2018年8月NCS系列前沿研究一覽

發(fā)稿時間：2018-08-28來源：天昊生物

行將結(jié)束的8月，Nature、Cell、Science雜志有哪些前沿研究的重大發(fā)現(xiàn)或新聞呢？以下為您精選幾篇供快速瀏覽。

1. 基因組和轉(zhuǎn)錄組的演變能夠改變癌細胞的藥物反應—Genetic and transcriptional evolution alters cancer cell line drug response, Nature, 2018-08

這篇文章的結(jié)論十分有趣：對2個實驗室中分別培養(yǎng)的106種人的細胞系進行基因組測序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大量的克隆的多樣性。對常見的乳腺癌細胞系MCF7的27個菌株測序也發(fā)現(xiàn)了快速的遺傳變化，而這27個菌株對321中抗癌化合物的反應也不盡相同，75%能夠顯著抑制某些菌株，但在其它菌株中完全沒有活性。而基因組的變化伴隨著基因表達水平的改變以及細胞形態(tài)學和增殖的差異。從這個結(jié)論看難怪很多高水平文章的結(jié)果難以重復呢?。?！

2. 單細胞RNA速度—RNA velocity of single cells, Nature, 2018-08

單細胞測序異?；馃?，然而只能捕獲某一時間點下靜態(tài)的RNA狀態(tài)，因此對于隨時間改變的現(xiàn)象，如胚胎發(fā)育和組織再生等很難去觀察轉(zhuǎn)錄組的動態(tài)變化。RNA velocity—基因表達狀態(tài)以時間為導數(shù)，可以直接評估區(qū)分RNA單細胞測序過程中未剪接和剪接的mRNA， RNA velocity能夠預測單個細胞數(shù)小時內(nèi)未來的狀態(tài)。聽上去是不是很有意思？

3. 人體中線粒體雙鏈RNA能夠引起抗病毒信號—Mitochondrial double-stranded RNA triggers antiviral signalling in humans, Nature, 2018-08

線粒體DNA雙向轉(zhuǎn)錄能夠產(chǎn)生相互重疊的轉(zhuǎn)錄本，因此能夠形成長的雙鏈RNA結(jié)構(gòu)。然而線粒體雙鏈RNA（dsRNA）在體內(nèi)還未曾被研究過。文章展示了dsRNA在單細胞水平呈高度不穩(wěn)定的狀態(tài)，而且發(fā)現(xiàn)了影響dsRNA降解和表達水平的兩種重要的酶，其中任意一種確實都會導致線粒體dsRNA的積累，而這個過程會引起MDA5驅(qū)動的抗病毒信號。

4. 外泌體PD-L1有助于免疫抑制，而且與抗PD-1的反應有關(guān)—Exosomal PD-L1 contributes to immunosuppression and is associated with anti-PD-1 response, Nature, 2018-08

PD-1和PD-L1已經(jīng)大名鼎鼎了，抗PD-1的抗體在治療上也是前途無量，然而患者的反應率仍然很低，因此有必要更好地理解PD-L1調(diào)控的免疫逃逸機制，從而預測患者反應并且提高治療效率。研究人員發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移性黑色素瘤分泌的外泌體表面也攜帶PD-L1，以interferon-γ刺激會增加PD-L1的數(shù)量，繼而抑制CD8 T細胞的功能并促進腫瘤生長。Exosomal PD-L1可以用于anti-PD-1治療腫瘤細胞適應性反應的指示標志。

5. 等待20年之后，首個基因沉默藥物獲批—Gene-silencing drug approved, Nature news, 2018-08

美國FDA于8月10日首次批準了基于RNA干擾技術(shù)的藥物，Patisiran——通過作用于一種罕見條件恢復心臟和神經(jīng)功能。而RNA干擾技術(shù)自發(fā)現(xiàn)至今已有20年時間，這次批準對RNA干擾用于臨床治療至關(guān)重要！

6. 人血清蛋白的共調(diào)控網(wǎng)絡將遺傳因素和疾病聯(lián)系在一起—Co-regulatory networks of human serum proteins link genetics to disease, Science, 2018-08-24

循環(huán)血液中的蛋白對于年齡相關(guān)的疾病進展至關(guān)重要，然而血清蛋白組仍未被大量研究。在65歲以上的5457位冰島人的血清中檢測了4137種蛋白，覆蓋了大多數(shù)預測的細胞外蛋白。由于個體間差異成對的相關(guān)性分析顯示了27種血清蛋白調(diào)控的網(wǎng)絡模塊，多數(shù)與心血管和代謝疾病狀態(tài)及整體生存率相關(guān)。這些蛋白模塊受到遺傳變異順式或反式作用調(diào)控，在很多個體中也與復雜疾病相關(guān)。

7. 創(chuàng)造功能性的單條染色體酵母—Creating a functional single-chromosome yeast, Nature, 2018-08

近期爆炸性的發(fā)現(xiàn)之一，中科院植物生理生態(tài)研究所的覃重軍課題組及趙國平院士課題組等成功地將釀酒酵母16條染色體融合成1條。由于著絲粒相關(guān)的染色體間相互作用，大多數(shù)端粒相關(guān)的染色體間相互作用及67.4%的染色體內(nèi)相互作用的消失導致染色體三維結(jié)構(gòu)的巨大變化。然而驚奇地發(fā)現(xiàn)重塑基因組結(jié)構(gòu)的酵母細胞與野生型酵母擁有相似的轉(zhuǎn)錄組水平和表型。同時來自紐約大學的團隊成功地將酵母細胞染色體融合成了2條，這些工作對于重新認識基因組結(jié)構(gòu)和功能對真核生物進化的影響具有重大意義。

8. 乳腺癌腫瘤微環(huán)境中不同免疫表型的單細胞圖譜—Single-Cell Map of Diverse Immune Phenotypes in the Breast Tumor Microenvironment, Cell, 2018-08-23

腫瘤微環(huán)境中免疫細胞表型的知識對于理解癌癥進展及免疫治療反應的機制至關(guān)重要。這篇文章對8位乳腺癌患者的癌組織、正常組織、血液及淋巴結(jié)中45000個免疫細胞進行單細胞RNA測序，結(jié)合單細胞數(shù)據(jù)處理方法的創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)盡管正常組織和腫瘤組織中免疫細胞具有一定的相似性，但是在腫瘤微環(huán)境中免疫細胞仍有持續(xù)的表型的擴展。對另外的27000個T細胞結(jié)合單細胞RNA測序和T細胞受體測序數(shù)據(jù)分析顯示T細胞受體利用在表型多樣性上具有組合性的影響。這些結(jié)果對表征腫瘤浸潤性免疫細胞具有重要意義。

9. 人的PIPK1雙等位基因突變能夠引起嚴重的免疫缺陷、關(guān)節(jié)炎及腸道炎癥反應—Biallelic RIPK1 mutations in humans cause severe immunodeficiency, arthritis, and intestinal inflammation, Science, 2018-08-24

PIPK1基因是一個主要的信號通路調(diào)控基因，能夠?qū)е卵装Y和細胞死亡，并且在醫(yī)學上是藥物的重要靶點。研究在3個無關(guān)聯(lián)家系的4位患者中發(fā)現(xiàn)PIPK1完全缺陷是由于罕見的純合突變導致的。患者表現(xiàn)出復發(fā)性感染、早發(fā)性炎癥性腸病以及進行性多發(fā)性關(guān)節(jié)炎。免疫缺陷主要表現(xiàn)為淋巴細胞減少、多種細胞因子的變化。體外實驗中PIPK1缺陷型細胞表現(xiàn)出MAPK激活及細胞因子釋放的受損，并且易于發(fā)生細胞壞死。一位患者進行造血干細胞移植能夠治療細胞因子產(chǎn)生缺陷及臨床癥狀。結(jié)果說明PIPK1在人的免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。