在本项研究中，作者首先发现肝癌细胞中高表达的ENO1可以作为RNA结合蛋白（RBP）发挥作用，将ENO1调控的RNA-seq数据与已发表的CLIP-Seq数据进行综合分析发现，17个基因被ENO1下调的同时，其mRNA也可被ENO1结合。通过分析这些基因在肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）中的表达情况，研究人员将目光进一步锁定在铁调蛋白（Iron regulatory protein 1，IRP1）分子上。通过系列实验发现，ENO1结合在IRP1 mRNA 5’UTR的CpG-rich 区域，促进IRP1 mRNA的降解，而ENO1发挥RNA结合功能的区域则位于其已知的DNA结合区域。接下来，研究人员进一步探究了ENO介导IRP1 mRNA降解的具体机制，发现ENO1通过其C末端与CNOT6的leucine repeat (LR) domain结合，招募CNOT6至IRP1的mRNA上，CNOT6的nuclease (NU) domain则促进IRP1 3’UTR的脱腺苷酸化从而介导IRP1 mRNA的降解（图1）。

体外细胞增殖与体内移植瘤实验结果表明IRP1可以显著抑制细胞增殖和肿瘤生长。已知IRP1在线粒体铁代谢和肝脏生理功能中发挥重要作用，但是IRP1与线粒体之间的调控在肿瘤中的作用并不清楚。研究人员进一步分析线粒体铁硫簇相关蛋白发现，负责将铁从细胞质运送到线粒体内的通道蛋白Mfrn1受到IRP1的显著上调。机制研究表明IRP1通过CREB促进Mfrn1的转录，更重要的是ENO1通过IRP1抑制Mfrn1的表达。体内外实验表明IRP1/Mfrn1轴参与了ENO1对细胞增殖和肿瘤生长的调控。研究人员通过YAP-5SA，NRAS/shP53诱导的肝癌自发小鼠模型等，证实了IRP1、Mfrn1可以抑制肝癌的发生发展。进一步通过构建Mfrn1+/-小鼠以及Mfrn1肝脏特异性敲除小鼠（Mfrn1 liver-specific knockout，LKO)，在YAP-5SA及DEN/CCl4诱导小鼠肝癌的条件下，研究人员发现Mfrn1+/-或Mfrn1 LKO均可显著促进肝癌。上述系列结果表明，在多种肝癌诱导模型中，IRP1和Mfrn1作为肿瘤抑制因子发挥作用。

已知铁离子在生命活动中发挥着重要作用，而且铁离子的稳态受到诸如铁转运、储存和铁调蛋白等的精细调节。铁死亡（Ferroptosis）是近年发现的铁依赖的脂质过氧化积累所导致的细胞死亡方式，它在形态学、遗传学和生化上与凋亡、坏死和自噬等均显著不同【1】。研究人员发现ENO1通过抑制IRP1和Mfrn1的表达，减少线粒体的铁累积。肿瘤细胞中加速的线粒体呼吸会导致过量的线粒体活性氧自由基（Reactive oxygen species，ROS）的产生。进一步研究发现，IRP1通过Mfrn1促进线粒体ROS的产生以及细胞死亡，但是IRP1和Mfrn1并不能诱导Caspase-3或PARP1的剪切，以及LC3-II的累积，表明IRP1和Mfrn1介导的细胞死亡并不是由凋亡或自噬引起的。非常有意思的是，进一步在过表达IRP1或Mfrn1的细胞株中外源添加铁死亡抑制剂Ferrostatin-1 (Ferr-1)，Liproxstatin-1 (Lip-1)，或线粒体铁离子螯合剂 deferiprone，则可以显著抑制IRP1和Mfrn1诱导的细胞死亡。脂质过氧化（Lipid peroxidatoin）和电镜观察线粒体形态等结果均表明铁死亡参与了IRP1和Mfrn1对肿瘤细胞增殖的抑制作用。研究人员还进一步证明了ENO1通过1RP1和Mfrn1影响铁死亡和过氧化脂质的累积。综上，这些研究数据揭示了肝癌细胞中ENO1/IRP1/Mfrn1轴与铁死亡之间的潜在联系。

最后，研究人员利用临床病人样本，发现相对于肝癌组织中高表达的ENO1，IRP1和Mfrn1在肝癌中呈低表达趋势。免疫组化结果表明，ENO1，IRP，Mfrn1的表达与肝癌的恶性程度分期具有显著相关性。Kaplan-Meier试验表明，在HCC病变中高表达IRP1或Mfrn1的患者比低表达IRP1或Mfrn1的患者存活时间更长，而ENO1呈现相反的结果。这些研究数据进一步揭示了ENO1/IRP1/Mfrn1与HCC的相关性，并提示其可作为潜在的HCC预后marker。

综上，本研究揭示了代谢酶调控肝癌发生发展的全新分子机制：ENO1作为RNA结合蛋白，通过招募RNA降解因子CNOT6，降解IRP1的mRNA，抑制IRP1的表达；并通过抑制IRP1-Mfrn1介导的铁死亡，促进肝癌的发生发展(图2)。本研究证明了代谢酶ENO1在进化过程中的功能保守性和复杂性，明确了ENO1介导mRNA降解的这一全新的非经典功能，并阐明了其具体的分子机制，丰富了人们对ENO1功能的理解和认识，同时揭示了IRP1、Mfrn1作为抑癌蛋白在临床肝癌诊断和治疗中的作用和潜在价值。

中国科学技术大学的张通博士和华南理工大学的孙林冲副研究员为论文的共同第一作者，张华凤教授和高平教授为论文的共同通讯作者。研究工作得到了中国科学技术大学黄方教授、周荣斌教授以及中科大第一附属医院荚卫东教授的大力帮助。

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s43018-021-00299-1

参考文献：

1. Dixon SJ, Lemberg KM, Lamprecht MR, Skouta R, Zaitsev EM, Gleason CE, Patel DN, et al. Ferroptosis: an iron-dependent form of nonapoptotic cell death. Cell 2012;149:1060-1072.

成骨肉瘤 (OS)（也称为骨肉瘤）是一种起源于间充质细胞的原发性骨肉瘤，常发生于儿童和青年。大约 25% 的患者存在可检测到的转移灶，最常见于肺部。尽管在目前的治疗方案中使用了放疗、化疗和手术的组合，但晚期 OS 的临床结果仍然不令人满意。预先存在或潜在的远处转移导致患者的高复发率。最近为复发性 OS 患者开发了更多的临床前方法（例如靶向治疗）。然而，由于反应率低、不良反应严重，迫切需要确定OS发生、耐药和进展的复杂机制。

环状 RNA (circRNA) 是一种新发现的非编码 RNA (ncRNA)，其特点是具有独特的单链闭环结构，没有聚腺苷酸尾或 5'-3' 极性。越来越多的证据表明，circRNAs主要通过三种机制发挥作用：（1）亲本基因表达的顺式调控；(2) microRNA (miRNA) 海绵调节基因表达（即作为竞争性内源 RNA）；(3) 与 RNA 结合蛋白 (RBP) 形成复合物。

通过这些机制，circRNAs参与多种生物学过程，如增殖、侵袭和凋亡，从而参与肿瘤发生和化学抗性。研究表明，circRNAs参与多种癌症的发病，如乳腺癌、胆管癌和胶质母细胞瘤。然而，仅对 circRNAs 在 OS 中的作用进行了初步研究，并且关于 circRNAs 在 OS 中的整体病理生理功能存在很大的知识差距。

在本研究中，通过微阵列数据分析和定量实时聚合酶链反应 (qRT-PCR)，发现 circDOCK1 在 OS 细胞系和组织中高表达。CircDOCK1 (circBase ID: hsa_circ_0020378) 位于染色体 10:128594022–128,926,028 上，长度为 2848 个核苷酸。它增强了OS细胞的迁移、增殖和侵袭。此外，circDOCK1 调节顺铂敏感性。因此，circDOCK1 可能通过与 miR-339-3p 的竞争性结合来调节胰岛素样生长因子 1 受体 (IGF1R) 的表达，从而促进癌变和化疗耐药。

总之，该研究发现CircDOCK1 可以通过 miR-339-3p/IGF1R 轴促进OS进展并调节 OS 中的顺铂敏感性。因此，circDOCK1/miR-339-3p/IGF1R轴可能是OS的关键机制和治疗靶点。

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为进一步探寻SARS-CoV-2感染人肺部组织细胞的具体机制，作者利用抗环血酸过氧化物酶（APEX2）邻近标记技术筛选与SARS-CoV-2病毒S蛋白存在相互作用的宿主蛋白，并通过质谱鉴定得到了一个与SARS-CoV-2病毒S蛋白存在相互作用的宿主蛋白Nonmuscle myosin heavy chain IIA（MYH9），后续用免疫共沉淀实验进一步证明了MYH9分子与S蛋白能够直接结合。随后作者对MYH9分子在SARS-CoV-2感染人类细胞这一过程中的功能进行验证：利用CRISPR/Cas9技术敲除野生型人类肺癌细胞系A549细胞及Calu-3细胞中的MYH9基因后，发现能显著抑制SARS-CoV-2感染，而MYH9的过表达增强了野生型A549和H1299细胞中的感染。用免疫荧光实验证明MYH9分子能与S蛋白共定位，且两种蛋白的结合是通过MYH9的C端结构域（被称作PRA）直接结合SARS-CoV-2的S2亚单位及S1亚单位的N末端结构域（NTD）实现。在宿主细胞中过表达PRA，发现对多种冠状病毒进入细胞有着广谱的促进作用。

进一步的实验表明，内体或肌球蛋白抑制剂能有效地阻断SARS-COV-2的病毒进入PRA-A549细胞，而TMPRSS2和组织蛋白酶B和L（CatB/L）抑制剂无效，表明MYH9分子促进SARS-CoV-2病毒的内吞是绕过TMPRSS2和CatB/L途径的。事实上，作者发现过表达MYH9并不增强ACE2敲除A549细胞中的SARS-CoV-2假病毒感染，仅增加了野生型A549细胞中的病毒感染。但敲除MYH9分子显著降低了ACE2-A549细胞中SARS-CoV-2假病毒及真病毒感染。这些数据表明，MYH9不是单独作为SARS-CoV-2病毒受体，而是在ACE2表达低的细胞中作为ACE2的共受体。最后作者又证明了MYH9的缺失同样可以减少SARS-CoV-2真病毒感染Calu-3和ACE2-H1299等细胞。

综上所述，MYH9是SARS-CoV-2的进入细胞的共受体，显著提升ACE2依赖性内吞作用而促进感染，独立于TMPRSS2及CatB/L之外，其作用在低表达ACE2的细胞尤为重要，如肺组织细胞，故而MYH9分子可能作为未来临床干预策略的又一重要的潜在靶点。

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https://www.pnas.org/content/118/50/e2111011118

为了确定在胰腺肿瘤细胞里GR是否可以调控免疫相关的基因，作者使用了GR拮抗剂-米非司酮 (又称RU486;可用于治疗以糖皮质激素异常高水平为特征的库欣综合征患者) 处理细胞，以及通过shRNA敲低GR，发现PD-L1的表达显著减少而MHC-I信号通路相关基因表达显著增高，并且这一现象在多种雌性或雄性的人和鼠来源的胰腺癌细胞系中得到了验证。随后作者通过荧光素酶报告基因实验以及染色质免疫共沉淀的方法证明了GR通过转录调控增强PD-L1的表达以及抑制MHC-I相关基因的表达。

为了验证肿瘤细胞中的GR在体内的作用，作者使用了几种KPC (p48-Cre;KrasLSL-G12D/+ ;Trp53loxP/+)小鼠来源的胰腺癌细胞系（包括雄性和雌性），发现敲低或米非司酮抑制GR不改变癌细胞的体外增殖，也不影响癌细胞在免疫缺陷型小鼠体内的生长。但是，敲低或药物抑制GR 会显著抑制癌细胞在免疫功能正常的小鼠体内的生长，并且增加CD8+ T细胞的浸润和杀伤力，同时癌细胞PD-L1的表达减少，MHC-I的表达增加。当用CD8抗体清除细胞毒性T细胞或者敲低肿瘤MHC-I的表达后，靶向GR导致的肿瘤生长抑制的现象消失。那么，米非司酮和ICB的联合用药可否改善小鼠胰腺癌的免疫治疗效果呢？无论是雄性或雌性来源的PDAC 原位肿瘤，米非司酮和ICB的联合用药可显著抑制肿瘤的生长，延长小鼠生存时间。

那么以上研究结论在人类胰腺癌病例中的相关性如何？通过对PDAC肿瘤组织芯片染色，作者发现胰腺癌中GR的表达显著高于正常的胰腺导管组织，并且GR表达高的病人的生存更差。IHC结果显示GR的表达和PD-L1的表达成正相关，和MHC-I和CD8的表达成负相关。有趣的是，作者发现PDAC病人血清中的皮质醇（GR的激动剂）水平显著升高，并且和PD-L1和GR成正相关，和MHC-I成负相关。总的来说，本文数据支持了GR信号激活和胰腺癌免疫逃逸之间的相关性。

根据本研究，GR可作为筛选标志物来决定哪些病人更适合这种联合治疗方法，GR表达高的病人有希望通过联合使用米非司酮和免疫治疗来改善免疫治疗效果和延长生存期。米非司酮是一种低毒性低成本的化合药物，早在1987年就开始在临床上使用。期待这个研究成果早日进入临床试验。

本研究的第一作者为MD Anderson Cancer Center的博士后邓雅岚，通讯作者为MD Anderson Cancer Center的马莉教授和China Medical University校长洪明奇院士（原MD Anderson Cancer Center vice president）。浙江省肿瘤医院为本研究提供了人群样本以及相关分析。

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https://www.nature.com/articles/s41467-021-27349-7

尽管肿瘤组织通常比周围的正常组织硬度更高，但是许多研究发现癌细胞本身的硬度往往比正常细胞更低，癌细胞的低硬度特性很可能与癌细胞的转化和恶性转移相关。近年来，众多研究发现T淋巴细胞不仅能感知生物力学信号，而且还会利用细胞机械力来增强对癌细胞的杀伤作用。其中一项研究提示正常T淋巴细胞在低硬度基底上有可能产生更少的细胞机械力。受这些研究的启发，唐力和雷科文推测癌细胞可能通过降低自身硬度来削弱 T 淋巴细胞产生的细胞机械力，从而抑制T淋巴细胞对癌细胞的杀伤活性，实现肿瘤免疫逃逸。

在该研究中，研究人员首先通过大量实验揭示了癌细胞获取自身低硬度的一个重要机制，即通过在细胞膜富集胆固醇来降低自身硬度；同时，在体外实验以及临床前肿瘤模型中都证实癌细胞利用自身的低硬度特性抑制T淋巴细胞对癌细胞的杀伤作用（如图1所示）。这些结果说明癌细胞的低硬度特性发挥了类似于传统生化免疫检查点的功能。由于该免疫检查点依赖于“细胞硬度”这个生物力学信号，研究人员将其取名为物理免疫检查点。研究人员还进一步开发出抑制该物理免疫检查点的疗法，即使用生物相容性良好的甲基-β-环糊精 (MeβCD) 来消耗细胞膜中的胆固醇从而提升癌细胞的硬度。实验表明该疗法可以显著提高T 淋巴细胞对癌细胞的杀伤作用（如图1所示），并且与过继性T淋巴细胞疗法联合后在临床前肿瘤模型（黑色素瘤和T淋巴瘤）中也获得了良好的治疗效果。

有意思的是，唐力教授团队进一步研究发现癌细胞低硬度这一物理免疫检查点并不影响T淋巴细胞杀伤活性的主要生物化学通路，而是通过抑制T淋巴细胞产生细胞机械力来遏制T淋巴细胞对癌细胞的杀伤作用。这些机理研究表明癌细胞低硬度这一物理免疫检查点的作用机制有别于传统生化免疫检查点，有望与传统生化免疫检查点在联合治疗时产生协同作用。

综上所述，该研究首次发现了一种基于生物力学信号的免疫检查点——癌细胞的低硬度，并证实癌细胞利用其低硬度特性逃逸T淋巴细胞的攻击。另外，该研究还根据上述发现开发了一种新型肿瘤免疫疗法——物理免疫检查点抑制疗法，该疗法通过提升癌细胞硬度来增强T淋巴细胞对癌细胞的杀伤活性，并且深入研究发现该疗法主要通过提升T淋巴细胞作用于癌细胞上的细胞机械力来增强对癌细胞的杀伤，提供了一种增强T细胞杀伤效能的全新手段。这项研究同时具有重要的临床意义，为肿瘤免疫治疗提供了新的潜在靶点，并且有希望与目前基于生物化学信号的免疫检查点抑制疗法联用来提高病人应答率。

唐力教授团队在近期还发表了一篇关于生物力学免疫工程的综述（Accounts of Chemical Research，2020，53，2777-2790；https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.accounts.0c00486），该综述总结了近年来T淋巴细胞生物力学研究的进展以及潜在的临床应用，该研究所发现的物理免疫检查点进一步提示了生物力学免疫工程在开发下一代肿瘤免疫治疗的巨大潜力。

博士生雷科文和唐力教授分别为这项研究的第一作者和通讯作者。该研究还得到了瑞士洛桑联邦理工学院的Selman Sakar教授团队和Georg Fantner教授团队，麻省理工学院的Ming Guo教授团队，以及华西医院伍洋平教授团队的大力支持。

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前列腺腺癌 (PRAD) 是全世界男性中第二位确诊的、第五位与死亡相关的恶性肿瘤。PRAD 患者在接受包括程序性细胞死亡蛋白 1 (PD-1)、PD-配体 1 (PD-L1) 或细胞毒性 T 淋巴细胞抗原 4 (CTLA4) 在内的免疫治疗后很少观察到阳性反应。

以前，Sipuleucel-T 使前列腺癌免疫疗法成为一个更清晰的焦点，但没有报告关于无进展生存期的显著影响。因此，应该开发新的疗法来有效地治疗 PRAD。近2年来，在COVID-19大流行的背景下，mRNA疫苗开发的热情也被带入了癌症领域，显示出灵活性、生产力、非基因组整合和低免疫原性的优势。

先前的 I/II 期临床试验表明，用于 PRAD 的 mRNA 疫苗 CV9103 具有良好的耐受性和良好的免疫激活；然而，由于未能提高总生存率 (OS)，随后含有两种以上抗原（前列腺酸性磷酸酶 [PAP] 和 Mucin-1）的 CV9104 的临床试验被终止。这些发现表明抗原选择对于激活抗原呈递细胞 (APC) 和免疫反应至关重要。此外，识别PRAD患者免疫亚型，进行mRNA疫苗接种是影响疗效的另一个关键因素。因此，本研究探索PRAD mRNA疫苗的新型候选肿瘤抗原并确定适合接种的患者，旨在为mRNA疫苗在PRAD人群中的应用铺平道路。

该研究鉴定了 8 种对 PRAD 预后价值较差的过度表达和突变的肿瘤抗原，包括 KLHL17、CPT1B、IQGAP3、LIME1、YJEFN3、KIAA1529、MSH5 和 CELSR3。该研究评估了这些基因与抗原呈递免疫细胞的相关性。该研究进一步确定了具有不同临床、分子和细胞特征的三种 PRAD 免疫亚型（PRAD 免疫亚型 [PIS] 1-3）。

PIS1 显示出更好的存活率和免疫细胞浸润，然而，PIS2 和 PIS3 显示出“冷”肿瘤特征，预后较差，肿瘤基因组不稳定性更高。此外，这些免疫亚型与免疫检查点、免疫原性细胞死亡调节剂和 PRAD 的预后因素有显著关联。此外，免疫景观表征揭示了 PRAD 患者的免疫异质性。总之，该研究表明 KLHL17、CPT1B、IQGAP3、LIME1、YJEFN3、KIAA1529、MSH5 和 CELSR3 是 PRAD mRNA 疫苗开发的潜在抗原，而 PIS2 和 PIS3 组的患者更适合接种疫苗。

原文链接：

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-021-01452-1

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-021-01465-w

SARS-CoV-2属于冠状病毒科的正冠状病毒亚科。它的基因组是有包膜的，包含大小在 26 到 32 kb 之间的单链 (+) RNA。在 SARS-CoV-2 的 16 种非结构蛋白中，两种起到蛋白酶的作用，一种起到依赖于 RNA 的 RNA 聚合酶 (nsp12) 的作用。SARS-CoV-2 感染导致COVID-19，其特征是流感样症状，包括发烧、咳嗽、严重急性呼吸窘迫综合征和死亡，约占病例的 4-5%。COVID-19 的体内病毒免疫学变化包括病毒快速复制、炎症反应和损伤到淋巴系统。

最近的一项研究表明，COVID-19 患者 CD4+ 和 CD8+ 细胞计数的减少与疾病进展密切相关；疾病严重程度与宿主因素有关，例如年龄、淋巴细胞减少症和可能的细胞因子风暴。根据临床结果，人工智能机器学习工具已将淋巴细胞减少确定为预测 10 天以上死亡率的三个关键指标之一，且准确率超过 90%。由于 COVID-19 老年患者的死亡率远高于青年或中年人群，良好的免疫力对于从 SARS-CoV-2感染中恢复可能至关重要。

目前，开发高效的抗 COVID-19药物是主要的研究重点之一。在这个方向上的初步努力集中在已知药物的筛选上。最著名的 COVID-19 潜在候选药物是洛匹那韦/利托那韦、利巴韦林、 氯喹、瑞德西韦和法匹拉韦。在候选药物中，瑞德西韦已于 2020 年获得美国和日本 FDA 批准用于治疗 COVID-19，但其治疗效果仍存在争议。

核苷类似物 2'-deoxy-2'-β-fluoro-4'-azidocytidine，称为 azvudine（阿兹夫定）或 FNC，是一种前药，可在细胞内转化为 FNC 三磷酸并抑制病毒RdRp。对病毒具有广谱活性，包括 HCV 和 EV71，目前是中国抗艾滋病的在研药物。FNC 已于 2021 年 7 月 21 日获得中国 FDA 批准用于艾滋病治疗(XZXK-2021-214)，在48周口服治疗期间显示出治疗艾滋病的疗效和良好的安全性。最近，研究人员发现口服 FNC 可以在很大程度上以活性形式将药物集中在胸腺中，在体内有效抑制 SARS-CoV-2 复制，保护胸腺免疫功能，并快速治愈 COVID-19 患者（正在申请专利）。该研究描述了 FNC 在实验室、恒河猴 (RM) 以及 COVID-19 患者中的治疗性质。

该研究发现FNC 单磷酸盐类似物抑制 SARS-CoV-2 和 HCoV-OC43 冠状病毒，EC50 在 1.2 和 4.3 μM 之间，具体取决于病毒或细胞，选择性指数 (SI) 在 15-83 范围内。在大鼠中口服 FNC 显示出大量的胸腺归巢特征，FNC 三磷酸（活性形式）集中在胸腺和外周血单核细胞 (PBMC) 中。用 FNC（0.07 mg/kg，qd，口服）治疗感染了 SARS-CoV-2 的恒河猴可降低病毒载量，恢复胸腺，改善淋巴细胞分布，减轻炎症和器官损伤，并减少胸部 X 光检查中的毛玻璃样混浊。单细胞测序表明 FNC 促进了胸腺功能。

FNC 的一项随机单臂临床试验（n = 31）表明，口服 FNC（5 mg，qd）治愈了所有 COVID-19 患者，在 3.29 ± 2.22 天（范围：1-9 天）内 100% 病毒核糖核酸阴性转换和9.00 ± 4.93天（范围：2-25天）内出院率100%。FNC 的副作用是 16.12% (5/31) 的患者出现轻微和短暂的头晕和恶心。因此，FNC 可能通过其集中在胸腺中的抗 SARS-CoV-2 活性来治愈 COVID-19，然后提高免疫力。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41392-021-00835-6