新闻动态

聚焦生物医药动态(0821~0827)

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


国家药监局药审中心关于公开征求《创新药人体生物利用度和生物等效性研究技术指导原则(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=ab390d1885ba65c5


02


国家药监局药审中心关于公开征求《改良型新药调释制剂临床药代动力学研究技术指导原则(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=4ded3ba06c37e237


03


国家药监局药审中心关于公开征求《新药研发过程中食物影响研究技术指导原则(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=8f72546605939d5d








药物监管获批情况

01


早期膀胱癌患者“无癌生存”时间翻倍,重磅PD-1抑制剂获FDA批准

8月20日,百时美施贵宝(Bristol Myers Squibb,BMS)宣布,美国FDA已批准其PD-1抑制剂纳武单抗(nivolumab,英文商品名为Opdivo)作为辅助疗法,治疗接受切除手术后、具有高复发风险的尿路上皮癌(UC)患者,无论他们既往是否接受过新辅助顺铂化疗、淋巴结是否受累或PD-L1状态如何。新闻稿指出,纳武单抗是首款获批用于辅助治疗尿路上皮癌的PD-1抑制剂。


02


康方生物PD-1/CTLA-4双抗申报上市,并获CDE优先审评资格

8月23日,康方生物宣布,CDE已经同意PD-1/CTLA-4双抗Cadonilimab(AK104)申报上市,用于治疗复发或转移性宫颈癌,并给予其优先审评资格。Cadonilimab因此有望成为全球第一个递交上市申请,并获得批准上市的基于PD-1的双特异性抗体药物。


03


恒瑞1类新药PD-L1/TGF-βRII双抗SHR-1701获批临床,治疗鼻咽癌

近日,CDE官网显示,恒瑞SHR-1701注射液新适应症临床获批,联合化疗用于复发或转移性鼻咽癌患者的治疗。


04


德琪医药宣布塞利尼索II期临床试验申请在中国获批,用于治疗骨髓纤维化

8月23日,德琪医药宣布国家药品监督管理局(NMPA)批准塞利尼索(XPOVIO®)在中国开展一项用于治疗骨髓纤维化(MF)患者的II期临床试验。


05


全球首款mRNA新冠疫苗获得FDA正式批准,复星医药拥有大中华区独家权益

8月23日,复星医药的全球研发合作伙伴BioNTechSE宣布,美国食品和药物管理局(FDA)批准了COMIRNATY®(mRNA新冠疫苗)的生物制品许可证申请(BLA),用于在16岁及以上的人群中使用以预防新型冠状病毒感染。这是首款获得FDA正式批准的新冠疫苗,也是全球首个正式获批的拥有完整三期数据的新冠疫苗。


06


再失利!默克终止M7824一线治疗胆道癌 II 期研究

8月23日,默克宣布,基于独立数据监测委员会 (IDMC) 审查意见,因不太可能达到总体生存期(OS)的主要终点,公司决定终止II 期 INTR@PID BTC 055 研究。该项研究旨在评估默克TGF-β/PD-L1双功能融合蛋白bintrafusp alfa联合吉西他滨和顺铂一线治疗局部晚期或转移性胆道癌(BTC)的疗效和安全性。该项研究没有发现新的安全信号。


07


CTLA-4融合蛋白获FDA优先审评资格,预防移植手术致命并发症

8月23日,百时美施贵宝(BMS)公司宣布,美国FDA已授予其免疫调节剂Orencia(abatacept)的补充生物制品许可申请(sBLA)优先审评资格,用于预防6岁以上、接受非亲属造血干细胞移植(HSCT)患者的中/重度急性移植物抗宿主病(aGvHD)。该申请的PDUFA目标日期为2021年12月23日。新闻稿指出,如果获批,Orencia将成为首款预防aGvHD的疗法。


08


“first-in-class” 创新疗法获FDA批准,治疗慢性肾病患者中重度瘙痒

8月24日,Cara TherapeuticsVifor Pharma联合宣布,美国FDA已经批准Korsuva(difelikefalin)上市,用于治疗接受透析的慢性肾病(CKD)成人患者的中重度瘙痒。Korsuva是一款“first-in-class” κ阿片受体(KOR)激动剂,靶向外周神经系统。新闻稿指出,这是用于治疗这一患者群体的首款FDA批准的疗法。


09


JAK抑制剂首次获批治疗湿疹!乌帕替尼获欧盟批准第四项适应症

8月24日,艾伯维(AbbVie)宣布,欧盟委员会(EC)批准其口服JAK抑制剂乌帕替尼 (upadacitinib,英文商品名为Rinvoq)扩展适应症,用于治疗适合接受全身性治疗的成人和12岁以上青少年中/重度特应性皮炎患者,可选择是否与外用皮质类固醇(TCS)联用。在多项3期临床试验中乌帕替尼达到所有主要与次要终点。与安慰剂相比,无论作为单药治疗或与TCS联用,乌帕替尼组患者的皮肤清除和瘙痒缓解程度表现出快速且显著的改善(p<0.001)。新闻稿指出,这是第一款获批治疗特应性皮炎的JAK抑制剂。


10


减少每年注射次数86%,长效生长激素疗法获美国FDA批准

8月25日, Ascendis Pharma公司宣布,美国FDA已批准Skytrofa(lonapegsomatropin-tcgd)上市,用于治疗一岁以上,体重至少11.5公斤,因内源性生长激素(GH)分泌不足而导致生长障碍的儿童患者。 新闻稿指出,作为每周注射一次的针剂,Skytrofa是首个美国FDA批准的通过持续释放,在一周时间里递送生长激素的产品。


11


低患者死亡风险49%,TCR疗法获FDA优先审评资格

8月25日,Immunocore公司宣布,美国和欧盟的监管机构已经接受该公司为在研疗法tebentafusp(IMCgp100)递交的监管申请,用于治疗转移性葡萄膜黑色素瘤(mUM)成人患者,这些患者为HLA-A*02:01阳性。美国FDA同时授予tebentafusp的生物制品许可申请(BLA)优先审评资格。欧盟EMA将使用加速评估程序(accelerated assessment)对tebentafusp的申请进行评估。


12


针对乙肝!歌礼制药FXR激动剂ASC42完成桥接试验,启动II期临床

8月25日,歌礼制药宣布,法尼醇X受体(FXR)激动剂ASC42完成慢性乙型肝炎(CHB)适应症中国桥接试验,并启动II期临床试验。这是ASC42的第二个适应症。


13


靶向治疗胆管癌,口服IDH1抑制剂获FDA批准

8月26日,施维雅公司(Servier Pharmaceuticals)宣布,美国FDA批准Tibsovo(ivosidenib)扩展适应症,用于治疗携带IDH1突变的局部晚期或转移性胆管癌经治成人患者。新闻稿指出,Tibsovo是首个获批用于治疗这一患者群体的靶向疗法。


14


恒瑞AR拮抗剂SHR3680片拟突破性疗法,治疗前列腺癌

8月26日,CDE官网显示,恒瑞SHR3680片拟纳入突破性治疗品种,用于治疗高瘤负荷的转移性激素敏感性前列腺癌患者。


15


治疗慢性乙肝!正大天晴TQA3605片首次获批临床

8月26日,CDE官网临床试验默认许可显示,正大天晴TQA3605片的临床试验申请获得药监局批准,单药或联用核苷(酸)类药物治疗慢性乙型肝炎


16


治疗尿路上皮癌,荣昌生物「维迪西妥单抗」新适应症有望加速获批!

8月26日晚间,中国国家药监局(NMPA)药品审评中心(CDE)官网公示,荣昌生物研发的注射用维迪西妥单抗的新适应症上市申请拟纳入优先审评,用于既往接受过系统化疗且HER2表达为免疫组化检查结果为2+或3+的局部晚期或转移性尿路上皮癌(UC)患者。 这意味着,这款HER2靶向ADC药物继胃癌适应症获批后,有望加速迎来第2个癌症适应症的获批。




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1

显著降低糖尿病患者心血管风险,双重SGLT抑制剂3期试验公布最新分析

8月23日,Lexicon Pharmaceuticals公司公布了口服SGLT1/2双重抑制剂sotagliflozin(商品名为Zynquista),在治疗2型糖尿病伴心力衰竭恶化或慢性肾病患者的2项3期临床试验中的最新数据分析。最新分析显示,与安慰剂相比,sotagliflozin使患者的心血管事件风险显著降低(由心血管疾病导致的总死亡率、因心力衰竭导致的住院率、和因心力衰竭导致的紧急就诊率构成)。


2

III期研究失败!诺华CAR-T疗法二线治疗非霍奇金淋巴瘤折戟

8月24日,宣布,Kymriah (tisagenlecleucel)治疗复发或经一线治疗后无效的侵袭性B细胞非霍奇金淋巴瘤(NHL)患者的III期BELINDA研究失败。与标准疗法(SOC)相比,研究未能达到无事件生存的主要终点。Kymriah安全性与此前建立的安全性数据一致。


3

过半患者偏头痛天数降低50%,口服CGRP受体拮抗剂展现预防效果

艾伯维(AbbVie)日前宣布,其在研CGRP受体抑制剂atogepant用于预防发作性偏头痛患者的3期临床试验结果在《新英格兰医学杂志》上发表。试验结果显示,atogepant所有剂量组均达到主要终点,与安慰剂相比,在为期12周的治疗期间平均每月偏头痛天数显著减少。该研究还发现,与安慰剂相比,更大比例的atogepant组受试者每月平均偏头痛天数减少至少50%。


4

CAR-T疗法治疗自身免疫疾病,早期临床试验获得积极结果

8月24日,Cartesian Therapeutics公司宣布,其在研疗法Descartes-08在治疗全身性重症肌无力(gMG)患者的1b/2a期临床试验中获得积极结果。Descartes-08是一款使用mRNA改造T细胞制成的自体嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法,靶向B细胞成熟抗原(BCMA)。在三例患者构成的患者队列中,所有患者均表现出症状显著改善,且该药显示出良好耐受性。


5

治疗脱发再现曙光,瑞石生物JAK1抑制剂达到2期临床终点

8月24日,瑞石生物(Reistone Biopharma)宣布,其选择性JAK1抑制剂SHR0302治疗成人斑秃(AA)的2期临床试验获得积极结果。试验中,两种剂量(8 mg和4 mg)的SHR0302均达到了主要终点,即与安慰剂相比,评估脱发严重程度的SALT评分显示出具有统计学显著性和临床意义的改善。该药表现出良好的耐受性,安全性特征与其他JAK1抑制剂一致。下一步公司将推进SHR0302进入3期试验。


6

治疗男性NASH患者,创新雄激素疗法达到2期临床终点

8月25日,Lipocine公司宣布,其在研疗法LPCN 1144,在治疗非酒精性脂肪性肝炎(NASH)男性患者的2期概念验证临床试验LiFT中获得积极结果。LPCN 1144是一种口服的睾酮前药。NASH是全球肝衰竭和肝移植的主要原因,是非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的一种更晚期状态,可进展为肝硬化,最终发展为肝癌。约50%的NASH患者为成年男性,目前尚无获批的NASH治疗药物。


7

治疗化疗常见副作用,罗沙司他2期临床结果积极

8月25日,珐博进(FibroGen)公司宣布,低氧诱导因子脯氨酰羟化酶抑制剂(HIF-PHI)罗沙司他(roxadustat),在治疗化疗引起的贫血(CIA)的2期临床试验WHITNEY中获得积极顶线结果。


8

优于已有疗法,囊性纤维化三联组合疗法3期结果发布

8月26日,Vertex Pharmaceuticals在《新英格兰医学杂志》上发表了其三联疗法Trikafta (elexacaftor+tezacaftor+ivacaftor)治疗携带特定基因突变的12岁以上囊性纤维化(CF)患者的3期临床试验结果。在这些患者的囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)基因中,存在一个F508del突变拷贝和一个门控(F/G)或残余功能(F/RF)突变。试验结果表明,与活性对照组相比,Trikafta使患者肺功能和氯化汗液显示出具有统计学意义和临床意义的改善。


9

优于标准治疗,阿斯利康代谢障碍新疗法达到3期临床主要终点

8月26日,阿斯利康(AstraZeneca)公司宣布,其口服靶向去铜疗法ALXN1840,在肝豆状核变性患者中进行的关键性3期临床试验FoCus中获得积极结果。肝豆状核变性又称为Wilson病(Wilson Disease,WD),是一种罕见的进行性遗传性铜代谢障碍性疾病。患者机体清除多余铜的途径受到损害,随着时间的推移,这导致毒性铜在肝脏、大脑和其他器官中蓄积,引起肝脏疾病、精神和/或神经症状,如性格改变、震颤及行走、吞咽或说话困难等,且往往不可逆。试验达到了主要终点,即相比标准治疗(SoC),ALXN1840使患者每日平均组织铜动员(copper mobilization)表现出具有统计学显著性的改善。


10

显著改善帕金森病患者运动症状,新型缓释疗法3期临床结果积极

8月26日,Amneal Pharmaceuticals公司宣布,其新型口服卡比多巴/左旋多巴(CD/LD)缓释胶囊制剂IPX-203的关键性3期临床试验RISE-PD获得积极结果。该试验在有运动波动的帕金森病(PD)患者中评估IPX-203的疗效与安全性。试验达到了其主要终点,即在第13周双盲治疗期结束时,与活性对照组相比,IPX-203组患者的“Good On”时间更长。基于这些结果加上其他支持性数据,Amneal计划在2022年中向美国FDA提交IPX-203的新药申请(NDA)。


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01


Cell丨核糖基化修饰与卵巢癌治疗新靶点

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近日,美国德克萨斯西南医学中心W. Lee Kraus研究组发文题为Ribosome ADP-ribosylation inhibits translation and maintains proteostasis in cancers发现在癌症细胞中核糖体单ADP -核糖基化的修饰会通过影响翻译过程并维持蛋白质稳定,为卵巢肿瘤等提供了新的治疗靶点

更多解读:

在氧化还原反应中,NAD+被转化为还原形式的NADH。但是PARPs是通过切割ADP- ribose的部分并将其共价连接到特定底物蛋白质中的氨基酸来消耗NAD+。PARPs是细胞内NAD+的主要消耗者,其活性依赖于细胞对NAD+的补充能力。NAD+可以由ADP核糖基化反应的副产物烟酰胺通过回收途径重新合成。该途径中最后一步是由烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶(Nicotinamide mononucleotide adenylyl transferases,NMNATs),不同的NMNATs具有特殊的亚细胞定位、不同的水平与功能【1】。其中NMNAT-1定位在细胞核里;NMNAT-2定位在高尔基体,并在细胞质中发挥作用;而NMNAT-3根据不同的细胞种类而定位在线粒体或者细胞质之中【2】。到目前为止,大多数研究都集中在了解主要由核PARP-1和PARP-2介导的多聚ADP-核糖基化修饰PARylation(简称PAR修饰)的生物学重要性,但对单核ADP-核糖基化修饰MARylation(简称MAR修饰)和催化这些反应的酶的生物学重要性知之甚少。因此,作者们希望揭开单ADP-核糖基化以及NAD+稳态调控在癌症生物学中的作用。

作者们发现在卵巢肿瘤中NMNATs具有非常独特的表达模式:与良性的卵巢组织相比卵巢肿瘤中NMNAT2的mRNA水平上调而NMNAT3的mRNA水平下调。为了检测NMNAT2敲低后对于NAD+的影响,作者们使用了遗传编码的NAD+的sensor对进行检验,发现NMNAT2敲低后会显著减低胞质中的NAD+但是提高细胞核中的NAD+。这些结果说明NMNAT-2对于卵巢肿瘤中细胞中的NAD+的胞质定位合成以及稳态非常关键。

NMNAT-2调节胞质中的NAD+的水平,因此作者们认为NMNAT-2可能对于卵巢肿瘤细胞胞质中的PARPs/MARTs的活性具有一定的支持作用。通过免疫荧光检测,作者们发现MAR最初定位在细胞质中,而PAR定位在细胞核中。而在NMNAT-2敲低后会显著降低胞质中的MAR水平但是不会影响到PAR水平。因此,这些结果说明NMNAT-2合成的NAD+会影响到卵巢肿瘤细胞中的MAR修饰。进一步地,作者们通过卵巢肿瘤病人的样本确认NMNAT-2与MAR水平之间存在显著的正相关,并且高水平的MAR修饰水平会导致无进展生存预后差。通过对核糖体蛋白修饰的检测,作者们发现其中大部分的蛋白均是被MAR修饰而非PAR修饰。同时,通过对NMNAT-2酶活性的破坏,作者们确认NMNAT-2酶活性对于核糖体蛋白的MAR修饰是非常关键的。

为了检测NMNAT-2对核糖体蛋白MAR修饰的调节作用对mRNA的翻译的影响,作者们使用嘌呤霉素摄取实验来测量卵巢肿瘤细胞中蛋白合成的水平。作者们发现对核糖体蛋白进行MAR修饰的NMNAT-2会通过以酶催化活性依赖的方式抑制蛋白合成。通过siRNA筛选鉴定,作者们发现涉及其中的PART-16是唯一影响核糖体蛋白MAR修饰的MART。PARP-16是一种尾部锚定在内质网的驻留蛋白,通过修改通路中的关键酶调控内质网应激反应【3】。通过生化实验检测,作者们发现NMNAT-2与PARP-16在细胞中存在相互作用,但是该相互作用并不依赖于NMNAT-2的酶活性,NMNAT-2酶活性会影响PARP-16上的MAR修饰。因此,作者们的工作建立起了NMNAT-2与PARP-16之间通过NAD+产生的直接联系。

癌细胞需要高水平的蛋白质合成来支持它们的合成代谢过程,但高水平的蛋白质合成可能导致内质网应激,并导致有毒蛋白质聚集物的形成。考虑到PARP-16调节内质网,作者们对NMNAT-2与PARP-16敲除之后的蛋白质凝聚体的形成进行检测,发现通过敲除后会降低核糖体蛋白的MAR修饰并且会促进蛋白合成以及蛋白凝聚体的形成。

那么核糖体蛋白的MAR修饰是如何影响核糖功能以及抑制蛋白合成的呢?作者进行了多核糖体谱(Polysome profiling)的实验并在NMNAT-2或者PARP-16敲除后进行了多核糖体的RNA-seq检测,发现核糖体的承载量在敲除后出现了显著的增加。先前的研究的表明mRNA的非翻译区存在调控元件可以调节mRNA的翻译【4】。为此作者们对核糖体装载发生变化的mRNA进行分析后发现,这些mRNA的二级结构中包含茎环结构,正是这样的茎环结构的存在导致mRNA上核糖体的装载从而在NMNAT-2或者PARP-16敲除的情况下影响蛋白合成。

进一步地,通过在输卵管上皮细胞中进行异常的NMNAT-2过表达。作者们发现NMNAT-2过表达会提高蛋白的合成。另外,作者们对核糖体上MAR修饰的位点进行了鉴定。这些位点上MAR修饰的缺失会因为促进多核糖体的组装而促进蛋白质的合成。


总得来说,该工作整合了细胞代谢、核糖体功能以及蛋白质稳态的具体分子途径,将NMNAT-2介导的胞质NAD+合成和PARP-16介导的胞质蛋白MAR修饰连接起来(图1)。核糖体MAR修饰通过调制蛋白质合成水平以及防止有毒蛋白质聚集,促进了癌症中的蛋白质稳态,这一机制的研究为卵巢肿瘤的研究和治疗提供了新的可能靶点。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.07.005

参考文献:

1 Mori, V. et al. Metabolic profiling of alternative NAD biosynthetic routes in mouse tissues. PloS one 9, e113939, doi:10.1371/journal.pone.0113939 (2014).

2 Yamamoto, M. et al. Nmnat3 Is Dispensable in Mitochondrial NAD Level Maintenance In Vivo. PloS one 11, e0147037, doi:10.1371/journal.pone.0147037 (2016).

3 Jwa, M. & Chang, P. PARP16 is a tail-anchored endoplasmic reticulum protein required for the PERK- and IRE1α-mediated unfolded protein response. Nature cell biology 14, 1223-1230, doi:10.1038/ncb2593 (2012).

4 Kuersten, S. & Goodwin, E. B. The power of the 3' UTR: translational control and development. Nature reviews. Genetics 4, 626-637, doi:10.1038/nrg1125 (2003).


02


Cell Reports | 余发星团队报道Hippo信号通路调节肿瘤发生新机制

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2021年8月24日,复旦大学生物医学研究院/附属儿科医院余发星团队在Cell Reports发表了题为 Stabilization of Motin family proteins in NF2 deficient cells prevents full activation of YAP/TAZ and rapid tumorigenesis的论文。该研究系统揭示了在NF2缺失的状态下,Hippo信号通路上游因子Angiomotin蛋白家族(Motins)稳定性提高,阻止YAP/TAZ完全活化的分子机制,该研究解释了NF2突变相关肿瘤恶性程度低的原因

更多解读:

该研究首先对常见的生长因子进行了检测,发现溶血磷脂酸(LPA)可以促进Motins的降解,作者进一步收集了Hippo信号通路敲除细胞系,发现LPA介导的Motins降解主要依赖于NF2。当存在LPA刺激时,NF2招募多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶TNKS1/2,E3泛素连接酶RNF146以及Motins,使其在细胞连接处形成复合物,这一过程促进了Motins的泛素化修饰及其后续的降解过程。而在NF2缺失的情况下,Motins同TNKS1/2以及RNF146的结合减弱,同时上游信号的刺激不能进一步调控复合物的形成,这一过程导致了细胞内Motins蛋白的大量积累。Motins和YAP/TAZ结合,使YAP/TAZ滞留在细胞质中并抑制其转录活性。该分子机制在NF2突变的肾癌细胞系和间皮瘤细胞系中得到了进一步验证,在这些细胞中抑制Motins表达可以显著激活YAP/TAZ活性,并加速肿瘤进展。最后作者对临床数据进行了分析,结果表明在NF2缺失的胸膜间皮瘤病人样本中,Motins的高表达提示较好的预后情况。

该研究发现了一条全新的NF2-Motins调控通路,完善了Hippo信号通路上游因子的互作关系。同时该研究为NF2突变相关肿瘤的发生发展提供了全新的理论基础,为后续的临床治疗提供了新的思路。

复旦大学生物医学研究院研究助理王瑜,博士生朱雨闻,临床八年制博士生顾远为本文共同第一作者。余发星研究员为通讯作者。本研究得到复旦大学附属五官科医院舒易来教授大力支持。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109596


03


Nat Commun丨欧阳波组揭示二甲双胍调控PD-L1降解的新机制

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2021年8月24日,Nature Communications在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)欧阳波课题组的研究成果PD-L1 degradation is regulated by electrostatic membrane association of its cytoplasmic domain。该研究发现酸性磷脂对PD-L1胞质域(PD-L1-CD)的上膜起着重要调控作用,二甲双胍可以竞争性地使PD-L1-CD从膜上解离下来,并进一步影响到PD-L1的稳定性。该研究拓展了人们对二甲双胍抗肿瘤分子机制的理解

更多解读:

本研究中,研究人员通过使用核磁共振和生化技术首先发现PD-L1-CD在酸性磷脂存在的情况下,N端会与膜贴合。其中近膜区的三个精氨酸,R260,R262和R265,通过静电作用与细胞膜上的酸性磷脂结合,对PD-L1-CD与膜的相互作用非常关键。当PD-L1-CD包埋于细胞膜中时,会阻断翻译后修饰和下游降解通路,使得细胞表面的PD-L1更稳定,增加PD-L1的表达。突变R260,R262和R265三个精氨酸,会影响PD-L1-CD和细胞膜的相互作用,从而增强PD-L1的泛素化,加速其降解。

研究人员通过核磁滴定和细胞实验进一步发现, II型糖尿病药物二甲双胍可以竞争性破坏PD-L1-CD 和酸性磷脂的静电作用,从而达到降低PD-L1表达的效果。该研究发现酸性磷脂不仅仅是细胞膜的组成成分,还参与了调控PD-L1稳定性和降解,并提出了一个新的二甲双胍调控细胞中PD-L1水平的机制,为以PD-L1为靶点的相关免疫疗法提供了新思路。


中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的温茂荣助理研究员和曹云雷硕士,张江实验室国家蛋白质科学研究(上海)设施的吴斌博士为本文的共同第一作者。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的欧阳波研究员和温茂荣助理研究员为本文的共同通讯作者。该研究还得到张江实验室国家蛋白质科学研究(上海)设施核磁系统薛红娟和显微镜成像系统于洋的大力协助。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-021-25416-7


04


Nature Medicine | 血液癌治疗新思路:双靶点CAR T一期临床效果显著

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近日,斯坦福大学医学院David B. MiklosCrystal L. Mackall团队在Nature Medicine发表题为CAR T cells with dual targeting of CD19 and CD22 in adult patients with recurrent or refractory B cell malignancies: a phase 1 trial 的研究论文,报道了靶向CD19和CD22的双位点特异性CAR T细胞 (CD19-22.BB.z-CAR) 在复发/难治性大B细胞淋巴瘤(LBCL)和急性B淋巴细胞白血病(B-ALL)成人患者治疗中的I期临床试验结果,证明了CD19-22.BB.z-CAR T细胞在封闭系统中生产的可行性、安全性以及在B-ALL和LBCL患者治疗中的高临床活性

更多解读:

研究人员首先在44位LBCL患者接受CAR19治疗前后的组织样本中验证了CD19−/lo与CAR19耐药的相关性,半定量免疫组化及定量流式细胞分析实验表明,CD19 缺失或低表达的确是CAR19治疗耐药的主要原因。若治疗前淋巴瘤细胞表面的CD19位点小于3000个/细胞,治疗后复发的风险也将更高,这或可作为预测CAR19治疗复发风险的评估指标之一。

研究人员基于此构建了CD19-22.BB.z-CAR双靶标T细胞,该细胞通过稳定转染病毒筛选得到。如图1所示,病毒基因组依次编码抗CD19的小鼠FMC63单链可变区域(single-chain variable fragment, scFv)、人抗CD22 m971 scFv、人CD48铰链和跨膜结构域、4-1BB共刺激区域和CD3ζ活性结构域。


研究团队进一步招募了39位B-ALL患者(n = 17)和LBCL(n = 22)患者进行队列研究,最终有38位患者接受了CD19-22.BB.z-CAR治疗。实验的主要终点为生产可行性和安全性,次要终点为临床疗效。实验结果表明,97%的产品满足方案规定的细胞剂量,且在剂量增加后没有产生剂量限制毒性(DLT)。临床疗效方面,在接受CD19-22.BB.z-CAR治疗三个月后,LBCL队列(n = 21)的总体反应率为62%,完全缓解率为29%,中位总生存期为22.5个月(95% 置信区间,8.3-正无穷),中位无进展生存期为3.2个月 (95% 置信区间,1.2-5.5)。在治疗28天后对B-ALL患者组进行临床评估,结果表明B-ALL患者的整体缓解率为100%,其中88%的患者完全缓解,中位总生存期为22.5个月(95% 置信区间,5.5-正无穷),中位无进展生存期为5.8个月 (95% 置信区间,2.6-正无穷)。


研究人员对CD19-22.BB.z-CAR治疗后复发的患者进行肿瘤细胞表面抗原表达检测,结果表明50%(5/10)的B-ALL疾病进展患者其肿瘤细胞表面CD19-/lo,但CD22仍维持治疗前水平。29%(4/14)的LBCL疾病进展患者也表现为CD19-/lo,3例患者CD22 -/lo, 2例未检测。研究人员对细胞分泌因子进行检测后,发现CD19-22.BB.z-CAR T细胞受CD22刺激后分泌出的细胞因子远少于CD19。上述结果提示T细胞表达CD19-22.BB.z-CAR对CD19抗原有显著的免疫压力,但对CD22没有。

综上,该研究发现抗原丢失是导致CAR T细胞耐药的主要原因,双位点特异性CD19-22.BB.z-CAR T细胞在对CAR 19耐药的大B细胞淋巴瘤(LBCL)和急性B淋巴细胞白血病(B-ALL)的治疗中表现出显著的临床活性。该I期临床研究为复发/难治性B细胞恶性肿瘤治疗提供了新的方向,也给CAR T细胞的多位点特异性靶向研究提供了依据,期待未来多靶向CAR-T治疗在B细胞恶性肿瘤及其他癌症治疗中大放异彩。

原文链接:

https://doi.org/10.1038/s41591-021-01436-0


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STTT | 复旦大学等多单位合作,朱棣/王明伟发现BCL9改善癌症中的 PD-1 反应的潜在机理

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2021年8月20日,复旦大学朱棣王明伟上海科技大学Diether LambrechtsSignal Transduction and Targeted Therapy(IF=18.19)在线发表题为“BCL9 regulates CD226 and CD96 checkpoints in CD8+ T cells to improve PD-1 response in cancer”的研究论文,该研究为了确定 BCL9 在 TIME 调节中作用的潜在机制,应用单细胞 RNA-seq 来揭示 BCL9 抑制后肿瘤免疫微环境中的细胞景观和转录差异。CD155-CD226 和 CD155-CD96 检查点在癌细胞/CD8+ T 细胞相互作用中起关键作用。这项研究指出了受BCL9 抑制影响的肿瘤免疫微环境中的细胞多样性,并为BCL9 在调节 CD226 和 CD96 检查点中的作用提供了新见解

更多解读:

结直肠癌 (CRC) 是全球第三大最常诊断的癌症。在过去几年中,对 CRC 潜在分子途径的重要新见解提供了几种新的治疗选择。然而,尽管化疗和结合靶向治疗方案,大多数转移性 CRC 患者仍然表现出较差的生存率。因此,对更有效治疗的需求仍未得到满足。最近,开发了针对癌细胞的免疫反应的新治疗策略。其中一些已经成功地为临床铺平了道路,例如,针对程序性细胞死亡蛋白 1 (PD-1) 或细胞毒性 T 淋巴细胞相关蛋白 4 (CTLA-4) 的免疫检查点抑制剂对微卫星不稳定的 CRC 有效。尽管如此,仍然存在重大挑战,特别是对于微卫星稳定的 CRC,其特点是对这些检查点抑制剂的反应不佳。

Wnt 信号通路是一种受严格调控的受体介导的转导通路,参与胚胎发育和成人组织稳态。它在 CRC 中发挥着重要作用,80% 的患者样本显示APC 和 β -catenin 突变。在经典 Wnt 信号传导中,Frizzled 受体激活调节 β-catenin (β-cat) 的表达/细胞内定位,β-catenin 与 B 细胞淋巴瘤 9 (BCL9) 及其同系物B9L等共激活因子结合,从而介导 Wnt 转录。

Wnt 信号传导通过介导免疫逃避和对免疫疗法的抵抗进一步促进癌症维持。肿瘤利用两种主要的 Wnt 介导机制来破坏免疫反应的监视和细胞毒性。第一个促进 Treg 的分化和活性,而第二个使 CD8+ 效应 T 细胞 (Teff) 浸润到肿瘤微环境中的程度最小化。因此,β-cat 的激活导致 T 细胞排斥,抵抗免疫疗法,缩短结肠癌患者的生存期。靶向 β-cat 以阻断 Wnt 信号传导是影响免疫监视和预防肿瘤发生和转移的一种有前景的策略。

特别是,升高的 Wnt 信号与免疫抑制表型有关,包括免疫细胞的肿瘤浸润不足,在此基础上对 CTLA-4 和 PD-1/程序性细胞死亡配体 1 (PD-L1) 免疫检查点抑制剂(例如, ipilimumab 和 pembrolizumab)是依赖性的。最近的报告表明,将 Wnt 抑制剂与免疫肿瘤学 (IO) 疗法相结合可能在预防癌症进展方面具有协同作用。

CD226 主要由单核细胞、血小板、T 细胞和自然杀伤 (NK) 细胞表达,被视为一种共刺激受体。它有两个胞外 Ig 样结构域和一个胞内激酶结构域,在与 CD155 或 CD112 (nectin-2) 结合后磷酸化下游信号效应器。CD155是一种细胞粘附分子,通常在与预后不良相关的肿瘤中过度表达。CD155 诱导的细胞事件包括促进细胞粘附、细胞迁移增加和内在细胞接触减少。最近,据报道 CD155直接与 T 细胞和 NK 细胞中的刺激性和抑制性信号通路相互作用来抑制肿瘤浸润淋巴细胞 (TIL)。事实上,CD155 与共刺激受体 CD226以及抑制性受体 CD96 和 TIGIT 竞争性结合。这些分子共同构成了一条类似于 CD28/CTLA-4的通路。特别是,在通过 CD226 建立共刺激信号后,NK 细胞粘附和细胞毒性以及细胞因子分泌被激活。

在CRC中,免疫检查点抑制剂(ICIs)如PD-1和PD-L1抗体显示出较差的反应,表明应该靶向其他免疫检查点以实现临床获益。在最近的一项研究中,据报道 CD155 作为肿瘤和肿瘤相关骨髓细胞的免疫检查点配体,因此代表了一个潜在的新 ICI 靶标。此外,据报道,人类转移性黑色素瘤中 CD155 的表达升高。然而,PD-1 阻断和 CD155-CD226 下游激活的组合是否可以在 CD8+ T 细胞中产生共刺激细胞毒信号,以及这是否可能发挥协同治疗作用还有待确定。

在本研究中,通过评估作为 β-cat 必要辅助因子的 BCL9 的失活如何影响肿瘤浸润性 T 细胞的活性,探讨了 Wnt 信号在肿瘤免疫微环境 (TIME) 中的参与。具体来说,该研究假设通过抑制 BCL9 活性,可以将 CD226 和 CD96 检查点的平衡转向更多的细胞毒性,从而阻止肿瘤生长。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41392-021-00730-0


06


Molecular Cancer | 中山大学兰平等团队发现circRNA可翻译成蛋白质,可作为结直肠癌新的治疗靶点和预后标志物

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2021年8月19日,中山大学兰平Wu Xianrui共同通讯在Molecular Cancer (IF=27.40)在线发表题为“A novel NF-κB regulator encoded by circPLCE1 inhibits colorectal carcinoma progression by promoting RPS3 ubiquitin-dependent degradation”的研究论文,该研究使用高通量 RNA 测序来鉴定正常人肠上皮细胞系和 CRC 细胞系之间差异表达的环状 RNA (circRNA)。使用 LC-MS 对 circPLCE1 编码的蛋白质进行鉴定。新蛋白质的功能在体外和体内通过功能获得或丧失测定得到验证。该研究发现一种由环状 RNA circPLCE1 编码的新型蛋白质 circPLCE1-411 被鉴定为 CRC NF-κB 激活的关键参与者。circPLCE1可以破坏 NF-κB 核易位,并作为一种新的、有前景的治疗靶点和预后标志物

更多解读:

核因子-κB (NF-κB) 是最具多效性的转录因子之一。大量研究表明,NF-κB 信号通路的组成型激活在人类癌症的发生和发展中起着重要作用。此外,肿瘤中NF-κB 的过度激活被证明与晚期肿瘤分期以及较差的总生存期有关 。然而,NF-κB 信号通路的组成型激活机制仍未完全了解。

结直肠癌 (CRC) 是世界范围内常见的致命疾病。由于远处转移治疗方法的局限性,它仍占结直肠癌相关死亡的 ~ 90%。因此,迫切需要探索驱动肿瘤发生和转移的因素,以提供更好的治疗选择并改善结直肠癌患者的肿瘤学结果。NF-κB 的组成性激活被证明与晚期肿瘤分期和 CRC 患者的不良生存相关。在 CRC 的发展中,据报道 NF-κB 从早期腺瘤到浸润性癌症和转移都起着至关重要的作用。NF-κB 的异常激活增加了 Wnt 信号通路并诱导了非干细胞的去分化,这些细胞获得了启动肿瘤发生的肿瘤起始能力。此外,NF-κB 通过增强上皮间质转化、促进自主生长信号传导和重塑肿瘤微环境来促进 CRC 进展 。然而,在 CRC 中过度激活 NF-κB 信号通路的潜在机制仍然未知。

环状 RNA (circRNA) 是一组内源性非编码 RNA,通过反剪接反应进行环化 。鉴于其稳定性和进化保守性,circRNA 可以作为各种细胞生物学和病理过程的重要调节因子。迄今为止,大多数关于 circRNA 的研究都集中在它们作为 microRNA/蛋白质海绵的功能上。由于不存在开放阅读框(ORF),因此假设 circRNA 不可翻译。


然而,最近的研究表明,circRNA 确实可以编码蛋白质。circ-E-Cad 能够编码 C-E-Cad,通过激活 EGFR-STAT3 信号通路促进胶质母细胞瘤的致瘤性。在结肠癌中,circRNAs,如 circPPP1R12A 和 circFNDC3B 也被证明通过编码新的蛋白质来调节肿瘤进展。关于 circRNA 与 CRC 中 NF-κB 信号通路的关系,circGLIS2 通过 miR-671 海绵机制维持 NF-κB 信号通路的异常激活状态。然而,目前尚不清楚是否存在编码蛋白质的 circRNA 参与 NF-κB 信号的调节。

在这项研究中,发现 circRNA circPLCE1 在 CRC 组织中下调,并且与临床分期和存活率相关。此外,circPLCE1在体外和体内促进CRC增殖和转移。从机制上讲,circPLCE1 编码了一种新的蛋白质 circPLCE1-411,通过直接结合 HSP90α/RPS3 复合物来促进关键 NF-κB 调节因子 RPS3 的泛素依赖性降解,从而促进 RPS3 从复合物中解离并减少 NF-κB核易位。

原文链接:

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-021-01404-9


07


Molecular Cancer | 同济大学周永新/陈昶发现环状RNA在肿瘤免疫逃避中的关键作用

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2021年8月20日,同济大学周永新陈昶共同通讯在Molecular Cancer (IF=27.40)在线发表题为“N6-methyladenosine-modified circIGF2BP3 inhibits CD8+ T-cell responses to facilitate tumor immune evasion by promoting the deubiquitination of PD-L1 in non-small cell lung cancer”的研究论文,该研究证明circIGF2BP3 (hsa_circ_0079587) 表达在 NSCLC 中增加并且与 CD8+ T 细胞浸润呈负相关。在功能上,升高的 circIGF2BP3 在体外使共培养的 T 细胞失活,并在具有免疫活性的小鼠模型中削弱了抗肿瘤免疫力,这种效果依赖于 CD8+ T 细胞。从机制上讲,METTL3 介导 circIGF2BP3 的 N6-甲基腺苷 (m6A) 修饰,并以依赖于 m6A 阅读器蛋白 YTHDC1 的方式促进其环化。该研究结果揭示了 NSCLC 中 PD-L1 调控的新机制,并为提高抗 PD-1 治疗在 NSCLC 中的疗效提供了依据

更多解读:

肺癌仍然是最常见的恶性肿瘤,是全球癌症相关死亡的主要原因。非小细胞肺癌(NSCLC)主要包括肺腺癌(LUAD)和肺鳞状细胞癌(LUSC),是原发性肺癌的主要类型。由于传统治疗的疗效受损、诊断时转移和治疗后高复发率,大多数晚期非小细胞肺癌患者预后较差。最近,阻断程序性细胞死亡蛋白 1 (PD-1) 及其配体 (PD-L1) 的免疫检查点阻断疗法 (ICB) 已显示出治疗晚期 NSCLC 的巨大益处。然而,许多患者对 ICB 反应不佳,并对 PD-1 治疗产生耐药性。了解NSCLC中PD-L1调控的分子机制有助于提高PD-L1/PD-1治疗的临床效果。

环状 RNA (circRNA) 是丰富且高度保守的非编码 RNA (ncRNA),其特征是共价闭环结构。circRNA 是通过从它们的宿主基因反向剪接产生的,并且由于没有 5' 帽和 3' 尾而非常稳定。circRNA 可以与 miRNA 相互作用,从而通过竞争性结合 miRNA 响应元件来调节 miRNA 靶向基因的表达。越来越多的证据证实了circRNAs在调节NSCLC的增殖、转移、干性和耐药性中的作用。例如,circPPKCI 通过海绵 miR-545 和 miR-589 加速 NSCLC 的增殖和进展,从而促进转录因子 E2F7 的表达,而 hsa_circ_0014235 通过增强 CDK4 的表达来增加 NSCLC 细胞对顺铂的抗性。然而,circRNAs在调节NSCLC抗肿瘤免疫中的生物学意义仍不清楚。

越来越多的证据表明,m6A 修饰是真核 RNA 的主要转录后修饰之一,参与了 RNA 稳态的各个方面。重要的是,失调的 m6A 谱与 NSCLC 的癌变和进展有关。METTL3(甲基转移酶样 3)是催化 N6 甲基化的甲基转移酶复合物的一个组成部分,在 NSCLC 中升高,并通过增强自噬相关基因表达诱导 NSCLC 细胞中的吉非替尼耐药。METTL3 还通过促进 m6A 修饰的 YAP 的翻译来促进 NSCLC 转移。然而,m6A 修饰的功能和 m6A 修饰的 circRNA 在调节 NSCLC 抗肿瘤免疫中的作用仍然难以捉摸。


在这项工作中,发现 circIGF2BP3 是一种源自 IGF2BP3 外显子 4 和 13 之间反向剪接事件的 circRNA,在 NSCLC 中显著过度表达并损害抗肿瘤免疫。该研究确定 circIGF2BP3 的高表达是由于 circIGF2BP3 转录物的 m6A 水平以 METTL3 依赖性方式增加导致的环化增强。此外,circIGF2BP3 通过吸附 miR-328-3p 和 miR-3173-5p 竞争性上调 plakophilin 3 (PKP3) 表达,并且 circIGF2BP3 的免疫抑制作用取决于其下游靶标 PKP3。

PKP3 是连环蛋白臂重复家族的成员,作为桥粒的结构成分,介导细胞间粘附和通讯。最近的研究表明,PKP3参与卵巢癌、前列腺癌和鼻咽癌的进展和转移,但其调节抗肿瘤免疫的分子机制尚不清楚。该研究发现 PKP3 与 FXR1 形成蛋白质-RNA 复合物,这增加了去泛素化酶 OTUB1 的 mRNA 稳定性。PKP3 介导的 OTUB1 上调反过来减轻了 PD-L1 泛素化和随后的蛋白酶体降解。该研究进一步探讨了 circIGF2BP3/PKP3 轴对 PD-L1 表达的调节作用及其对体外和体内肿瘤生长和抗肿瘤免疫的影响。该研究工作提供了一种新的 NSCLC 免疫逃逸机制,并为接受抗 PD-1 治疗的 NSCLC 患者确定了一个有希望的新药物干预靶点。

原文链接:

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-021-01398-4


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Molecular Cancer | 复旦大学虞先濬等团队发现胰腺导管腺癌的潜在治疗靶点

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2021年8月21日,复旦大学Chen Liang虞先濬共同通讯在Molecular Cancer (IF=27.40)在线发表题为“Circular RNA CircEYA3 induces energy production to promote pancreatic ductal adenocarcinoma progression through the miR-1294/c-Myc axis”的研究论文,该研究发现CircEYA3 在 PDAC 组织和细胞中升高,较高水平的 circEYA3 与 PDAC 患者较差的预后显著相关。在功能上,circEYA3通过ATP合成增加能量产生,以促进体外和体内PDAC的进展。从机制上讲,circEYA3 充当内源性 miR-1294 海绵以提高 c-Myc 表达,从而发挥其致癌功能。总之,该研究发现CircEYA3通过miR-1294/c-Myc信号轴促进PDAC的进展,circEYA3可能是PDAC的有效分子治疗靶点

更多解读:

胰腺导管腺癌 (PDAC) 是一种高度侵袭性和致命的恶性肿瘤,其预后仍然不令人满意,5 年总生存率 (OS) 低于 5%。PDAC 将在未来十年内成为全球第二高的癌症相关死亡率。尽管针对 PDAC 患者进行了大量临床努力,但 PDAC 的结果仍然不利,因为其早期诊断率低且具有高转移的特征。因此,迫切需要确定 PDAC 肿瘤发生的潜在机制并提高早期 PDAC 诊断的效率,以开发针对该癌症的新治疗策略。

环状 RNA (circRNA) 是一种丰富的 RNA 种类,是由独特的反向剪接事件形成的一组非编码 RNA (ncRNA)。它们具有连续的封闭结构,没有 5' 末端或 3' 多聚腺苷酸尾部,已成为 RNA 研究中的热门话题。CircRNA 被认为是跨物种保守的,并且具有组织或发育阶段特异性,并且它们可以抵抗核酸外切酶降解。此外,circRNA 被翻译并参与转录和翻译水平的基因表达调控。


越来越多的研究表明,circRNAs异常表达并参与了肺癌、胃癌、结直肠癌、骨肉瘤和黑色素瘤等不同癌症的发病机制。在 PDAC 中,一些失调的 circRNA 已被确定在增殖和进展中起关键作用。例如,根据之前的报道,circBFAR 充当 miR-34b-5p 海绵,通过激活 MET 信号传导促进 PDAC 细胞的增殖和转移。circNEIL3和ADAR1之间形成了一个负反馈回路,可以通过miR-432-5p/ADAR1/GLI1轴促进PDAC的进展。尽管有报道称一些失调的 circRNAs 在 PDAC 的启动和发展中起着至关重要的作用,但仍有许多未知数需要探索和研究,以阐明 PDAC 中 circRNAs 的潜在机制。

在该研究中,首次基于 GEO 数据集分析关注 PDAC 中上调的 circRNA,并表征了一种新的致癌 circRNA,circEYA3(hsa_circ_0007895)。CircEYA3来源于EYA3基因,在PDAC中表现出明显升高的水平,与PDAC患者的预后密切相关。从机制上讲,circEYA3 充当 has-miR-1294 (miR-1294) 的海绵以提高 c-Myc 的水平。c-Myc 在 PDAC 中非常重要,并且发现 circEYA3 通过提高 PDAC 细胞中 ATP 的产生来发挥其致癌功能。总的来说,该研究结果表明 circEYA3 可能是一种新的预后生物标志物和有希望的 PDAC 治疗靶点。

原文链接:

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-021-01400-z



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Science | 张峰团队开发RNA递送工具——哺乳动物逆转录病毒样蛋白PEG10通过内源性蛋白假型化完成功能性mRNA递送

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2021年8月20日,来自美国 Broad Institute/霍华德·休斯医学研究所张锋团队在Science杂志上发表了一篇题为Mammalian retrovirus-like protein PEG10 packages its own mRNA and can be pseudotyped for mRNA delivery 的文章,这项研究利用PEG10非翻译区与目的基因的可重编程特性,开发了一种SEND(selective endogenous encapsidation for cellular delivery)模块化平台,利用小鼠和人类PEG10来包装、分泌和递送特定RNA,极大地扩展了核酸治疗的应用

更多解读:

为了鉴定具有转移特定核酸潜力的基因,作者专注于在人类和小鼠基因组中搜索包含核心衣壳(core capsid, CA)结构域的gag同源物,同时需要具有人和小鼠间的保守性,且在成人组织中具有可检测的mRNA水平。随后,作者在HEK 293T细胞中分别过表达筛选出的小鼠基因,通过超速离心分别收集全细胞裂解物和病毒样颗粒级分(virus-like particle, VLP),其中,Mus musculus PEG10(MmPEG10) 是VLP级分中最丰富的蛋白质。作者使用RNA-seq检测由gag同源物形成的衣壳样颗粒是否含有特定的mRNA。先前已经报道MmPEG10可以与滋养层干细胞中包括其自身在内的许多mRNA结合【1】,这项工作进一步表明MmPEG10可以结合并分泌自身mRNA到VLP级分中。需要注意的是,PEG10包含两个核酸结合结构域,分别为核衣壳(nucleocapsid, NC)和逆转录酶(nucleocapsid, RT),作者通过增强的交联免疫共沉淀(eCLIP)实验,在小鼠N2a神经母细胞瘤细胞系中证明与mRNA的结合能力依赖于这两个结构域。此外,先前研究已经报道MmPEG10与mRNA结合后会增加靶转录物的细胞丰度,为了在体内验证这种效应,作者敲除了新生小鼠大脑中的MmPEG10基因表达,下调的49个基因的mRNA恰好是对照组小鼠大脑中MmPEG10结合的mRNA,进一步证实MmPEG10通过结合和稳定mRNA在神经发育中发挥作用。

为了测试是否能利用MmPEG10和RNA的重编程特性,将目的mRNA在受体细胞中有效地包装、传递和翻译。作者利用Cre-loxP系统,将Cre重组酶编码序列与MmPeg10的5'和3' UTR侧接,并在有无融合剂fusogen,一种水疱性口炎病毒包膜蛋白(vesicular stomatitis virus envelope protein, VSVg)的条件下与MmPeg10共转染。VSVs假型化的MmPEG10 VLP可以分泌至细胞外囊泡中,介导Cre mRNA转移至目标loxP-GFP N2a细胞中,证实了借助Peg10 UTR和fusogen可以实现mRNA的功能性细胞间转移。


接下来,作者想知道能够有效完成功能转移所需的最小MmPEG10 UTR包装信号,于是创建了编码MmPeg10 5' UTR、Cre和不同的MmPeg10 3' UTR的500 bp片段的载体。作者发现,3' UTR的近端500 bp足以将Cre mRNA有效地功能转移到目标细胞中,这三部分定义为“Mm.cargo(RNA)”。使用与MmPeg10相同的方法,作者也同样发现5' UTR和3' UTR的前500bp足以介导Cre mRNA的功能转移,并定义为“Hs.cargo(RNA)”。同时,作者去除了MmPeg10/HsPEG10编码序列中任何额外的PEG10顺式结合元件的影响对上述包装过程进行优化,将优化后产生的系统成为用于细胞递送的选择性内源性衣壳化系统(selective endogenous encapsidation for cellular delivery, SEND)。

为了使SEND系统可以完全内源化,作者试图用内源性融合蛋白(MmSYNA或MmSYNB)替代VSVg。经过在小鼠成纤维细胞中的测试,可以观察到VSVg和 MmSYNA都可以完成SEND介导的Mm.cargo (Cre) 功能转移,而MmSYNB不具备这种能力。在此基础上,作者将携带PEG10 mRNA的MmSYNA假型化的VLP用于小鼠原代皮层神经元后,检测到许多参与神经发育的基因发生上调,提示这一系统在神经元中的可行性。最后,为了进一步证明该系统的模块化,作者测试了不同的cargo mRNA,比如SEND是否可以介导约5-kb Mm.cargo(SpCas9)的功能转移到组成性表达针对MmKras的sgRNA 的N2a细胞系中,导致受体细胞中MmKras基因座产生约60%的插入和缺失。同样的,这一策略也同样适用于人类,例如在HEK293FT细胞中的HsVEGFA基因座产生约40%的插入缺失。

总的来说,这项研究所开发的来自内源性逆转录元件的SEND系统补充了现有的脂质纳米颗粒、真正逆转录病毒的VLP以及用细胞外囊泡运输活性mRNA的手段【2-4】。值得注意的是,与目前可用的病毒载体方法比,SEND由于使用内源性人类蛋白质可以明显降低免疫原性,因此,这一系统对于核酸治疗的应用而言具有重要意义。

原文链接:

http://doi.org/10.1126/science.abg6155

参考文献

1. R. Ono et al., Nat. Genet. 38, 101–106 (2006).

2. P. S. Kowalski, A. Rudra, L. Miao, D. G. Anderson, Mol. Ther. 27, 710–728 (2019).

3. U. Mock et al., Sci. Rep. 4, 6409 (2014).

4. R. Kojima et al., Nat. Commun. 9, 1305 (2018).


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Cell Res丨双机制降解剂研究新突破,饶燏团队发表PROTAC与Molecular glue双机制降解剂在淋巴瘤治疗中的应用研究

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2021年8月20日,清华大学药学院饶燏团队在Cell Research杂志上发表了题为 Merging PROTAC and molecular glue for degrading BTK and GSPT1 proteins concurrently 的研究论文,该工作报道了一类新型的双机制降解剂,该降解剂既能够以PROTAC方式靶向BTK,同时也以分子胶的方式降解GSPT1,与单靶降解剂或抑制剂相比,这种双机制降解剂实现了更高效的DLBCL和AML肿瘤细胞增殖抑制效果,为DLBCL和AML治疗提供新型治疗方案

更多解读:

靶向蛋白降解是以泛素-蛋白酶体系统为基础,用小分子降解剂诱导靶蛋白降解的一种技术,其中最主要的两种降解机制包括PROTAC和分子胶。PROTAC分子由三部分组成,此种组装方式形成的嵌合体可将靶蛋白锚定到E3泛素连接酶进而诱导其泛素化降解。与PROTAC类似,分子胶是单一的小分子片段,分子量较小,它通过诱导靶蛋白与E3泛素连接酶之间形成较为紧密的蛋白-蛋白相互作用来实现泛素化降解。近几年两种蛋白降解技术发展迅速,但也显露出各自的优缺点,例如PROTAC适于理性设计,但由于分子量偏大,导致成药性不足。分子胶分子量小,成药性好,且能降解难成药靶点,可以弥补PROTAC的不足,但由于需要在两个蛋白之间诱导形成一个结合口袋,设计上具有非常大的难度。而如何平衡二者的优劣之处使靶向降解技术得到进一步发展是一个非常值得思考的问题,为打破现有技术的桎梏,作者在此工作中首次提出了将PROTAC分子与分子胶相融合的概念,为靶向蛋白降解开拓了一条新的道路。

作者在之前的工作中实现了BTK野生型和突变型蛋白的高效降解,解决了临床耐药问题,但另一挑战出现了,目前不论是BTK抑制剂还是PROTAC分子,对难治性的DLBCL及AML很难达到较好的治疗效果,而为了突破这一难题,作者想到可利用另一靶点的同时降解来实现,GSPT1是翻译终止因子,协调完成体内蛋白的翻译过程,而GSPT1的下调可使蛋白表达异常,进而抑制多种肿瘤细胞的增殖和生存。因此作者希望利用双机制降解剂将GSPT1的降解引入到靶向BTK的PROTAC分子中,进而打破靶向BTK分子在淋巴瘤应用中的壁垒。

如何将PROTAC与molecular glue两种降解机制相融合是这篇工作中作者要解决的核心技术问题。因此基于此前开发的靶向BTK的PROTACs及已有针对GSPT1的分子胶的研究,作者开发了一系列双靶双机制降解剂并证明了这类降解剂分别以PROTAC和分子胶的方式降解BTK和GSPT1,首次实现了PROTAC和分子胶的理性结合和设计。并且与单靶抑制剂ibrutinib或降解剂L18I相比,作者所提出的双机制降解剂在多种DLBCL及AML细胞上均具有更高效的增殖抑制活性,为临床治疗提供了新的方案,这也是该工作开发新型降解剂的应用价值所在。

综上,作者根据PROTAC和分子胶的特点首次设计合成了一系列双靶、双机制的降解剂,这类新型降解剂既保留了降解BTK的PROTAC活性,又兼具降解GSPT1的分子胶特点,以PROTAC的思路设计合成双机制降解剂解决了分子胶设计难度高的问题,而作为分子胶降解GSPT1也补充了PROTAC在生物活性上的不足,对难治性肿瘤的临床治疗具有重要意义。因此,作者所致力于的双机制降解剂开发为靶向降解技术的发展打开了新的大门。

饶燏团队长期从事蛋白质靶向降解技术的开发工作,致力于发展新型降解技术及其应用,已取得了系列研究成果:实现难成药靶点的药物开发,设计合成全球首例选择性CDK2降解剂,实现AML高效且低毒的分化治疗(Nature Chemical Biology 2021);构建高效的BTK降解剂,解决临床中出现的Ibrutinib耐药问题(Cell Research 2018;Leukemia 2019);构建PROTACs系统性敲除模型,快速可逆实现动物体内蛋白敲除(Cell Discovery 2019);构建PARP1降解剂(Chemical Communications 2019);构建新型CDK4/6降解剂,有效抑制肿瘤增殖(Journal of Medicinal Chemistry 2019);构建HDAC6降解剂,实现普适性的HDAC6的选择性降解(Protein & Cell 2019;Chemical Communications 2019);构建FAK高效降解剂,抑制肿瘤的快速迁移(ACS Medicinal Chemistry Letters 2019)。此次研究也是该团队拓展新型靶向蛋白降解技术研究的进一步延伸。

清华大学博士生杨子默、博士后孙永汇为该工作共同第一作者,清华大学饶燏教授为通讯作者。该研究得到了清华大学吴畏教授、邓海腾教授、李海涛教授、刘万里教授的大力帮助。

原文链接:

https://doi.org/10.1038/s41422-021-00533-6



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Sci Adv丨周钢桥/贺福初合作揭示新的肝癌癌基因RRS1

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20210年8月26日,军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所周钢桥研究员与该院生命组学研究所贺福初院士团队合作在Science Advances杂志上发表了题为 Genomic gain of RRS1 promotes hepatocellular carcinoma through reducing the RPL11-MDM2-p53 signaling的研究论文,在发生拷贝数扩增的染色体8q区域发现了一个新的肝癌癌基因——核糖体生物合成调节因子RRS1(Ribosome biogenesis regulator 1 homolog),并揭示该基因通过抑制RPL11-MDM2-p53信号转导通路促进肝癌的发生发展【1】。

更多解读:

研究人员首先通过370例肝癌患者癌组织的拷贝数变异图谱和转录组数据的整合分析,揭示了拷贝数变异在全基因组水平存在广泛的顺式和反式调控作用。其中,发现染色体8q区域的拷贝数扩增呈现最强的反式调控效应,并且与“核糖体生物合成”功能显著相关。在染色体8q区域存在多个与核糖体生物合成相关的基因;然而,其中的RRS1基因尤为引人注意,它的基因组拷贝数扩增不但与核糖体生物合成的活性显著正相关,而且与p53通路的活性呈显著的负相关性。通过随后的细胞学实验发现,RRS1可显著促进肝癌细胞的细胞周期进程、抑制细胞凋亡,进而促进细胞的生长和克隆形成能力;裸鼠成瘤实验也证实,RRS1可显著促进肝癌细胞的在体成瘤能力。进一步的临床相关性分析发现,RRS1在肝癌组织中显著上调表达,且其高表达与肝癌患者更高的谷丙氨酸转氨酶(Alanine transaminase, ALT)水平以及不良预后显著相关,特别是在p53基因野生型的肝癌患者中。

以往研究已发现,若核糖体的生物合成过程发生紊乱,细胞将会产生应激反应,导致某些核糖体蛋白(Ribosome protein, RP)从核仁穿梭到核质,结合E3泛素连接酶MDM2,从而竞争性抑制MDM2对p53的泛素化降解,最终激活p53信号转导通路【2】。2018年,周钢桥/贺福初团队合作曾在Gastroenterology杂志发表论文(周钢桥/贺福初团队发现新的非编码RNA是肝癌易感基因并揭示相关调控机制),报道了一个发挥肝癌癌基因作用的小核仁RNA(Small nucleolar RNAs, snoRNA)——SNORA18L5(snoRNA H/ACA box 18-like 5),它可显著促进核糖体RNA(rRNA)的成熟和核糖体的生物合成进程,缓解核糖体应激压力,阻滞核糖体蛋白RPL5和RPL11的核仁-核质易位,从而促进MDM2介导的p53蛋白泛素化降解【3】。

在本研究中,研究人员同样发现在肝癌细胞中RRS1的高表达可显著促进rRNA的成熟和核糖体亚基的组装,从而缓解核糖体应激反应的压力。进一步的机制研究发现,RRS1(与RPF2一起)可与RPL11相互作用并将其锚定在核仁中,从而解除RPL11对MDM2-p53相互作用的竞争性抑制作用,促进MDM2介导的p53蛋白泛素化降解,最终下调p53通路的活性。这些科学发现揭示了核糖体生物合成调节蛋白RRS1的新功能,再次将癌细胞中核糖体生物合成的稳态调节与RPs-MDM2-p53信号转导通路耦联在一起。


总之,该研究通过肝癌组织的基因组拷贝数变异图谱和转录组的整合分析,以及系统的功能和分子机制研究,在染色体8q区域发现和揭示了一个受基因组拷贝数扩增驱动的新的肝癌癌基因RRS1,它可通过影响核糖体生物合成的稳态而下调RPs-MDM2-p53信号转导通路活性,从而促进肝癌的发生发展。这些科学发现不但有助于我们深入了解肝癌的致病机制,也为肝癌的诊治和预后预测等潜在的临床应用提供了新的候选靶标。

军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所周钢桥研究员和生命组学研究所贺福初院士为论文的共同通讯作者;辐射医学研究所曹鹏博副研究员、杨爱清助理研究员和李佩尧博士研究生为论文的共同第一作者。

原文链接:

http://doi.org/10.1126/sciadv.abf4304

参考文献:

1. Cao P, Yang A, Li P, et al. Genomic gain of RRS1 promotes hepatocellular carcinoma through reducing the RPL11-MDM2-p53 signaling. Science Advances. 2021;7(eabf4304).

2. Zhang Y, Lu H. Signaling to p53: ribosomal proteins find their way. Cancer Cell. 2009;16(5):369-377.

3. Cao P, Yang A, Wang R, et al. Germline duplication of SNORA18L5 increases risk for HBV-related hepatocellular carcinoma by altering localization of ribosomal proteins and decreasing levels of p53. Gastroenterology. 2018;155(2):542-556.



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Science丨欧光朔课题组揭示RNA编辑影响蛋白激酶活性的普适性机制

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清华大学生命科学院欧光朔课题组在Science发表了最新研究成果,题为:RNA editing restricts hyperactive ciliary kinases。论文揭示蛋白激酶过激突变可引起异常反义RNA转录,这些反义RNA和蛋白激酶自身mRNA配对形成双链RNA。双链RNA招募ADR-2进行RNA编辑,进而形成剪接缺陷并激活其无义降解。这项研究展示了一种新的蛋白激酶活性调节方式:RNA编辑可影响蛋白激酶活性。而RNA编辑同样限制其他纤毛激酶,提示该机制具有普适性

更多解读:

纤毛是广泛存在于真核细胞表面的细胞器。纤毛驱动细胞运动并参与细胞对外界信号的感知,其结构和功能的异常导致35种多系统纤毛疾病。纤毛激酶DYF-5的人类同源基因MAK突变导致色素性视网膜炎(Retinitis Pigmentosa)。DYF-5位于纤毛(Ciliary)的顶端,控制纤毛的延长。在研究中,课题组构建了cDYF-5的一个持续激活突变(T164E)。在体外实验中,DYF-5T164E(DYF-5CA)蛋白可磷酸化底物细胞纤毛运输蛋白IFT-74。利用基因组编辑方法制备了DYF-5激酶组成型活化形式的线虫品系(DYF-5CA),意外发现该线虫的嗅觉纤毛产生了与DYF-5激酶缺失相同的表型。纤毛无法正常摄入荧光染料,显示纤毛功能丧失。

课题组在dyf-5CA突变体开展了抑制子遗传筛选,鉴定到细胞核内负责RNA编辑的腺苷脱氨酶ADR-2突变可以挽救DYF-5CA的纤毛异常。ADR-2催化双链RNA的腺苷酸(A)脱氨反应,形成肌苷(I)。adr-2突变造成脱氨酶活性完全丧失,回复dyf-5CA突变的表型。


测序和生信分析发现编码DYF-5CA的pre-mRNA上发生了大量的异常A-to-G的编辑。这些新的编辑位点集中于dyf-5基因第六外显子到第七内含子区间。将第六和第七内含子区域(含130个编辑位点)删除,或者将该内含子区域所有被编辑的A替换成T,均可拯救纤毛缺陷。ADR-2的催化底物为双链RNA。测序发现dyf-5CA有大量反义RNA转录本产生,从而与mRNA配对形成双链,诱导A-to-G编辑。对dyf-5CA mRNA的编辑导致RNA剪切异常,DYF-5CA的蛋白翻译被阻断。

通过筛选,他们还发现另外两种纤毛激酶NEKL-4/NEK10 (never inmitosis kinase like) 和DYF-18/CCRK (ortholog of human cyclin-dependent kinase 20)的过表达可造成纤毛功能缺陷。adr-2突变同样可阻断过表达的表型,提示RNA编辑和纤毛表型相关联。

这项工作表明激酶活性的信息被负反馈到激酶自身的RNA,通过编辑抑制其翻译,从而限制激酶活性。蛋白质活性在基因转录水平上调控蛋白的生成广为人知,但是蛋白质活性在转录后水平上通过RNA编辑限制该蛋白的翻译则鲜有报道;这项工作丰富了我们对病理状态下遗传信息传递的认识。

纤毛疾病相关蛋白不是理想的药物靶标,纤毛疾病的临床治疗一直是相关领域的难点和痛点。这项工作表明纤毛激酶异常导致的纤毛缺陷可以通过抑制细胞核内的腺苷脱氨酶进行挽救,提示了纤毛疾病“纤毛外”干预的新思路。近年来人类基因组的外显子测序鉴定到大量与遗传疾病相关的变异,将这类突变引入模式动物,开展遗传抑制子筛选,有望开发遗传疾病治疗的新策略。

论文的第一作者为清华大学博士后李冬冬,通讯作者是欧光朔教授。斯坦福大学李进教授和清华大学张强锋教授对本课题提供了建议和帮助。

原文链接:

http://doi.org/10.1126/science.abd8971




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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