用目前现有的治疗方法，大多数系统性红斑狼疮难以维持缓解，更无法治愈，但这项研究表明，CAR-T疗法有望彻底治愈红斑狼疮这一“不死癌症”。
研究团队还指出，CAR-T细胞疗法的输注费用就超过了20万美元，这还不包括住院费用。而且，红斑狼疮是一种异质性很强的疾病，这意味着患者往往需要针对性治疗，这进一步增加了治疗成本，因此，如果想为红斑狼疮患者提供更安全、有效、低价的CAR-T疗法，还需要找到红斑狼疮患者普遍存在的免疫异常。
这项研究表明，靶向CD19的CAR-T细胞疗法能够诱导难治性系统性红斑狼疮的快速缓解。鉴于B细胞在多种严重自身免疫性疾病中的作用，这也提示了我们，以B细胞抗原为靶点的CAR-T细胞疗法可能会有更广泛的应用。
原文链接：
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc2107725?query=featured_home
02
PNAS | 让新冠疫苗“乘风破浪”？红细胞解锁新技能！
2021年7月14日，由哈佛大学Wyss生物启发工程研究所和John A. Paulson工程与应用科学学院领导的研究人员从自身细胞出发，发现红细胞的先天免疫功能使其可以作为载体将抗原呈递到脾脏，从而产生免疫反应。这项技术无需外部佐剂即可引起强烈的疫苗接种反应，相关研究结果发表在PNAS杂志上。
首先，研究人员通过单细胞转
我们知道，红细胞占人体细胞的80%以上，其主要作用是将氧气从肺部输送到器官，但除此之外，它还是“先天免疫系统的活跃成员”，可以帮助人体抵抗感染。红细胞自然捕获循环中的某些细菌病原体后，通过氧化应激将其杀死，再把抗原呈递给脾脏中的细胞（APC），产生免疫反应。
红细胞如何将抗原运送到脾脏？
使用红细胞作为药物的输送工具，可不是新的想法，但此前技术都是瞄准了肺部。而脾脏是产生免疫反应的最佳靶向器官之一，因为它是红细胞和白细胞自然相互作用的少数器官之一。最新研究中，研究人员尝试着利用红细胞将抗原运送到脾脏。
这极其具有挑战，因为肺毛细血管中内皮的紧密接触使红细胞受到挤压，导致红细胞运载的“货物”在肺中被剪切掉。减少肺部摄取对于携带纳米颗粒的红细胞逃逸到肺部并将其“货物”运送到脾脏等其他器官至关重要。
首先，研究人员需要弄清楚如何使抗原足够牢固地黏附在红细胞上。他们通过使用卵清蛋白（能引起轻度免疫反应的抗原蛋白）包被聚苯乙烯羧酸盐，产生附着在红细胞上的纳米粒子。然后，需要减少肺部摄取使红细胞将“货物”顺利运送至脾脏。研究人员发现，当纳米粒子与红细胞的比例为300：1时，红细胞能够将“货物”快速传递到脾脏，同时又能抵抗肺的清除。
红细胞承载的抗原否能诱导免疫反应？
在确定纳米粒子已成功地在体内递送至脾脏后，研究人员接下来需要评估纳米粒子表面上的抗原能否诱导免疫反应。他们每周一次给小鼠注射负载了纳米粒子的红细胞，持续三周，然后分析它们的脾细胞。结果显示，与给予“游离”纳米颗粒或未经治疗的小鼠相比，治疗组小鼠显示出的经历过抗原的T细胞多出8倍和2.2倍。这表明，此项技术能够诱导更高的血清蛋白特异性免疫反应。此外，在肺组织中未见明显的细胞免疫作用，表明脾脏输送和随后的全身作用更为明显。
红细胞承载的抗原诱导的免疫反应是否能预防或治疗疾病？
研究小组对小鼠进行了为期三周的预防性注射，然后给它们接种了在表面表达卵清蛋白的淋巴瘤细胞。与对照组和游离纳米粒子组相比，接受红细胞承载抗原的小鼠肿瘤生长慢了约3倍，并且存活的癌细胞数量较少。值得注意的是，治疗组的小鼠在整个研究过程中全部保持无肿瘤状态。这项技术显著延长了肿瘤的指数，从而增加了采用其他策略进行治疗干预的机会。
这项研究为使用人类自身细胞进行疾病预防和治疗的发展打开了新的大门。基于人体“自我”细胞的无佐剂疗法是推动疫苗研发的独特手段。红细胞输送已经应用了几个世纪，它们增强免疫反应的能力可以使其成为外来佐剂的安全替代品，从而提高疫苗的效力和生产速度。
我们期待这项研究能推进佐剂和疫苗的研究进程，实现疫苗更安全更有效的应用，尤其是应对新冠疫情的全球大流行，或许有助于早日找到对抗病毒的方法。
原文链接：
Anvay Ukidve, Zongmin Zhao, Alexandra Fehnel, et.al. Erythrocyte-driven immunization via biomimicry of their natural antigen-presenting function. PNAS first published July 14, 2020
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Protein & Cell丨杨运桂/彭小忠/杨莹合作报道新型冠状病毒RNA不具备整合进宿主基因组的能力
2021年8月2日，中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）杨运桂团队和中国医学科学院医学生物学研究所彭小忠团队合作在Protein & Cell在线发表了题为Comprehensive analysis of RNA-seq and whole genome sequencing data reveals no evidence for SARS-CoV-2 integrating into host genome的研究成果（该工作已于2021年6月7日提交到预印本）【1】。这项工作通过对SARS-CoV-2感染的人和猴细胞进行了RNA测序（RNA-Seq）和全基因组测序，发现了SARS-CoV-2感染的细胞转录组测序结果中存在宿主-病毒嵌合序列，深入研究确定了这类嵌合序列实质是在文库构建过程中引入的随机性连接片段；并通过宿主细胞全基因组测序，进一步确认不存在相对应的嵌合DNA序列，排除了SARS-CoV-2病毒RNA基因组整合到宿主DNA基因组中的可能性。
更多解读：
首先对SARS-CoV-2感染的人类（293T、Huh-7和Calu-3）和猴细胞系（Cos-7和MA-104）进行了转录组测序。在转录组测序结果中鉴定到宿主-病毒嵌合RNA片段（约占病毒测序读段总量的0.5 %-1.8 %），但这些嵌合事件重复性极低；进一步对嵌合宿主基因的表达水平进行关联分析，发现宿主基因嵌合事件发生频率与其表达水平高度相关。上述结果提示这些嵌合事件可能并不发生在基因组DNA水平及不通过转录产生，更可能是通过某种随机性途径引入的。
研究进一步通过对三个人类细胞系全基因测序结果进行分析，在高频嵌合基因所对应的染色体区域也没有发现相应的宿主-病毒嵌合基因组DNA片段，从全基因组测序数据中未检测到任何与SARS-CoV-2参考基因组匹配的DNA读段。以上结果表明，SARS-CoV-2并不具备整合进宿主基因组的能力，转录组测序数据中的嵌合序列可能来自其它途径，其中RNA测序文库构建过程中的随机连接可能性最大。
为验证转录组测序结果中嵌合事件来源由文库构建过程随机连接引入，本研究通过对SARS-CoV-2感染细胞和未感染斑马鱼胚胎的RNA进行混合，然后构建RNA测序文库并进一步进行转录组测序，结果表明：除了预期的人-病毒嵌合RNA片段，还检测到了自然条件下不可能存在的斑马鱼-病毒嵌合RNA片段，且不同物种的嵌合读段数与各自在混合样本中的RNA丰度比例相关，证明了这类嵌合读段来自文库构建过程中的随机连接。
综上，本研究通过对转录组测序、全基因组测序以及混合样本转录组测序结果的系统性分析，排除了SARS-CoV-2整合进宿主基因组的可能性（下图）。值得关注的是，近期Zhou Li-Quan研究组分析公共转录组数据，发现SARS-CoV-2感染的人类细胞逆转座子表达水平升高，并鉴定到了病毒-宿主嵌合RNA读段【2】；Rudolf Jaenisch研究组利用过表达LINE-1细胞系的研究系统，通过纳米孔长读长测序技术对宿主DNA进行测序，鉴定到了SARS-CoV-2基因组RNA的3’末端区域通过逆转录整合进宿主基因组中事件【3】。而另外两个独立研究发现SARS-CoV-2不整合到宿主细胞基因组，与本研究的结论一致。其中，Geoffrey J. Faulkner研究组同样使用纳米孔长读长测序技术对SARS-CoV-2感染的正常HEK293T细胞进行了DNA 测序，未发现任何LINE-1介导的SARS-CoV-2基因组整合信号【4】；Majid Kazemian研究组则通过对SARS-CoV-2感染细胞的转录组测序，同样揭示了宿主-病毒嵌合RNA片段的随机性和低重复性【5】。
中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）杨运桂研究员、杨莹副研究员和中国医学科学院医学生物学研究所彭小忠研究员为本文的共同通讯作者。中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）特别研究助理陈宇晟博士、高级工程师张兵博士，中国医学科学院医学生物学研究所鲁帅尧研究员为本文的共同第一作者。
值得一提的是，几天前Cell Reports在线发表了澳大利亚昆士兰大学的科研人员相关研究，该研究同样不支持新冠病毒RNA整合到宿主基因组。
原文链接：
https://link.springer.com/article/10.1007/s13238-021-00861-8
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109530
参考文献：
1. Chen Y.S. et al., Comprehensive analysis of RNA-seq and whole genome sequencing data reveals no evidence for SARS-CoV-2 integrating into host genome. Protein & Cell doi: https://doi.org/10.1101/2021.06.06.447293 (2021).
2. Yin Y. et al., Exogenous Coronavirus Interacts With Endogenous Retrotransposon in Human Cells. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 11, 609160 (2021).
3. Zhang L. et al., Reverse-transcribed SARS-CoV-2 RNA can integrate into the genome of cultured human cells and can be expressed in patient-derived tissues. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 118, e2105968118 (2021).
4. Smits N. et al., Human genome integration of SARS-CoV-2 contradicted by long-read sequencing. bioRxiv doi: https://doi.org/10.1101/2021.05.28.446065 (2021).
5. Yan B. et al., Host-virus chimeric events in SARS-CoV2 infected cells are infrequent and artifactual. Journal of Virology doi:10.1128/JVI.00294-21 (2021).04
Cell Research | 刘峰/李程合作揭示胎肝造血干细胞扩增功能单元“HSC PLUS”
2021年8月2日，中国科学院动物研究所刘峰团队和北京大学生命科学学院李程团队合作在Cell Research杂志发表题为Identification of HSC/MPP expansion units in fetal liver by single-cell spatiotemporal transcriptomics 的研究论文。该论文利用单细胞转录组和空间转录组联合分析的方法，绘制了小鼠胎肝发育的单细胞时空转录组图谱，解析了造血干/祖细胞的转录组和功能异质性，鉴定了造血干细胞扩增的功能单元（HSC ‘pocket-like’ units, HSC PLUS）并揭示其分子机制。
首先，研究人员通过单细胞转录组测序技术，绘制了胎肝血细胞和微环境细胞发育的转录组图谱，解析了造血干/祖细胞和微环境细胞的转录组动态变化。通过对造血干/祖细胞的深入解析，研究人员发现CD93不仅可以富集干性较强的造血干/祖细胞，还是造血干/祖细胞发育的调控因子。随后，研究人员使用CellPhoneDB方法构建了微环境细胞和造血干/祖细胞的互作调控网络，鉴定了潜在的促扩增分子，如生长因子MDK和PTN等。为了验证互作的细胞和配对信号分子的空间关系，研究人员绘制了胎肝的空间转录组图谱。利用空间转录组数据具有空间坐标的特征，研究人员将微环境细胞和与造血干/祖细胞的空间关系分为Intra-spot（关系最为密切）、Inter-spot（关系第二密切）和Others（关系疏远）三类。通过定性和定量分析，研究人员发现巨噬细胞高度富集在造血干/祖细胞周围，并且具有相邻关系的巨噬细胞和造血干/祖细胞分别表达互作分子对中的配体和受体。与此同时，免疫荧光实验数据显示巨噬细胞可以形成“口袋状”结构包围造血干/祖细胞，功能数据显示巨噬细胞及其分泌生长因子的促扩增作用。即扩增的造血干/祖细胞处于巨噬细胞和生长因子富集的HSC PLUS。众所周知，细胞是机体的最小功能单元，其次是组织/器官，研究人员发现细胞和组织/器官之间存在细胞行为的特定功能单元，即造血干细胞扩增的基础功能单元（HSC PLUS）。最后，通过将小鼠胎肝和人胎肝的单细胞转录组数据比对分析，研究人员发现在人胎肝中也存在保守的扩增结构和分子机制。以上述高通量组学数据为基础，研究人员搭建了数据交互网站http://liulab.ioz.ac.cn/fetal_liver/，可以检索基因的时空表达谱，包括细胞类型以及空间位置等。
综上所述，该研究首次绘制了小鼠胎肝发育的单细胞时空转录组图谱，鉴定了造血组织功能单元（HSC PLUS），不仅加深了我们对体内造血干细胞扩增方式的理解，扩充了我们对组织功能单元的认识，也为体外扩增造血干细胞提供了更多线索。
中国科学院动物研究所博士研究生高素伟和北京大学生命科学学院石强博士为本文共同第一作者，中国科学院动物研究所刘峰研究员和北京大学生命科学学院李程研究员为本文共同通讯作者。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41422-021-00540-705
Nat Methods | 新型CRISPR转基因小鼠实现体内基因表达和表观遗传修饰的精准调控
2021年8月2日，来自美国杜克大学生物工程系的Charles A. Gersbach实验室在Nature Methods发表题为Transgenic mice for in vivo epigenome editing with CRISPR-based systems的论文。文章构建出两种新的CRISPR转基因小鼠模型Rosa26-LSL-dCas9-p300core(dCas9p300)和Rosa26-LSL-dCas9-KRAB (dCas9KRAB)。这两种模型中，dCas9p300和dCas9KRAB可通过Cre重组酶诱导表达，最终实现体内基因表达和表观遗传修饰的精准调控。
研究伊始，研究者通过定点插入策略构建出两种转基因小鼠模型LSL-dCas9-p300core (dCas9p300)和Rosa26-LSL-dCas9-KRAB (dCas9KRAB)。其基本原理是在Rosa26位点整合CAG promoter-loxP-stop-loxP(LSL)-Flag--dCas9-p300core (dCas9p300)或CAG promoter- loxP-stop-loxP (LSL)-Flag-- dCas9-KRAB (dCas9KRAB)元件（图1）。两种小鼠模型中，因为loxP-stop-loxP (LSL)元件的存在，正常条件下dCas9p300和dCas9KRAB并不表达；只有当Cre重组酶和gRNA表达时，dCas9p300和dCas9KRAB才会被诱导表达并发挥功能，从而实现体内基因表达和表观遗传修饰的精准调控。
研究者首先利用AAV9:CMV.Cre病毒证实两种小鼠模型中的dCas9p300和dCas9KRAB能被诱导表达成功。随后，研究者利用AAV9:Cbh.Cre-Pdx1.gRNA病毒在LSL-dCas9-p300core (dCas9p300)小鼠模型的肝脏中成功激活了Pdx1基因的表达。研究者还通过ChIP-seq和RNA-seq对LSL-dCas9-p300core (dCas9p300)小鼠模型中基因表达和表观遗传修饰调控的特异性进行了分析。结果显示，与对照组小鼠（注射AAV病毒表达Cre和阴性gRNA）相比，AAV9:Cbh.Cre-Pdx1.gRNA病毒仅促进Pdx1.gRNA的靶位点处的dCas9特异性富集和H3K27ac修饰的增加（已知dCas9p300能促进H3K27ac修饰），并特异性促进Pdx1基因表达。不过需要注意的是，与另一种对照小鼠（不注射病毒，仅注射生理盐水）相比，AAV9:Cbh.Cre-Pdx1.gRNA病毒会导致广泛的H3K27ac修饰增加和大量基因表达异常，这很可能是因为dCas9p300过表达所导致的非特异性脱靶效应。
除在肝脏中证实了小鼠模型的有效性外，研究者还指出，LSL-dCas9-p300core (dCas9p300)小鼠模型还可用于神经系统中基因表达的条件性激活：在原代培养的小脑颗粒细胞和小鼠脑中表达Cre重组酶可成功的诱导Grin2c和Fos基因的特异性激活并改变神经元的电生理特性。
之后研究者发现，给Rosa26-LSL-dCas9-KRAB (dCas9KRAB)小鼠模型通过尾静脉注射AAV9病毒表达Cre重组酶和靶向Pcsk9的gRNA，可有效抑制肝脏和血液中PCSK9的表达。研究者也利用ChIP-seq和RNA-seq对Rosa26-LSL-dCas9-KRAB (dCas9KRAB)小鼠模型中基因表达调控和表观遗传修饰调控的特异性进行了分析。结果证实该小鼠模型中，dCas9的富集、H3K9me3修饰增加（已知dCas9KRAB能促进H3K9me3修饰）以及Pcsk9转录本的表达抑制均呈现出高特异性改变。此外，与dCas9p300过表达导致广泛的H3K27ac修饰增加不同，dCas9KRAB过表达本身不会对非目标位点的H3K9me3修饰产生显著影响，这提示dCas9KRAB可能具有更低的脱靶效应和更高的特异性。
最后，研究者还以Foxp3为靶点，在原代免疫细胞中验证了两种转基因小鼠模型中基因表达和表观遗传修饰精准调控的效果。结果证实，利用两种小鼠模型来源的原代免疫细胞可精准调控Foxp3的表达。不过在调控特异性方面，dCas9p300过表达会导致广泛的基因表达异常和H3K27ac修饰异常，而dCas9KRAB并无类似的脱靶效应，表明dCas9KRAB在安全性上更胜一筹。
总体而言，本研究开发的两种转基因小鼠模型LSL-dCas9-p300core (dCas9p300)和Rosa26-LSL-dCas9-KRAB (dCas9KRAB)能实现体内基因表达和表观遗传修饰的精准调控，这为基因功能的体内研究提供了强大的工具。在安全性和特异性方面，dCas9p300过表达会导致广泛的脱靶效应，而dCas9KRAB过表达则并无明显的脱靶风险，这提示我们，在应用相关的工具小鼠特别是dCas9p300小鼠时，需要谨慎对待相关研究结果，这也告诉我们，CRISPR相关的基因表达调控工具依然有改进的空间。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41592-021-01207-206
Cell Research | 黄超兰/高福合作团队描绘新冠病毒S蛋白糖基化修饰图谱，揭示“O-Follow-N”糖基化新规律
2021年8月3日，北京大学医学部精准医疗多组学研究中心黄超兰团队和中国科学院院士高福团队、中国科学院天津工业生物技术研究所高峰团队等开展合作在Cell Research期刊上发表题为“O-glycosylation pattern of the SARS-CoV-2 spike protein reveals an “O-Follow-N” rule”的论文，采用基于质谱的糖基化鉴定技术，首次揭示了病毒颗粒上提取的S蛋白O-糖基化修饰图谱，并提出了“O-Follow-N”的O糖基化修饰规律。
为获得天然状态下S蛋白的N-和O-糖基化修饰完整图谱，研究者从SARS-CoV-2病毒颗粒上获得S蛋白，用多种蛋白酶酶解成肽段，采用纳升液相色谱以及具有超高分辨率的Orbitrap Eclipse Tribrid三合一质谱联用仪， 利用阶梯能量HCD（stepped collisional energy ，SCE）， HCD （Higher-energy collisional dissociation）以及HCDpdEThcD三种碎裂方法进行质谱分析。
本研究中，研究者不但成功鉴定到了此前已报道的22个N-糖基化修饰位点，还首次从SARS-CoV-2病毒颗粒中提取的S蛋白上鉴定到了17个O-糖基化修饰位点。值得注意的是，研究者发现在这17个位点中，有11个位点位于糖基化的天冬酰胺（Asn）附近。研究者将NxS/T共有基序内糖基化的Asn每一侧的3个氨基酸定义为“N±1-3”。分析结果显示， 11个O-糖基化修饰位点分布在“N±1-3”的位置上，位点信息确定的位点数有10个，其中7个位点分布在“N+2”的位置上。研究者还通过开展定点突变实验进一步证实Asn糖基化修饰的存在是“N±1-3”的位置上出现O-糖基化修饰的先决条件。综上，研究者提出SARS-CoV-2病毒S蛋白的糖基化修饰存在O-糖基化修饰追随N-糖基化修饰发生的现象，并将这一现象命名为“O-Follow-N”规律。
本研究基于前沿的质谱鉴定技术，揭示了S蛋白的O糖基化修饰谱，提出了O 糖基化修饰的 “O-Follow-N”规律，这一规律可能适用于其它蛋白，提示O-糖基化修饰具有潜在的新机制，特别是N-和O-糖基化修饰之间可能存在的协同作用，未来有望在极大程度上推动糖生物学领域的研究。
此前，黄超兰主任领衔的多组学中心团队还与高福院士领衔的多学科团队紧密合作，揭示早期的新冠感染患者存在显著的免疫抑制，并首次提出COVID-19的发病机制或存在“两阶段”模式【1】。多组学中心在黄超兰教授的带领下，将继续基于临床，前沿技术和基础学科的深度交叉融合，深耕前沿技术方法开发，为推动基础生物学和临床领域的创新研究提供最有质量保证的蛋白质组和质谱技术手段。
中国科学院微生物研究所高福院士，北京大学医学部精准医疗多组学研究中心主任黄超兰教授，北京大学医学部精准医疗多组学研究中心陈扬副研究员，中国科学院天津工业生物技术研究所高峰教授为本文的共同通讯作者；北京大学医学部精准医疗多组学研究中心田文敏博士，中国科学院天津工业生物技术研究所李德林博士，北京大学医学部精准医疗多组学研究中心博士研究生张楠，中国科学院天津工业生物技术研究所博士研究生白桂杰、原恺博士为本文的共同一作。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41422-021-00545-2
参考文献：
1. Tian, W., et al. Immune suppression in the early stage of COVID-19 disease. Nat Commun 11, 5859 (2020).07
Immunity | 靳津/曹倩合作解析在克罗恩病中硒缺乏导致T细胞分化紊乱的机制
2021年8月2日，浙江大学生命科学研究院靳津课题组和浙江大学医学院附属邵逸夫医院曹倩课题组合作在Immunity发表题为Multiomic analyses reveal a critical role of selenium in controlling T cell differentiation in Crohn’s disease的文章。该合作团队首先利用单细胞转录组测序和代谢组解析了初诊未治疗IBD患者的结肠免疫细胞图谱和代谢微环境特征，发现CD或UC中存在疾病特异性的免疫细胞亚群和代谢物改变。通过体外实验对代谢物的功能进行筛选，发现了可以调控特定疾病中T细胞亚群分化的代谢物，特别是CD患者结肠中特异性减少的含硒代谢物可以调控CD中独特的一群Th1-like细胞的分化。体内体外研究证实了补充硒可以有效抑制Th1的分化，促进肠道炎症的缓解。硒元素主要通过硒蛋白W (Selenoprotein W, SELW) 调控一碳代谢和嘌呤补救途径介导活性氧 (Reactive Oxygen Species, ROS) 清除，从而影响Th1细胞的分化。
首先，为了分析比较初诊未治疗时CD和UC患者肠道免疫应答模式的差异，作者收集了健康人 (n=3)，CD(n=6)，UC(n=6) 患者的结肠活检组织，消化分选CD45阳性免疫细胞进行单细胞转录组测序，经数据分析后共获得36个免疫细胞亚群。作者发现CD患者结肠中存在一群独特的类似Th1 (Th1-like) 的细胞，而UC患者中存在一群Th17样细胞 (Th17-like)。先天免疫细胞来源的细胞因子可以调控T细胞的分化，为了阐明两类疾病中产生这两群独特细胞亚群的机制，作者首先比较了两类疾病中的先天免疫细胞的应答模式，然而调控Th1分化或Th17分化的细胞因子在这两类疾病的先天免疫细胞中的表达没有显著的差异。有意思的是，作者发现这两个T细胞亚群的存在多个代谢酶表达差异，提示两者代谢模式不同代谢微环境可能在塑造两类疾病T细胞免疫应答过程中发挥着重要的作用。因此，该研究团队进一步对健康志愿者、活动期CD和UC患者结肠组织进行非靶向代谢组检测，分别鉴定出了92种和275种在CD和UC中特异性变化的代谢物。为了进一步明确这些代谢物是否调控T细胞的分化，作者进行了体外功能筛选实验，鉴定出了一些可以调控特定疾病亚型中T细胞亚群分化的代谢物。
值得注意的是，一种含硒代谢物在CD病人的结肠组织中特异性下调，而且CD患者血清中硒水平也与疾病的活动度呈负相关。体外分化实验显示，补充硒可以明显抑制Th1的分化，而不影响Th17的极化。为了阐明硒调控T细胞分化的机制，作者进一步通过转录组、代谢组、代谢流、流式等技术对补硒处理的Th1细胞和对照组Th1细胞进行了分析，发现调控Th1分化的关键转录因子未受明显影响，而硒处理后Th1细胞中嘌呤合成补救途径中的关键酶及代谢中间产物显著升高，一碳代谢叶酸循环中的关键酶及代谢物显著下调。T细胞的激活需要合成大量的嘌呤用于核酸合成、细胞信号传导和代谢调节【1】，嘌呤主要通过两种途径产生：从头合成和补救途径。该研究显示在Th1分化过程中，硒处理可以抑制一碳代谢导致嘌呤从头合成减少，补救途径代偿性上调。T细胞的活化和分化过程同时伴随着ROS的产生，细胞内ROS水平受到抗氧化酶和其他分子的严格调控。深入的机制研究显示，在Th1细胞中，硒主要通过硒蛋白W (Selenoprotein W, SELW) 调控一碳代谢和嘌呤补救途径介导细胞质中的活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS) 清除，从而影响NF-κB信号通路的活化，抑制IFN-γ的产生。在缺硒小鼠中建立T细胞过继转移肠炎模型，补充硒制剂后可以显著减轻肠炎症状，减少结肠固有层中的Th1细胞。临床研究也显示补充硒可以促进缺硒克罗恩病患者症状的改善和结肠黏膜的愈合。
该研究系统解析了初诊CD和UC的肠道免疫细胞组成及代谢改变，阐明了CD结肠中独特的代谢改变塑造局部黏膜免疫应答模式的机制。补充硒制剂有望通过抑制Th1细胞分化来促进CD肠道炎症的缓解。这项工作为深入研究IBD免疫-代谢机制提供了一种新思路，对于全面理解CD和UC的发病机制差异、开发靶向特定疾病的治疗策略有重要的科学意义和临床价值。
浙江大学医学院附属邵逸夫医院消化内科双聘教授、浙江大学生命科学研究院资深研究员靳津教授和浙江大学医学院附属邵逸夫医院消化内科主任、炎症性肠病中心曹倩教授是本文的共同通讯作者，博士研究生黄灵洁、毛信韬和东南大学副研究员李异媛为本文的共同第一作者。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2021.07.004
参考文献：
1. LINDEN, J., KOCH-NOLTE, F. & DAHL, G. 2019. Purine Release, Metabolism, and Signaling in the Inflammatory Response. Annual Review of Immunology, 37, 325-347.08
NBE | 夏青课题组利用基因密码子扩展技术治疗无义突变罕见病
2021年8月2日，夏青团队在Natural Biomedical Engineering在线发表了文章“Restoration of dystrophin expression in mice by suppressing a nonsense mutation through the incorporation of unnatural amino acids”，该研究首次实现了利用基因密码子扩展技术恢复内源性Dystrophin蛋白的全长表达，在肌肉干细胞和PylRS/mdx小鼠疾病模型上系统评价了该方法用于治疗DMD的安全性、有效性和可行性，并完成了不同方式递送AAV-PylRS-tRNAPyl的安全性和治疗效果评价，为DMD和无义突变罕见病治疗提供了新策略。此项研究已于2016年申报中国和美国专利，目前正积极投入临床前实验研究中。
在本课题中，研究者选择了吡咯赖氨酸系统PylRS-tRNAPyl，该系统可以将非天然氨基酸NAEK定点插入到蛋白质。研究者首先拓展了可以通读3种提前终止密码子（TAG、TGA与TAA）的PylRS-tRNAPyl系统，在HEK293T细胞中 验证非天然氨基酸NAEK依赖性和正交性。然后，研究者构建了含不同PTC位点的dystrophin模型蛋白Dp71b，将其质粒与PylRS-tRNAPyl系统质粒共同转染给HEK293T细胞，证明3种正交系统均可通读模型蛋白Dp71b。进一步，研究者在从疾病模型mdx小鼠和DMD病人分离得到的肌肉分化干细胞上进行验证，均检测到dystrophin蛋白的表达恢复，初步验证PylRS-tRNAPyl系统可以在细胞水平恢复内源Dystrophin蛋白的全长表达。
在动物层面上，研究者首先尝试将PylRS-tRNAPyl质粒直接电穿孔转染到小鼠的胫前肌中，dystrophin可恢复少量表达，初步表明了该方法可以在mdx小鼠上恢复内源蛋白表达。为进一步评价该方法用于DMD疾病不同组织的长期治疗效果，解决电转对小鼠组织的损伤和质粒降解问题，研究者创新性的建立了含有编码新型氨基酸的PylRS-tRNAPyl正交转基因小鼠，将其和发病mdx小鼠交配获得PylRS/mdx转基因疾病小鼠模型，此模型可以稳定表达PylRS/tRNAPyl系统并呈现mdx小鼠类似的dystrophin缺陷，因此适合长期治观察疗效。对小鼠进行8周的腹腔注射NAEK，在第1, 2, 4, 6, 8周分别对小鼠进行握力测试，肌肉组织dystrophin蛋白表达量检测，血液生化检测，组织病理染色分析及安全性评价。结果发现实验组小鼠在注射NAEK第4周后蛋白恢复量达到平台期（30%左右），与对照组小鼠相比，第4, 6, 8周实验组小鼠的握力明显增加，CK激酶含量下降，肌肉组织的正常肌细胞的比例明显上升，表明该方法可恢复小鼠dystrophin蛋白全长表达及其部分生理功能，治疗效果显著，远优于小分子通读药物治疗。
最后，为评价该方法推向临床治疗应用的可行性/可转化性，研究者用AAV作为载体构建了AAV-PylRS-tRNAPyl系统，以腹腔注射和肌肉注射两种方式，分别评价其在mdx小鼠上的全身/局部治疗效果，两种方式注射AAV-PylRS-tRNAPyl均有明显治疗效果，均呈现出NAEK依赖性，可以通过停用或调整非天然氨基酸的用量来控制基因治疗的效果，有望实现精准的可控治疗。
综上，本项研究使化学家建立的体外蛋白质定点标记技术突破性的走进医学的世界，实现了在体内任意氨基酸的精准替换，拓展了人工合成氨基酸在生物医学中的广阔应用前景。并且首次实现人工氨基酸正交翻译体系在无义突变疾病中的实验性治疗，这是继小分子通读药物、单碱基基因编辑之后的第三种通用治疗罕见病的方法，有望引领新一代生物治疗的医学前沿阵地。
北京大学药学院夏青课题组研究生史宁宁、杨琦，博士后张浩然为该论文的共同第一作者，夏青教授为通讯作者。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41551-021-00774-109
Nature | 组蛋白变体H2A.Z组装失败引发子宫肌瘤
2021年8月4日，来自芬兰赫尔辛基大学的Lauri A. Aaltonen和Eevi Kaasinen团队在Nature杂志在线发表了题为Deficient H2A.Z deposition is associated with genesis of uterine leiomyoma的研究论文。通过对2263例ULs肿瘤组织和正常子宫肌层组织进行多组学分析发现，ULs的发生与染色质重塑酶SRCAP (Snf2 related CREBBP activator protein) 突变后引起的组蛋白变体H2A.Z组装缺陷有关。该研究为我们理解ULs的发生机制，指导ULs的早期诊断和治疗提供了坚实的生物学理论基础。
更多解读：
为了探究UL的分子特征，研究人员开展了“芬兰肌瘤”（Finland Myoma Study）研究项目，该项目包含了728位病人，2263例新鲜冷冻的肿瘤组织及配对的正常子宫肌层组织。研究者根据基因的突变情况，对ULs进行了分类（图1）。通过单核苷酸多态性分析，研究者发现这些病例中，1.2%（27/2186）ULs缺失了FH；77.4% (1751/2263) ULs发生MED12突变；7.3%（165/655）ULs高表达HMGA2。通过进一步的RNA-seq分析，研究人员鉴定出了一类携带SRCAP突变的ULs: 其中有24例ULs发生了YEATS4基因的缺失，17例ULs发生了SRCAP复合物其他亚基的突变，说明SRCAP复合物的异常突变很可能与ULs的发生相关。
染色质重塑复合物SRCAP的主要功能是将组蛋白变体H2A.Z（常规组蛋白H2A的重要变体之一）组装入核小体。H2A.Z已被报道广泛参与转录调节、基因组稳定性【1】，并与肿瘤发生相关【2-3】。因此，在后续的研究中，H2A.Z与ULs发生的关系成为了研究重点。研究人员通过多组学结合的方式，发现SRCAP复合物成员（例如YEATS4基因）发生失活突变后，引起H2A.Z表达量降低、组装失败等异常，进而使得下游靶基因如: CBX2/4/8, SATB2, HOXA13等高表达，最终引发肿瘤。
更有意思的是，之前的研究显示已知的ULs驱动基因（MED12, HMGA2和FH）之间是相互排斥和独立的，而该研究发现HMGA高表达的ULs中也出现了H2A.Z表达量降低；MED12突变的ULs中出现H2A.Z组装异常。这些研究结果暗示H2A.Z异常与HMGA和MED12 引起的ULs之间存在一定的相关性。因此，作者认为不同类型ULs之间的共通性值得进一步探索，找到ULs发生的共通性有利于人们找到诊断和治疗ULs的新方法。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03747-1
参考文献：
[1] Giaimo, B. D., Ferrante, F., Herchenröther, A., Hake, S. B. & Borggrefe, T. The histone variant H2A.Z in gene regulation. Epigenetics Chromatin 12, 37 (2019).
[2] Vardabasso, C. et al. Histone variant H2A.Z.2 mediates proliferation and drug sensitivity of malignant melanoma. Mol. Cell 59, 75–88 (2015).
[3] Hsu, C.-C. et al. Recognition of histone acetylation by the GAS41 YEATS domain promotes H2A.Z deposition in non-small cell lung cancer. Genes Dev. 32, 58–69 (2018).
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Protein & Cell丨张进团队揭示核仁定位的RNA结合蛋白LIN28调控小鼠胚胎干细胞多能性状态与二细胞样状态转变的机制
2021年7月31日，浙江大学医学院基础医学系干细胞与再生医学中心/浙江大学医学院附属第一医院/浙江省良渚实验室的张进课题组在Protein & Cell杂志上发表题为LIN28 Coordinately Promotes Nucleolar/Ribosomal Functions and Represses the 2C-like Transcriptional Program in Pluripotent Stem Cells 的研究论文，本研究首次报道RNA结合蛋白LIN28在ES-2C转变调控中的作用以及分子机制。
LIN28是一种RNA结合蛋白，在小鼠胚胎早期发育、干细胞分化/重编程、肿瘤发生和代谢中具有重要作用。以往的研究主要集中于它在细胞质中与Let-7 microRNA前体或mRNA的相互作用，而LIN28在细胞核中的作用尚不十分清楚。本研究发现LIN28在小鼠早期胚胎发育过程中在时间和空间上呈现动态变化。在胚胎二细胞时期，母源性LIN28逐步被降解，从四细胞开始，合子的LIN28开始表达且定位在核仁前体的外周。随着核仁的逐渐成熟，LIN28的定位也转移到核仁中。在体外培养的ESCs中，LIN28的缺失能够上调2C/4C特异性表达的基因和ERV的表达。同时，LIN28的敲除导致ESCs中2C-like细胞比例的上调和细胞增殖能力的降低。
进一步研究发现，参与调控2C/ERV基因的上游转录因子DUX，在LIN28敲除的细胞中表达显著上调。并且Dux的敲低能够恢复Lin28缺失引起的2C/ERV表达的上调。ChIP-seq的结果显示，LIN28敲除导致Dux及其下游靶基因的H3K9me3表观遗传修饰水平显著下调，说明LIN28通过调控DUX的表观遗传修饰来参与2C/ERV表达的调控。
在分子机制方面，本研究发现，一方面，LIN28能够与核仁内的RNA，包括snoRNA和rRNA相互作用，从而维持核仁的完整性，LIN28的缺失会导致rRNA表达水平下调、核仁相分离缺陷、翻译功能的减弱，引起核仁应激和p53的激活。而激活的p53蛋白能够与Dux DNA结合促进其表达，进而激活2C基因和ERV的表达。这一结果与Edward J. Grow等人近期发表的文章的结果一致（下图）。
另一方面，LIN28能够与核仁蛋白Nucleolin（NCL）和转录抑制因子TRIM28相互作用，LIN28敲除导致NCL/TRIM28复合体在Dux DNA和rDNA上的结合减少，进而导致Dux基因表达抑制作用被解除、rRNA转录被抑制。因此，LIN28缺失导致ESCs呈现细胞周期变慢、翻译和代谢水平下调的2C-like状态。提示与此前报道的LINE1机制类似， LIN28可能协调参与了关闭2C program，并开启4C后的核仁生成的program。
为了进一步验证核仁与ES/2C-like状态转变的关系，通过比较tomato标记的2C-like阳性细胞与阴性细胞的转录组数据，作者发现阳性细胞群核糖体基因的表达水平和细胞周期都显著低于阴性细胞群。单细胞转录组测序数据也发现，在野生型的ESCs中，ERV的表达与核糖体基因的表达呈现显著的负相关。
同时，胚胎实验结果也证实了上述结论，虽然LIN28缺失的胚胎可以发育到囊胚，LIN28的敲低可以导致囊胚期蛋白翻译水平的下调、2C基因和ERV表达的上调以及核糖体基因表达的下调。
总之，该研究首次揭示了定位于核仁中RNA结合蛋白LIN28在小鼠早期胚胎发育过程中的新功能，以及LIN28介导的核仁完整性在ES-2C状态转变和基因表达调控中的作用。
该文章的共同第一作者是浙江大学医学院的科研助理孙振、博士后余华和博士生赵静，还得到了清华大学沈晓骅课题组，浙江大学沈力、冯钰、孙启明、陈铭课题组等国内外单位与课题组的支持。
原文链接：
https://link.springer.com/article/10.1007/s13238-021-00864-511
Cell Metabolism | 重大进展！四川大学陈谦明/刘锐揭示先天免疫反应协调磷酸核糖焦磷酸合成酶以支持DNA修复
2021年8月2日，四川大学陈谦明及刘锐共同通讯在Cell Metabolism在线发表题为”Innate immune response orchestrates phosphoribosyl pyrophosphate synthetases to support DNA repair“的研究论文，该研究表明电离辐射导致 TBK1 介导的磷酸核糖焦磷酸合成酶 (PRPS)1/2 在 T228 处磷酸化，从而增强 PRPS1/2 催化活性并促进脱氧核糖核苷酸合成。这项研究突出了先天免疫反应引导的脱氧核糖核苷酸代谢背后的一种新的重要机制，该机制支持 DNA 修复。
电离辐射引起的 DNA 损伤导致细胞毒性损伤；因此，持续监测和精确的 DNA 修复对于基因组稳定性和细胞活力至关重要。双链断裂 (DSB) 反应途径涉及属于磷酸肌醇 3 激酶相关蛋白激酶家族的三个核心调节因子：共济失调毛细血管扩张突变激酶 (ATM)、ATM 和 Rad3 相关激酶 (ATR) 以及 DNA依赖性蛋白激酶 (DNA-PK)。ATM 和 DNA-PK 主要通过启动同源重组 (HR) 和基于非同源末端连接 (NHEJ) 的 DNA 修复来响应 DSBs 。
HR 途径需要脱氧核糖核苷酸，它通过从未受损的姐妹染色单体或同源染色体中恢复序列信息来保证准确修复。尽管 NHEJ 途径连接 DSB，而不管两个 DNA 末端之间的序列同源性如何，但也经常需要 DNA 延伸来填充单链、不相容的突出端。此外，在单链断裂 (SSB) 修复中普遍存在的切除修复途径中，一段受损的 DNA 被移除，由此产生的缺口被使用未受损链作为模板的新合成 DNA 填充。
脱氧核糖核苷酸的合成由磷酸戊糖途径 (PPP) 启动，其中糖酵解中间体葡萄糖 6-磷酸和果糖 6-磷酸分流以产生 5-磷酸核糖 (R5P) 而不是丙酮酸。一组磷酸核糖焦磷酸合成酶 (PRPS) 将三磷酸腺苷 (ATP) 的 β- 和 γ-二磷酸部分转移到 R5P 的 C1-羟基中以产生磷酸核糖焦磷酸 (PRPP)，这是随后的两个步骤的限速步骤。迄今为止，已经报道了三种 PRPS，它们由不同的基因编码，但在蛋白质序列上具有非常高的相似性。PRPS1 和 PRPS2 在广泛的器官中广泛表达，而 PRPS3 的表达在睾丸中受到限制。
先天免疫提供了抵御入侵病原体的第一道防线。环状 cGMP-AMP 合酶 (cGAS) 是先天免疫反应中一种成熟的 DNA 感应器，它与双链胞质 DNA 结合以实现构象变化。cGAMP 通过与干扰素基因蛋白 (STING) 的衔接蛋白刺激物结合，起到内源性第二信使的作用，该刺激物募集并激活丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 TBK1，从而促进干扰素调节因子 3 (IRF3) 的核转位和随后的I 型干扰素 (IFN) 的表达。cGAS 介导的 DNA 识别与来源或序列无关，这使得 cGAS 能够检测异常存在于细胞质中的自身 DNA，从而将先天免疫与 DNA 损伤反应联系起来。然而，先天免疫机制如何调节代谢酶以促进 DNA 修复在很大程度上仍是未知的。
在这项研究中，证明了 ATM 响应电离辐射磷酸化 PRPS1/2 S16，这反过来导致 PRPS1/2 T228 以 cGAS/STING 轴和 TBK1 依赖性方式磷酸化。T228 磷酸化激活 PRPS1/2 并促进脱氧核糖核苷酸合成，从而支持 DNA 修复和细胞活力。
原文链接：
https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(21)00325-9#%2012
PLOS Pathogens | 复旦大学李杨课题组揭示哺乳动物Dicer蛋白可在体内高效切割病毒双链RNA复制中间产物
2021年8月3日，国际病原学专业学术期刊PLOS Pathogens 在线发表复旦大学李杨课题组题为“Efficient Dicer processing of virus-derived double-stranded RNAs and its modulation by RIG-I-like receptor LGP2”的研究论文。该研究表明，哺乳动物Dicer蛋白能够在体内高效地切割病毒源双链RNA(dsRNA)，且该过程受到体内RIG-I样受体LGP2的调节。
抗病毒RNA干扰（RNAi）是植物，昆虫等抗病毒免疫的主要途径，近些年的研究发现，抗病毒RNAi通路在哺乳动物体内依然保守存在，且能够限制一些给人类健康构成严重威胁的RNA病毒（如甲型流感病毒,登革热病毒以及寨卡病毒等）的侵染。然而，关于哺乳动物中抗病毒RNAi的许多科学问题还未解决，首先，Dicer蛋白是否可以在分化的细胞中有效识别病毒双链RNA复制中间产物（dsRNA-vRIs），并切割其生成病毒源siRNA(vsiRNA)；其次，野生型病毒是否能在分化细胞或体内产生经典的vsiRNA；再次，体内产生的病毒源siRNA是否具有抗病毒的功能。
该研究工作针对以上科学问题进行了探索。在Dicer被敲除的人源293T细胞中异源表达回Dicer蛋白的同时感染流感病毒，在干扰素被诱导的情况下，可以发现细胞中产生的病毒源siRNA远多于新产生的microRNA，这表明dsRNA-vRIs可以作为人源Dicer蛋白切割的高效底物。
同时，该研究首次报道了野生型野田村病毒（NoV WT）感染小鼠的过程中可以产生经典的vsiRNA，提供了野生型病毒编码的B2蛋白（病毒编码的RNAi抑制子，VSR）在两个乳鼠品系(Balb/c和C57)中可以直接结合vsiRNA， 阻碍其进入AGO2，从而抑制下游抗病毒RNA沉默的证据。并且，该研究通过构建辛德毕斯病毒反向遗传系统，证明了病毒源siRNA在小鼠体内具有抗病毒的功能。这些发现表明，与人工合成的长dsRNA不同，在病毒感染的条件下，哺乳动物的分化体细胞中产生的dsRNA-vRIs也可以被Dicer蛋白有效识别并生成vsiRNA，从而发挥抗病毒的功能。
另外，该研究发现，RIG-I样受体LGP2会抑制Dicer切割dsRNA-vRIs转化为vsiRNA。LGP2是由干扰素刺激基因（ISG）编码的蛋白，最近研究表明，在细胞水平上，LGP2可以抑制Dicer蛋白对人工合成的dsRNA的切割。从而，本研究进一步表明了在体内感染条件下，干扰素应答的某些ISG蛋白对抗病毒RNAi具有调节作用。
复旦大学生命科学学院博士后张玉嫱和博士生徐艳为该论文的共同第一作者，复旦大学生命科学学院李杨研究员、美国加州大学河滨分校丁守伟教授和卢金锋博士为该论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、上海市教委创新计划和美国NIH基金的资助。
原文链接：
https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1009790
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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