胆固醇是细胞膜的重要组成成分，在多种生理功能中发挥着重要作用。多项研究提示，胆固醇代谢与红细胞水平存在相关性。然而，胆固醇调控红细胞发育的分子机制尚不清楚。研究人员首先通过追踪体内和体外红细胞发育，发现红细胞发育成熟过程中细胞内胆固醇水平逐渐降低。发育早期的高水平胆固醇为细胞快速分裂增殖提供保障，随着关键转录因子GATA1 表达上调，其结合并抑制SREBP2（胆固醇合成的关键转录因子），导致胆固醇生物合成下调，是导致细胞内胆固醇水平降低的主要原因。扰乱细胞内胆固醇稳态在体内和体外均抑制正常红细胞生成。研究人员进一步通过RNA-seq发现，胆固醇水平的下调抑制 mTORC1 活性和核糖体生物合成，导致p53激活，从而促使细胞周期脱离。因此，发育后期低水平胆固醇可作为细胞增殖的制动器，促进红细胞从增殖向分化转换，这对于红细胞终末脱核至关重要。同时，SREBP2通过直接结合启动子区域调控GATA1辅因子NFE2的表达，形成一个负反馈通路来抑制珠蛋白的表达，保护晚期红细胞免受珠蛋白过度生成的毒性。该研究揭示了胆固醇稳态调控红细胞发育的新分子机制，为红细胞发育相关疾病的诊治提供了新线索，也为发展体外造血提供了重要理论依据。

山东大学药学院赵保兵教授、沈月毛教授和基础医学院李坚教授为该论文的共同通讯作者，山东大学博士生卢志远和黄丽霞为论文共同第一作者。

山东大学赵保兵教授团队主要从事血液系统发育的分子机制和血液疾病的致病机理研究，包括红系细胞发育、造血干细胞自我更新及相关血液疾病的分子调控机制，发掘潜在药物靶标，并开展靶向小分子先导化合物筛选研究。迄今在J Clin Invest、Dev Cell、Blood、Leukemia、和Haematologica等期刊发表SCI论文30余篇。

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该研究收集了共43例进行临床Sotorasib药物试验病人的治疗前、后的组织和/或游离DNA样本。通过对收集的病人样本进行高通量靶向基因测序，发现27位病人在经过该药物治疗产生耐药后的样本中含有包括KRAS，NRAS， BRAF, EGFR, FGFR2, MYC等不同的基因改变。其中～16%的病人样本中检测到RAS基因的改变（KRAS突变，NRAS突变及KRAS拷贝数增多）；另有3位病人存在BRAF突变。此外其他检测到的基因改变还包括：EGFR扩增及突变， FGFR扩增及突变，MET扩增，MYC扩增和IDH1/2突变等。然而从病人样本中检测出的与耐药相关的基因的等位基因突变频率（variant  allele frequency，VAF）都非常低，因此并不能确定这些基因的改变是否能够导致耐药。为进一步确定，研究人员获取了8位临床病人样本并用其构建了人源小鼠荷瘤模型(PDX)，通过在这些模型上进行G12C抑制剂的治疗，然后获取分离耐药和对照组肿瘤，进行基因测序。在其中两个模型中检测到了KRAS 、BRAF突变；同时在另外3个对药物不敏感的模型中检测到了高基础拷贝数的KRAS基因，进一步提示BRAF，RAS突变与耐药性密切相关。与此同时，研究人员在体外构建了三株对此类抑制剂耐药的细胞系，并对其进行了单细胞基因测序。结果在三株细胞系中同样发现了RAS及BRAF致癌性基因突变。并且其中一株细胞中含有MRAS突变，MRAS与RAS蛋白家族同源，但MRAS突变在肿瘤中非常少见。通过单细胞测序分析发现，这些突变基因能够与KRAS（G12C）突变同时存在于同一个细胞中。这一发现不同于目前广泛认为的“RAS致癌突变互斥理论”。进一步研究人员对MSKCC临床样本库中8750例含有KRAS突变的未进行抑制剂治疗的肿瘤样本进行分析，结果发现～3%的肿瘤样本中同时含有多种RAS突变；而RAS突变的比例在治疗前、后的临床样本以及耐药模型中明显增高，分别为16% 和 22%。提示G12C抑制剂能够使RAS突变比例增高，同时RAS突变可能参与G12C抑制剂的耐药。

由于通过三种方式发现的治疗后的基因突变都是多克隆性的，为进一步证明所检测到的基因变化能够驱动对KRAS突变蛋白抑制剂耐药，科研人员将这些突变的基因克隆到通过dox诱导表达的载体中并导入对抑制剂敏感的细胞系中。在这些细胞中诱导表达这些突变基因同时进行不同浓度抑制剂作用，发现抑制剂作用下的细胞中KRAS（G12C）仍然处于抑制状态，但下游ERK的抑制状态却减弱，表明突变基因能够激活KRAS下游信号通路从而达到抑制细胞对药物的敏感性；同时发现，即便用很低的dox进行诱导RAS突变基因的表达，也能够降低细胞原本对抑制剂的敏感度，提示即便表达量低或者多克隆状态，这些突变基因也可能达到使肿瘤耐药的状态。为进一步证实这个推测，研究者用不同的荧光蛋白分别标记抑制剂敏感细胞（亲本细胞）和可诱导表达NRAS（Q61K）的细胞，然后将两种细胞按不同的比例进行混合，来模拟肿瘤中可能存在的低等位基因突变率的基因改变。通过进行对抑制剂浓度滴定测试，发现细胞的耐药性随着NRAS突变在混合细胞中所占比例的增高而增强。同时即便NRAS 突变细胞只占混合细胞的7%，也足以使50%的混合细胞丧失对抑制剂的敏感性，提示NRAS突变细胞能够使周围原本对药物敏感的细胞敏感度降低。为进一步证实这一假设，研究人员利用流式细胞仪对不同比例混合的并且经过抑制剂作用后的细胞进行分析，发现敏感细胞存活的比例随着NRAS突变细胞的比例增高而增高。综上证明，RAS及BRAF突变能够通过激活KRAS下游信号通路（细胞内调节）或者影响提高周围敏感细胞的耐药性（细胞间调节）从而引起肿瘤的耐药 。

既然继发性RAS突变能够引起癌细胞对于KRAS（G12C）抑制剂耐药，那么如何能够抑制这类基因改变所引发的耐药呢？为解决这一问题，研究人员利用CRISPR全基因组筛选技术对耐药细胞株（含有NRAS（Q61K）突变）和其相应敏感细胞株在有无抑制剂作用的条件下进行筛选，来寻找能够用来作为抑制此类耐药性的治疗标靶。筛选结果表明，NRAS， SHOC2， 及MAPK信号通路相关基因是引起耐药的主要原因。利用sgRNA 特定敲除SHOC2能够明显提高耐药细胞株对于KRAS（G12C）抑制剂的反应；同样地，siRNA靶向NRAS也能够有效提高耐药细胞株对抑制剂的敏感度。但由于目前尚无有效药物能够靶向上述两个基因，而同时筛选结果表明MAPK信号通路是主要引起耐药的原因，因此，研究人员进一步利用现有针对MAPK 信号通路的抑制剂 （RAF 抑制剂，MEK抑制剂和ERK抑制剂）联合G12C抑制剂进行用于检测其对于耐药细胞株以及过表达不同RAS/BRAF突变的细胞系的治疗效果。结果表明，同时联合MAPK信号通路抑制剂能够有效抑制RAS/BRAF突变引起的耐药性细胞的增殖。进一步在小鼠皮下异种移植耐药细胞株或者人源肿瘤构建的模型中也发现联合应用MEK和KRAS（G12C）抑制剂相比单一抑制剂的治疗能够更有效地抑制肿瘤的生长。

综上，本研究通过结合临床样本、人源肿瘤异种移植小鼠模型、以及耐药细胞株三种不同体系研究与G12C抑制剂耐药相关的基因变化，发现与耐药相关的基因变化呈现出异质性，多克隆性和低等位基因突变率（VAF）的情况，可能与临床样本取样以及缺乏持续性的药物筛选相关。进一步RAS、BRAF的突变经过验证证明在多克隆的情况下也能引起耐药，并且可能存在细胞间相互作用的调节方式能够驱动耐药。针对此类基因改变引发的耐药情况，研究结果提示联合使用MAPK信号通路抑制剂能够对此类突变引起的耐药性起到改善并且延长KRAS突变蛋白抑制剂的有效作用时间。

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https://doi.org/10.1038/s41586-021-04065-2

研究人员选择了食用油中常见的棕榈酸（palmitic acid，PA，棕榈油中主要的饱和脂肪酸）、油酸（OA，oleic acid）和亚油酸（LA，linoleic acid）作为研究对象，并利用这三种脂肪酸处理人口腔鳞状细胞癌细胞（OSCC）4天（棕榈酸300uM，在人血液生理浓度内；油酸和亚油酸均为50uM，避免脂毒性），之后再将处理的细胞异种移植到到小鼠身上，发现这三种脂肪酸均不能影响肿瘤的形成，但是只有棕榈酸却能够显著促进肿瘤的转移和转移灶的大小，并且能够诱导脂肪酸转运蛋白CD36的表达。

棕榈酸的这种促转移能力是否是因为持续刺激而产生的呢？研究人员就先用不同的脂肪酸刺激口腔癌细胞4天，之后撤除脂肪酸14天，再将其移植到小鼠中，发现经过棕榈酸处理的癌细胞仍然表现出强大的促转移能力，油酸和亚油酸甚至有降低，另外棕榈酸在50uM时也表现出促转移能力。这一结果说明了棕榈酸甚至可以让癌细胞产生“转移记忆”。

那么，日常使用棕榈油的效果如何呢？研究人员将OSCC移植到小鼠上，然后分别喂棕榈油、橄榄油和标准饮食10天，之后全部换成标准饮食养至死亡，杀死小鼠后将癌细胞纯化（CD36bright）进行二次移植并进行标准饮食，结果显示只有进棕榈油喂食的小鼠其癌细胞仍然具有强大的转移能力，不仅口腔癌细胞如此，黑色素瘤细胞亦是如此。如果敲除CD36或者中和CD36则会抑制肿瘤转移。

细胞记忆与表观遗传有很大的关系。那么棕榈酸导致的肿瘤转移记忆是否也跟表观遗传有关系呢？研究人员在体外使用棕榈酸或油酸处理口腔癌细胞4天，之后撤除棕榈酸培养14天，进行ChIP-Seq（包括H3K4me3、H3K4me1、H3K27ac、H3K27me3、H3K9me3）。尽管H3K4me1, H3K27me3和H3K27ac的分布在棕榈酸处理4天后存在改变，但大部分在棕榈酸撤除14天后消退，只有H3K4me3形成了稳定的改变。GO分析显示这些H3K4me3改变的基因与神经发生和神经重塑有关，不仅如此，研究人员使用6-羟基多巴胺可以有效抑制癌细胞的转移。启动子转录因子结合实验揭示EGR2结合区域富集明显，敲除EGR2可以改变H3K4me3分布并能抑制癌细胞在体“转移记忆”。

H3K4me3与甲基转移酶MLL/COMPASS家族有关，包括MLL1, MLL2, Set1A和Set1B。接下来便是确定癌细胞这一“转移记忆”具体和哪种甲基转移酶有关。在敲除Set1B后，棕榈酸导致的癌细胞“转移记忆”被抑制。

前面讲到棕榈酸引起肿瘤细胞表观遗传改变的基因富集在与神经有关的基因上，那么这一“神经特征”是否会影响到肿瘤基质尤其是其中的神经相关细胞呢？研究人员对基质细胞进行了bulk RNA-seq，发现差异基因富集在与细胞外基质组织、神经生成、神经分布、胶质生成等相关的基因上，节点通路相互作用预测分析揭示与神经映射和施旺细胞（Schwann cell）发育相关的通路有关。于是，研究人员就进行了单细胞转录组分析，发现与肿瘤相关的施旺细胞和淋巴管内皮祖细胞改变最为明显。空间转录组分析也揭示施旺细胞在喂食棕榈油的小鼠癌症灶中浸润明显，使用胆碱酯酶ABC消化施旺细胞特异性的细胞外基质成分则能阻止棕榈酸的促转移能力。

总之，该研究不仅揭示棕榈油中的棕榈酸可以促进小鼠口腔癌和黑色素瘤细胞的转移，通过表观遗传导致这些癌细胞形成“转移记忆”，也提示了长期食用棕榈油或是癌症转移的高危因素。

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https://doi.org/10.1038/s41586-021-04075-0

肺癌是一种主要的恶性肿瘤，也是全球癌症相关死亡的主要原因。肺癌的预后受导致治疗失败的重要因素的影响，包括癌症的侵袭和转移。非小细胞肺癌（NSCLC）是中国癌症相关死亡的主要原因，也是肺癌的主要病理类型。最近，程序性死亡受体-1 (PD1) 抗体的使用减少了肿瘤进展，并为非小细胞肺癌患者提供了长期的临床益处。不幸的是，大多数患者在经过几个周期的治疗后不可避免地会产生耐药性；因此，积极探索NSCLC抗PD1耐药机制至关重要。

Src 同源区 2 (SH2) 包含蛋白酪氨酸磷酸酶 2 (SHP2)，由 PTPN11 基因编码，在各种哺乳动物细胞中普遍表达。SHP2 在许多细胞过程中扮演着不同的角色。多项研究表明，SHP2 在多种癌症中具有致癌作用，SHP2 在 NSCLC 中的上调表达通过多种机制与侵袭行为和不良预后相关；例如，在体内抑制 SHP2 可以抑制 KRAS 突变型 NSCLC 的生长。

当 PD1 与其生理配体（PD-L1 或 PD-L2）结合时，它会通过募集 SHP2 来抑制 T 细胞的激活和功能，SHP2 使 Zap70 去磷酸化并使其失活，Zap70 是 TCR 介导的信号传导的主要整合者。这些结果表明 SHP2 可能是抗肿瘤药物的新靶点。事实上，SHP2 的变构抑制剂已被证实可抑制体内和体外癌细胞的生长。SHP2 通常在 NSCLC 中过度表达；然而，其与疾病进展和发展的关联以及 SHP2 促进肿瘤细胞生长的分子机制仍不清楚。

环状RNA (circRNA) 是源自单个外显子或多个外显子的内源性非编码 RNA，存在于多种生物体的细胞质中。肿瘤发生和癌症进展通常受到 circRNA 的影响，这些 circRNA 具有保守的、共价固定的闭环结构，并且比具有 5' 帽和 3' poly(A) 尾的线性 RNA 更难降解。例如，circMET通过调节miR-145-5p/CXCL3轴促进NSCLC细胞增殖、转移和免疫逃避。一些 circRNA 已被证明可以调节癌症进展；然而，circRNAs在NSCLC中的功能仍远未明确。

外泌体是在大多数真核细胞的内体区室中产生的膜结合细胞外囊泡 (EV) 。通过外泌体进行的细胞间通讯是生物过程的关键介质。近年来，越来越多的研究报道外泌体在体内发挥着重要的生物学功能，尤其是在肿瘤的发生发展。外泌体中的长链非编码 RNA (lncRNAs) 和 miRNAs (miRNAs) 与癌症的免疫抑制、迁移、增殖和侵袭密切相关。然而，circRNA在NSCLC患者肿瘤和血浆外泌体中的潜在作用和表达模式尚未明确阐明。

该研究发现circUSP7 在人 NSCLC 组织中的表达水平高于匹配的相邻非肿瘤组织。circUSP7 水平升高表明 NSCLC 患者的临床预后不良和CD8+ T 细胞功能障碍。在 NSCLC 患者血浆中发现的 circUSP7 主要由 NSCLC 细胞以外泌体方式分泌，circUSP7 抑制 CD8+ T 细胞分泌的 IFN-γ、TNF-α、颗粒酶-B 和穿孔素。此外，circUSP7 通过海绵 miR-934 上调含有 Src 同源区 2 (SH2) 的蛋白酪氨酸磷酸酶 2 (SHP2) 的表达来抑制 CD8+ T 细胞功能。最后，该研究表明 circUSP7 可能会促进 NSCLC 患者对抗 PD1 免疫疗法的抵抗。

总之，该研究发现外泌体 circUSP7 主要由 NSCLC 细胞分泌，并通过促进 NSCLC 中的 CD8+ T 细胞功能障碍来促进免疫抑制。 CircUSP7 诱导抗 PD1 免疫疗法耐药，为 NSCLC 患者提供潜在的治疗策略。

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https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-021-01448-x

从罹患口腔鳞癌患者的肿瘤组织和癌旁组织中进行微生物分析，发现消化链球菌在肿瘤组织中的水平明显高于癌旁组织。通过回顾患者的预后和肿瘤中消化链球菌含量的水平，发现高的消化链球菌含量与更长的生存期之间有着很强的相关性。研究表明消化链球菌可以通过Nod2通路Toll样受体的途径激活抗肿瘤免疫应答，激活树突细胞，并进一步提高肿瘤内的杀伤性T细胞水平。因此，上调口腔的消化链球菌含量可能为口腔鳞癌的免疫治疗提供很好的辅助。

基于消化链球菌的代谢特征，进一步发现银纳米粒子可以针对性的抑制其他细菌的生长，却对消化链球菌的增殖没有明显抑制作用。这可能是因为消化链球菌缺乏将Ag转化为Ag+的酶，因此无法产生明显的抗菌效果。这一代谢特征使得银纳米粒子可以抑制其他口腔细菌，从而让消化链球菌在口腔环境中获得竞争优势。为了使得银纳米粒子可以稳定的被富集至口腔黏膜处，从而长效调控口腔菌群，进一步构建了黏膜粘附性的水凝胶。通过混合氧化葡聚糖和壳聚糖，醛基和氨基可以快速形成腙键进行交联而形成凝胶。同时凝胶表面多余的醛基可以和组织表面的氨基反应，在小鼠的口腔黏膜表面形成了一层50 μm厚度的薄膜。并可以稳定的在口腔滞留24小时以上，实现长效调控口腔菌群的作用。

在一系列移植有不同消化链球菌水平的唾液的小鼠口腔鳞癌模型中，联合使用水凝胶、消化链球菌以及PD-1抗体均可以产生良好的免疫治疗效果。在4-NQO的诱发口腔肿瘤模型中，预防性的给药也明显抑制了口腔肿瘤的发展。

本研究表明调控口腔菌群可能成为提高口腔鳞癌免疫治疗的有效途径，为增强免疫疗法提供新的思路。

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https://doi.org/10.1038/s41551-021-00807-9

肾细胞癌（RCC）是泌尿系统常见的恶性肿瘤，发病率仅次于前列腺癌和膀胱癌，近十年来呈持续上升趋势。由于RCC对放化疗不敏感，基因靶向治疗为其治疗提供了一个有希望的新方向；几种靶向药物现在正在临床实践中使用。

环状RNA（circRNA）是一种新发现的非编码RNA（ncRNA）。越来越多的证据表明，circRNAs 可能在各种恶性肿瘤的发病机制中发挥关键作用，包括 RCC、膀胱癌、乳腺癌和肝细胞癌。然而，ciRS-7 在 RCC 中治疗作用的潜在功能机制仍然未知。

该研究进行了一系列体外和体内实验以研究ciRS-7的功能机制和治疗作用，如实时定量PCR、CCK-8、伤口愈合、transwell、集落形成、Edu、肿瘤异种移植和肺NSG 小鼠的转移。 RNA 下拉、双荧光素酶报告基因、荧光原位杂交 (FISH) 分析用于确定 ciRS-7、miR-139-3p 和 TAGLN 之间的关系。此外，该研究用PBAE材料构建了PBAE/si-ciRS-7纳米复合物，以评估纳米复合物对体内肿瘤的治疗效果。

该研究发现ciRS-7 在 RCC 肿瘤组织和细胞系中高表达，高 ciRS-7 表达与肿瘤大小、高 Fuhrman 分级和较差的存活率相关。在体内 ciRS-7 的消耗显著抑制 RCC 细胞增殖、侵袭、肿瘤生长和转移，而 ciRS-7 的过度表达具有相反的作用。

从机制上讲，ciRS-7 充当 miR-139-3p 的“ceRNA”，通过 PI3K/AKT 信号通路阻止 TAGLN 降解并促进 RCC 进展和转移。此外，miR-139-3p 模拟物或抑制剂可以逆转由 ciRS-7 过表达或沉默引起的恶性肿瘤行为改变。此外，PBAE/siciRS-7 纳米复合物可以在体内显著抑制 RCC 肿瘤进展和转移。 ciRS-7 通过调节 miR-139-3p/TAGLN 轴和激活 PI3K/AKT 信号通路来促进 RCC 进展和转移，从而起到肿瘤启动子的作用。靶向 ciRS-7 的 PBAE/si-ciRS-7 纳米复合物的药物开发可能代表 RCC 的一种有前途的基因治疗策略。

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首先，研究团队通过对8种神经母细胞瘤细胞来源的异种移植物（CDX）和患者来源的异种移植物（PDX）进行免疫肽组学检测，利用三种公共数据集筛选，鉴定出了13个肽，这些肽来源于神经母细胞瘤中表达的9个独特基因。

然后，依据相同的方法，他们从8例高危神经母细胞瘤原发肿瘤中鉴定出了56个肽。为了选择那些具有最高潜力的肽作为假定的免疫治疗靶点，他们根据pMHC结合亲和力、HLA等位基因频率、亲本基因的差异表达程度、MHC相对于其他肽的相对丰度对肽进行了优先排序，确定了PHOX2B 是神经母细胞瘤的高度特异性肿瘤抗原，是治疗靶向的理想候选。

使用合成的以肽为中心的受体可能诱导免疫原性惰性pMHCs产生免疫原性，同时由于在多个筛选中未发现高亲和力T细胞受体（TCR），研究团队继续开发基于单链抗体的CAR，而不是PHOX2B的工程化TCR。

为了筛选PHOX2B肽特异性克隆，他们采用了蛋白质显示平台ReD，可通过流式细胞术在渗透性细菌细胞中选择pMHC结合单链抗体。ReD产生了25个单链抗体结合物。为了避免正常组织与pMHC的交叉反应，他们开发了一种名为sCRAP的算法来预测潜在的交叉反应，确定了特异性最高的克隆10LH。细胞实验证明了sCRAP在预先识别非靶向效应、有效筛选其功能后果和识别与肿瘤靶点具有高度选择性结合的分子方面的有效性。

最后，研究团队使用免疫缺陷小鼠皮下移植神经母细胞瘤模型测试了10LH的靶向杀伤潜力。10LH转导的CAR-T细胞（10LH-PC-CAR）处理的模型小鼠显示出完全的肿瘤反应，他们还观察到CAR治疗诱导肿瘤中MHC的大量上调。这种上调可能是由于有效IFN-γ释放，表明该疗法可以在低抗原密度下激活T细胞，从而启动前馈级联反应，增加MHC和抗原呈递。

综上，该研究提出了一种识别来源于非突变癌蛋白的肿瘤特异性抗原的方法，针对这些肿瘤自身肽构建“以肽为中心”的嵌合抗原受体（PC-CAR），能够有效刺激免疫系统，在神经母细胞瘤小鼠模型上显示了优异的效果，完全清除了小鼠体内肿瘤。

这些发现表明，以肽为中心的CAR可能极大地扩展免疫治疗靶点库，为通过免疫疗法治疗更广泛的癌症，以及将每种疗法应用于更大比例的人群打开了大门。

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