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聚焦生物医药动态(0925~1001)

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《口服固体制剂混合均匀度和中控剂量单位均匀度研究技术指导原则(征求意见稿)》意见的通知

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通知原文:https://www.cde.org.cn/main/news/viewInfoCommon/a8ce8b32a9761bc4addc26070df27849


02


国家药监局药审中心关于公开征求《化学仿制药晶型研究技术指导原则(征求意见稿)》意见的通知

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知原文:https://www.cde.org.cn/main/news/viewInfoCommon/e90a7d798f1a2a86e6a5798247c9454e


03


国家药监局药审中心关于公开征求《对我国<以药动学参数为终点评价指标的化学药物仿制药人体生物等效性研究技术指导原则>中关于多规格豁免BE药学评价标准“处方比例相似性”相关问题的问答(征求意见稿二)》意见的通知

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通知原文:https://www.cde.org.cn/main/news/viewInfoCommon/032f2e68fabb31a2389dfe9f832375e2








药物监管获批情况

01


GABA受体别构调节剂获优先审评资格,显著降低癫痫发作频率

近日,Marinus Pharmaceuticals公司宣布,美国FDA已经授予其GABAA受体阳性别构调节剂ganaxolone的新药申请(NDA)优先审评资格,治疗与CDKL5缺乏症(CDD)相关癫痫发作。该申请的PDUFA目标日期定为2022年3月20日。


02


靶向BCMA,药明巨诺第二款CAR-T疗法获批临床

9月26日,CDE官网显示,药明巨诺JWCAR129(靶向BCMA嵌合抗原受体T细胞)临床试验申请获得药监局批准,用于治疗复发和/或难治性多发性骨髓瘤(r/r MM)。这是继9月初瑞基仑赛获批上市后,药明巨诺在中国申报的第二款CAR-T疗法


03


国内首款!first in class小分子MIF抑制剂申报临床

9月26日,国家药监局药审中心(CDE)官网显示,艾美斐生物靶向MIF小分子抑制剂IPG1094片临床申请获国家药监局受理。经查询,是国内申报的首款该靶点药物。


04


多款1类新药获批临床,治疗秃发、特应性皮炎等

9月27日,CDE官网显示,多款1类新药临床试验申请获得药监局批准,分别是:

1、恒瑞SHR-1819注射液,用于治疗特应性皮炎;

2、绿叶制药LPM3770164缓释片,用于治疗迟发性运动障碍和亨廷顿舞蹈病;

3、科迪生物非那雄胺喷雾剂,局部外用治疗18-41岁男性轻中度男性型秃发(雄激素性秃发),促进头发生长并防止继续脱发;

4、天广实生物重组人源化单克隆抗体MIL62注射液治疗全身型重症肌无力。


05


康方生物IL-4Rα单抗II期临床获FDA批准,治疗中重度特异性皮炎

9月27日,康方生物宣布,IL-4Rα单克隆抗体注射液(AK120)获FDA批准,启动治疗中度至重度特应性皮炎(AD)的全球II期临床研究。


06


安进PSCK9单抗获批新适应症,用于10岁以上儿科患者

近日,安进宣布,FDA已批准依洛尤单抗(商品名:瑞百安 、Repatha),用于治疗10岁及以上杂合子家族性高胆固醇血症 (HeFH) 的儿科患者,作为饮食和其他低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C) 降低疗法的辅助治疗。


07


罗氏CD20/CD3双特异性抗体在中国获批临床

中国国家药监局药品审评中心(CDE)最新公示,罗氏(Roche)公司1类新药RO7030816获得临床试验默示许可,拟开发用于:复发/难治性滤泡性淋巴瘤。公开资料显示,这是一款名为mosunetuzumab的双特异性抗体,可同时靶向CD20和CD3,能够起到T细胞连接器(T-cell engager)的作用。


08


和黄医药第三代BTK抑制剂在中国获批临床!

中国国家药监局药品审评中心(CDE)最新公示,和黄医药第三代BTK(布鲁顿酪氨酸激酶)抑制剂HMPL-760胶囊已获得CDE的3项临床试验默示许可,拟开发用于:B细胞非霍奇金淋巴瘤。HMPL-760胶囊是和黄医药第11个自主研发的小分子肿瘤候选药物,此次也是这款在研药物首次在中国获批临床。


09


全球首批!口服补体C5a受体抑制剂在日本获批

9月27日,ChemoCentryx,Vifor Pharma,和Kissei Pharmaceutical联合宣布,日本厚生劳动省(MHLW)已批准Tavneos(avacopan)在日本上市。Avacopan是一款口服给药的选择性补体C5a受体(C5aR)抑制剂,用于治疗两种主要的抗中性粒细胞胞浆自身抗体(ANCA)相关血管炎:显微镜下多血管炎(MPA)和肉芽肿伴多血管炎(GPA)。ANCA相关血管炎是一种罕见且严重的自身免疫性肾病,存在高度未满足医疗需求。新闻稿指出,这是这款C5aR抑制剂在全球范围内首次获批。目前它正在接受美国FDA的审评。


10


一线治疗食管癌,BMS两款免疫组合疗法有望再添适应症

9月27日,百时美施贵宝(Bristol Myers Squibb)宣布,基于3期临床试验的积极结果,美国FDA已接受其PD-1抑制剂纳武利尤单抗,与CTLA-4抑制剂伊匹木单抗构成的双重免疫疗法;以及纳武利尤单抗联合氟尿嘧啶和含铂化疗构成的组合疗法的补充生物制品许可申请(sBLA),用于一线治疗晚期不可切除性、复发性或转移性食管鳞状细胞癌(ESCC)。


11


治疗阿尔茨海默病,卫材/渤健第二款淀粉样蛋白抗体疗法启动滚动上市申请

9月27日,卫材(Eisai)和渤健(Biogen)共同宣布,已通过加速批准通道向美国FDA滚动提交治疗早期阿尔茨海默病(AD)的在研抗体疗法lecanemab(BAN2401)的生物制品许可申请(BLA)。今年6月,lecanemab获得FDA授予的突破性疗法认定,之后,卫材与FDA达成协议,将通过加速批准通道滚动提交lecanemab的BLA。


12


治疗卵巢癌和三阴性乳腺癌,创新ADC疗法步入临床

9月28日,ADC Therapeutics公司宣布,其靶向肾相关抗原1(KAAG1)的抗体偶联药物(ADC)ADCT-901已经完成1期临床试验的首例患者给药,用于治疗具有高度未竟需求的某些晚期实体患者(包括经治卵巢癌和三阴性乳腺癌)。


13


宫颈癌患者死亡风险降低31%,PD-1抑制剂获FDA优先审评资格

9月28日,再生元公司(Regeneron)宣布,美国FDA已授予该公司与赛诺(Sanofi)联合开发的PD-1抑制剂Libtayo (cemiplimab)的补充生物制品许可申请(sBLA)优先审评资格,用于治疗化疗期间或化疗后,出现疾病进展的复发/转移性宫颈癌患者


14


预防流感,辉瑞/BioNTech mRNA疫苗步入临床

9月28日, 辉瑞(Pfizer)公司宣布,该公司与BioNTech联合开发的mRNA四价流感疫苗已经在1期临床试验完成首批成人志愿者接种。除了流感,该公司还计划探索mRNA在其它呼吸道病毒中的应用,包括可以提供针对多种呼吸道病毒保护的组合疫苗。并且将扩展mRNA技术在肿瘤学和遗传疾病中的应用。


15


克服PARP抑制剂耐药性,聚合酶θ抑制剂首次步入临床

9月28日,Artios Pharma公司宣布,其高选择性DNA聚合酶θ(Polθ)抑制剂ART4215,已完成1/2a期临床试验的首例患者给药。新闻稿指出,这是首个进入临床开发阶段的口服特异性小分子Polθ抑制剂。


16


获FDA优先审评,首个长效HIV预防疗法要来了?

9月28日,ViiV Healthcare公司宣布,美国FDA已授予卡博特韦(cabotegravir)的新药申请(NDA)优先审评资格,作为长效注射疗法,用于HIV的暴露前预防(PrEP)。新闻稿指出,如果获批,卡博特韦将成为首个在HIV阴性人群中,降低HIV感染风险的长效PrEP疗法。该申请的PDUFA目标日期定为2022年1月24日。


17


重庆精准生物C-4-29细胞制剂肾细胞癌实体瘤适应症获临床试验默示许可

9月28日,重庆精准生物的创新CAR-T产品C-4-29细胞制剂靶向治疗“CD70表达阳性的晚期肾细胞癌“适应症喜获NMPA临床试验默示许可。


18


国内第5款!李氏大药厂PD-L1申报上市

近日,李氏大药厂宣布,其附属公司中国肿瘤医疗有限公司已获国家药监局药审中心批准,递交抗PD-L1单克隆抗体Socazolimab治疗复发性或转移性宫颈癌的新药上市申请。Socazolimab是国内第5款申报上市的PD-L1,同时也是国内首款申报用于二线宫颈癌的PD-(L)1。



19


博锐生物「英夫利西单抗」生物类似药获批上市

9月28日,中国国家药监局(NMPA)公示,由浙江博锐生物制药有限公司全资子公司海正生物申报的注射用英夫利西单抗已在中国获批上市。公开资料显示,这是第二款在中国获批的英夫利西单抗生物类似药,申请的适应症为:类风湿关节炎、成人及6岁以上儿童克罗恩病、瘘管性克罗恩病、强直性脊柱炎、银屑病和成人溃疡性结肠炎。


20


恒瑞医药「普瑞巴林缓释片」在中国获批!

9月28日,中国国家药监局(NMPA)公示显示,恒瑞医药申报的普瑞巴林缓释片已经在中国获批上市。公开资料显示,普瑞巴林是一种镇痛药,恒瑞医药申请的是普瑞巴林缓释片,属于2.2类新药。


21


先声药业超2.9亿美元引进的在研新药在中国申报临床

9月29日,中国国家药监局药品审评中心(CDE)公示显示,先声药业提交的1类新药SIM0395(paxalisib)胶囊临床申请获得CDE受理。今年3月,先声药业与Kazia Therapeutics签署独家许可协议,引进该产品在大中华地区所有适应症的开发和商业化的权益。根据公开资料,这项授权合作涉及金额超过2.9亿美元。


22


首款!FDA批准儿童肝脏疾病创新疗法

9月30日, Mirum Pharmaceuticals公司宣布,美国FDA已经批准Livmarli(maralixibat)上市,用于治疗1岁以上Alagille综合症(ALGS)儿童患者的胆汁淤积性瘙痒。新闻稿指出,Livmarli是用于治疗这一罕见肝脏疾病的首款FDA获批疗法。



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1

一线治疗前列腺癌,奥拉帕利组合显著延缓疾病进展

9月24日,阿斯利康(AstraZeneca)和默沙东(MSD)公司宣布,PARP抑制剂奥拉帕利(olaparib)与阿比特龙(abiraterone)联用在一线治疗转移性去势抵抗性前列腺癌患者的3期临床试验中获得积极结果。与阿比特龙单药标准治疗相比,奥拉帕利组合显著改善患者的放射学无进展生存期(rPFS)。值得一提的是,这一临床获益无需考虑患者是否携带同源重组修复(HRR)基因突变。


2

改良微生物疗法获得临床概念验证,治疗遗传代谢病

近日,Synlogic公司宣布,其利用合成生物学改造的微生物疗法SYNB1618和SYNB1934,在治疗苯丙酮尿症(PKU)患者的2期临床试验中获得积极结果,患者血浆中的苯丙氨酸水平获得具有临床意义的下降。新闻稿指出,这一结果是对使用合成生物学改造微生物作为“活疗法”的概念验证。


3

显著缓解DMD疾病进展速度,细胞疗法达到主要终点

近日,Capricor Therapeutics公司宣布了细胞疗法CAP-1002,在治疗神经系统疾病的杜氏肌营养不良(DMD)中,患者的2期临床试验中达到了主要疗效终点,其它与骨骼和心脏功能相关终点的改善也显示疾病进展的减缓。


4

CSCO2021丨李进教授:HER2阳性实体瘤新希望,新型ADC药物MRG002 Ⅰ期研究公布

9月25-29日,第二十四届全国临床肿瘤学大会暨2021年CSCO学术年会如约而至,推动我国肿瘤领域不断发展。HER2靶点在实体瘤的开发非常成熟,其精准治疗也随临床研究的进展而革故鼎新。大会首日,同济大学附属东方医院(上海市东方医院)李进教授牵头的MRG002 Ⅰ期研究引爆抗HER2诊疗热点,从HER2阳性胃癌到乳腺癌,新型ADC药物MRG002初步显示了的疗效和安全性,为患者燃起新的希望。


5

礼来公布雷莫西尤单抗二线治疗晚期肝癌III期REACH-2研究中国人群数据

9月25日,礼来在CSCO大会上公布了REACH-2研究的中国人群数据。

REACH-2研究是一项国际多中心、随机、双盲、安慰剂对照III期研究,共纳入292例经索拉非尼治疗后进展,且甲胎蛋白(AFP)≥400 ng/mL的晚期肝细胞癌患者,随机给予Ramucirumab单药治疗或安慰剂治疗。


6

疾病控制率100%!康方生物公布PD-1/VEGF双抗+化疗一线治疗NSCLC II期数据

9月26日,康方生物宣布将在2021年CSCO大会上公布国际首个PD-1/VEGF双抗AK112联合化疗一线治疗晚期非小细胞肺癌II期临床研究第一部分队列1的初步数据。

AK112是康方生物自主研发,全球首个进入临床研究的PD-1/VEGF双特异性抗体。是基于康方生物独特的TETRABODY技术设计,可阻断PD-1与PD-L1和PD-L2的结合,并同时阻断VEGF与VEGF受体的结合。


7

入选主题报告!葆元医药与信达生物公布ROS1/NTRK抑制剂2期临床数据

2021中国临床肿瘤学会(CSCO)年会正在进行中。本届大会上,葆元医药与信达生物以大会主题报告的形式公布了新一代ROS1/NTRK抑制剂taletrectinib用于ROS1阳性非小细胞肺癌(NSCLC)的2期试验中期数据。研究显示,taletrectinib很有希望成为一种用于ROS1融合阳性肺癌的新型疗法。


8

ORR翻倍!康宁杰瑞PD-L1/CTLA-4双抗更新2期临床数据

9月27日,康宁杰瑞在2021年中国临床肿瘤协会(CSCO)学术年会上,公布了KN046联合白蛋白紫杉醇/吉西他滨一线治疗晚期胰腺导管腺癌(PDAC)的2期临床研究更新数据(研究编号:KN046-IST-04)。


9

治疗特应性皮炎,潜在“first-in-class”疗法获临床概念验证

9月27日,亚狮康(ASLAN Pharmaceuticals)公司宣布,靶向IL-13受体α1亚基(IL-13α1)的单克隆抗体ASLAN004,在治疗中重度特应性皮炎(AD)的1期临床试验中获得积极初步数据。试验结果表明,与安慰剂相比,ASLAN004的主要疗效终点(EASI较基线百分比变化)获得具有统计学意义的显著改善(p<0.025)。该试验数据为ASLAN004提供了临床概念验证,并支持该药作为一种差异化新型AD疗法的潜力。ASLAN正在启动一项ASLAN004治疗特应性皮炎的全球性2b期试验,计划于2021年第四季度招募首例患者。


10

显著延长亚洲肝癌患者生命,Keytruda达到3期临床主要终点

9月27日,默沙东(MSD)公司宣布,在接受过索拉非尼(sorafenib)治疗的亚洲晚期肝细胞癌(HCC)患者中,重磅PD-1抗体疗法Keytruda的一项3期临床试验达到了总生存期(OS)的主要终点。与安慰剂加最佳支持治疗(BSC)相比,Keytruda加BSC使患者的OS获得具有统计学意义的显著改善。


11

与流感疫苗同时接种,辉瑞20价肺炎球菌结合疫苗3期临床结果积极

9月29日,辉瑞公司(Pfizer)宣布,20价肺炎球菌结合疫苗Prevnar 20的一项3期临床试验获得积极顶线结果。该研究评估了Prevnar 20与季节性流感疫苗同时接种时,在65岁以上成人中的安全性和免疫原性。试验结果表明,Prevnar 20与季节性流感疫苗同时接种时对所有20种血清型激发的免疫应答,与两种疫苗间隔1月单独接种激发的免疫应答相比,达到非劣性标准。此外,同时接种时,Prevnar 20的安全性特征也与每种疫苗单独接种时相似。


12

体内基因编辑治疗先天性失明,Editas公布首个人体试验结果

9月30日,Editas Medicine公司公布了其体内基因编辑疗法EDIT-101,在治疗Leber先天性黑蒙10(LCA10)的1/2期临床试验的初步数据。在安全性方面,试验未观察到严重不良事件和剂量限制性毒性。同时,在两名接受中等剂量治疗的成人患者中发现支持临床获益的疗效信号。



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01


 Nature | 可爱龙实验室揭示CRISPR-Cas系统Prespacer方向性整合机制

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2021年9月29日,Nature以长文形式报道了来自美国康奈尔大学可爱龙实验室题为Mechanism for Cas4-assisted directional spacer acquisition in CRISPR-Cas的研究成果。该论文首次阐述了CRISPR-Cas系统中Cas4如何识别PAM并协助Cas1-Cas2捕捉Prespacer,以及如何调控Prespacer进行方向性整合的分子机制

更多解读:

2018年以来陆续有众多研究工作开始报道,Cas4对Prespacer的选择、加工以及方向性整合具有至关重要的作用【1-3】。不过这些工作基本上都是从体内in vivo的进行的功能阐述,无法解释Cas4这些行为的具体的机制。此外需要注意的是,Cas4首次的单亚基晶体结构报道实际上可追溯到2012年左右,然而这时期的对Cas4功能阐述观点不一,存在很多争议,因此有关Cas4的问题依然是一团疑云。Cas4研究的障碍在于Cas4是一种Fe-S铁硫簇家族核酸酶,其Fe-S对氧气异常敏感从而导致蛋白迅速变性沉淀,此外其底物也不明确,因而体外对其复合物组装工作比较难开展。2019年荷兰Delft University of Technology的Stan J J Brouns团队发现一种高效的来源于Geobacter sulfurreducens的GsCas4-Cas1融合系统【3】,该融合系统的发现可能对Cas4的稳定性提高有一定帮助。

基于此背景,可爱龙教授带领其实验室胡纯一博士等人,联合Stan J J Brouns团队,使用GsCas4-Cas1融合系统,在优化了很多纯化条件之后,最终在厌氧条件下获得了性质稳定、均一的Cas4-Cas1蛋白。之后尝试组装Cas4-Cas1-Cas2-Prespacer_Dual PAM复合物,其团队通过筛选底物,获得了高度均一的复合物,并且使用冷冻电镜解析了其3.0埃分辨率的复合物结构。结构首次揭示了在此系统之中是由Cas4识别PAM序列,而非以往报道的由Cas1负责识别PAM(如下图所示)。同时,他们发现新鲜纯化出来的样品展现出的是异常精确的特异性切割——Cas4只会以内切酶形式切割PAM序列,然而当样品经过氧化后,Cas4的Fe-S簇被破坏,Cas4的活性就会杂乱无章,对序列没有特异性,同时会展现出内切酶和外切酶活性。这个结论,解释了以往关于Cas4酶活不同性质的报道,一定程度上解决了这些争议问题。


之后团队继续解析了Cas4-Cas1-Cas2-Prespacer_PAM/Non PAM复合物结构。发现如果Prespacer的3' 端不存在PAM序列的话,Cas4会释放该末端,并呈递给宿主细胞的核酸酶。后续的生化试验也证明了核酸酶ExoI能迅速切割Non-PAM末端,而PAM端被Cas4紧紧保护从而无法被切割。这揭示了PAM端滞后整合的分子基础。(如下图所示)


不过这些结论只能解释Cas4识别PAM协助Cas1-Cas2捕捉外源DNA的分子机制,无法完全解释方向性整合问题。后来可爱龙团队通过高分辨率结构得知完整的复合物中Cas4虽然结合底物以及金属离子,然后其并未切割PAM而只是识别结合。因此猜测必定还存在某种机制激活Cas4酶活,再对PAM进行切割加工。在此基础之上,团队继续解析了一系列Cas4-Cas1-Cas2-Prespacer-Target DNA半整合以及全整合结构,通过结构和生化分析,揭示了在Non-PAM端被ExoI快速加工后会迅速被整合进入CRISPR Array的Leader-Repeat端,从而形成半整合状态。在此半整合状态下,一段突出的DNA序列会结合Cas4-Cas1蛋白一块正电荷富集区,然后推动Cas4高效切割PAM,切割完成后Cas4会将末端传递给Cas1整合酶活性中心完成全整合过程。


该项研究首次揭示了CRISPR-Cas系统中Cas4通过识别PAM序列协助整合酶Cas1-Cas2捕捉Prespacer的分子机制,此外通过一些结构和生化手段揭示了Cas4介导的Prespacer方向性整合的详细分子机制。


最后值得称道的是,可爱龙教授持续深耕于CRISPR-Cas领域,发表于今天的Nature工作是其继2016年Nature报道Type I-E系统Cascade识别PAM机制;2017年7月Cell发表I-E系统Cascade/R-loop分子机制以及同年9月Nature报道II-A系统Cas1-Cas2整合Prespacer进入CRISPR Array的分子机制;2018年Science报道Cascade/R-loop招募Cas3的分子基础;2020年NSMB报道使用单分子手段实时观察Cas1-Cas2整合行为之后,在该领域又一项具有里程碑式意义的研究。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03951-z

参考文献:

1 Lee, H., Zhou, Y., Taylor, D. W. & Sashital, D. G. Cas4-Dependent Prespacer Processing Ensures High-Fidelity Programming of CRISPR Arrays. Molecular cell 70, 48-59 e45, doi:10.1016/j.molcel.2018.03.003 (2018).

2 Shiimori, M., Garrett, S. C., Graveley, B. R. & Terns, M. P. Cas4 Nucleases Define the PAM, Length, and Orientation of DNA Fragments Integrated at CRISPR Loci. Molecular cell 70, 814-824 e816, doi:10.1016/j.molcel.2018.05.002 (2018).

3 Almendros, C., Nobrega, F. L., McKenzie, R. E. & Brouns, S. J. J. Cas4-Cas1 fusions drive efficient PAM selection and control CRISPR adaptation. Nucleic acids research 47, 5223-5230, doi:10.1093/nar/gkz217 (2019).


02


Nature Cancer | 重组CD28和4-1BB双共刺激分子的协同共刺激效应显著增强CAR-T在实体瘤中的疗效

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2021年9月23日,美国北卡罗来纳大学教堂山分校Gianpietro Dotti杜红伟团队在Nature Cancer杂志上发表了文章Dual-targeting CAR-T cells with optimal co-stimulation and metabolic fitness enhance antitumor activity and prevent escape in solid tumors,报道了重组CD28和4-1BB双共刺激分子的协同共刺激效应显著增强CAR-T在实体瘤中的疗效

更多解读:

作者们首先在以神经母细胞瘤(同时表达GD2与B7-H3两个抗原)为模型的研究中发现,当在以CD28为共刺激结构域靶向GD2的第二代CAR-T(GD2.28ζ-CAR-T)中,以串联形式引入4-1BB构建的第三代CAR-T(GD2.28.BBζ-CAR-T),或在GD2.28ζ-CAR-T中共表达以4-1BB作为共刺激分子靶向B7-H3的第二代CAR(B7-H3.BBζ-CAR),构建“双共刺激分子双CCD3ζ”的双靶点CAR-T(GD2.28ζ.2A.B7-H3.BBζ-CAR-T)时,均未展现出比GD2.28ζ-CAR-T更好的抗肿瘤效果。

由于在“双共刺激分子双CD3ζ”的双靶点CAR-T中并没有展现出更好的抗肿瘤效果,作者们猜测可能是由于两个CAR均携带CD3ζ,当被抗原激活时,向胞内传递过多的激活信号,导致CAR-T被过度激活,诱导细胞耗竭,所以掩盖了两个共刺激分子所带来的益处。因此,作者们首次提出了“携带CD28和4-1BB双重共刺激分子但共享一个CD3ζ”的双靶点CAR-T构建策略,即两个CAR各携带一个共刺激分子,CD28或4-1BB,只有以CD28作为共刺激分子的GD2.CAR携带CD3ζ,而以4-1BB作为共刺激分子的B7-H3.CAR不携带CD3ζ,即GD2.28ζ.2A.B7-H3.BB-CAR-T。

在体外多轮共刺激培养中,GD2.28ζ.2A.B7-H3.BB-CAR-T比GD2.28ζ-CAR-T表现出显著更好的肿瘤杀伤活性、分裂增殖能力和长期存活能力;在小鼠体内的神经母细胞瘤移植瘤模型中也表现出了显著更优的肿瘤杀伤活性和长期存活优势。当把两个共刺激分子在两个CAR中互换时,即B7-H3.28ζ.2A.GD2.BB-CAR-T,比单独B7-H3.28ζ-CAR-T也具有显著更好的抗肿瘤活性、分裂增殖能力和长期存活优势。此外,作者们还利用靶向MSLN和CSPG4的双靶点CAR-T在间皮瘤(Mesothelioma)模型中进一步验证了这种“携带双共刺激分子共享一个CD3ζ”的双靶点CAR-T构建策略,结果与用靶向GD2和B7-H3的双靶点CAR-T的结果一致,证明这种方式具有广泛的普适性。

进一步研究发现,以这种方式构建的双靶点CAR-T,当其中任一CAR分子与其抗原(GD2或B7-H3)结合激活时,能够通过CD8铰链区的第164位和181位半胱氨酸缩合形成的二硫键形成杂合二聚体或多聚体,从而实现两个CAR共享一个CD3ζ链;当其中任一CAR与抗原结合时均能有效激活CAR-T,杀伤肿瘤细胞,因此能够有效克服因GD2在被CAR-T靶向时通过下调抗原表达而导致的肿瘤逃逸问题。

对分子机制的深入研究发现,通过这种方式构建的双靶点CAR-T在被激活后,CD3ζ和TCR下游关键信号分子(如AKT、ERK等)的磷酸化水平更高,并且磷酸化持续时间也显著更久。对基因表达谱的深入研究发现,通过这种方式构建的双靶点CAR-T在静息状态下和激活后,与细胞分裂增殖和存活相关的基因均具有显著更高水平的表达。因此,揭示了利用该策略构建的CAR-T具有更好的抗肿瘤活性、增殖能力和持久性的分子机制。

总之,该研究结果表明,“携带双重共刺激分子共享一个CD3ζ的双靶点CAR-T”构建策略,能够成功整合CD28和4-1BB两个共刺激分子的优点,为CAR-T提供协同共刺激效应,从而使CAR-T既能被最优激活,快速杀伤肿瘤细胞,同时维持更好的分裂增殖潜力和长期存活能力;并能克服肿瘤抗原异质性,从而显著增强CAR-T在实体肿瘤中的抗肿瘤效果。

该研究由美国北卡罗来纳大学教堂山分校的Gianpietro Dotti实验室完成,其中博士后Koichi Hirabayashi博士和副研究员杜红伟博士为共同第一作者,同时杜红伟博士与Dotti教授为共同通讯作者。其它主要作者包括徐扬,寿培舜和周欣等。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s43018-021-00244-2


03


 Nat Nanotechnol | 李亚平/张鹏程团队开发表观遗传调控纳米囊泡用于肿瘤免疫治疗

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2021年9月27日,中国科学院上海药物研究所(以下简称上海药物所)研究员李亚平课题组在Nature Nanotechnology上发表了文章T lymphocyte membrane-decorated epigenetic nanoinducer of interferons for cancer immunotherapy。该研究创造性地构建了一种“精准递送+智能释药一体化”的仿生纳米囊泡,揭示了该纳米递药系统的作用机理,取得了肿瘤特异性干扰素诱导并同时克服免疫耐受的重要突破

更多解读:

针对上述临床重大需求,上海药物所研究员张鹏程和李亚平团队首先通过基因工程化技术构建了高表达程序性死亡受体-1(PD1)的T细胞,并获得该工程化细胞的细胞膜囊;随后又用其包裹负载赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(LSD1)抑制剂ORY-1001的白蛋白纳米粒;最后,他们以还原敏感穿膜肽M70对其进行表面修饰,获得了表观遗传调控纳米囊泡(OPEN)。


研究人员发现,在静脉注射后,OPEN能特异性靶向肿瘤,高效诱导瘤内IFN分泌,上调肿瘤细胞PDL1和主要组织相容性复合体-I(MHC-I)等的表达,并进一步促进OPEN摄取,产生自增强效应,将瘤中细胞毒性T细胞浸润增加了29倍,显著降低ORY-1001的免疫副作用,在动物模型上有效抑制三阴性乳腺癌、黑色素瘤或结肠癌的生长。

该研究开拓了“精准递送+智能释药一体化”技术调控表观遗传、克服免疫耐受、改善肿瘤免疫治疗的新方向,为提高包括IFN在内的兼具抗癌活性和促进免疫逃逸的活性分子疗效以及降低其免疫副作用提供了新思路。

上海药物所博士研究生翟艺慧和上海交通大学仁济医院博士研究生王金名为该论文共同第一作者,李亚平和张鹏程为共同通讯作者。

原文链接:

https://doi.org/10.1038/s41565-021-00972-7


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Cell | 刘小乐团队揭示E3泛素化连接酶Cop1调控三阴性乳腺癌免疫治疗的机制

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2021年9月27日,美国哈佛医学院刘小乐团队于Cell在线发表题为In Vivo CRISPR Screens Identify the E3 Ligase Cop1 as a Modulator of Macrophage Infiltration and Cancer Immunotherapy Target的研究论文,通过进行小鼠在体高通量CRISPR/Cas9功能筛选寻找到可以调控三阴性乳腺癌免疫治疗效果的重要蛋白E3泛素化连接酶Cop1,并进一步阐述其调控乳腺癌生长进展的细胞内及细胞外机制【1】。

更多解读:

作者首先构建了可以靶向约4500个小鼠基因的CRISPR/Cas9筛选文库(MusCK library 1.0),并使用此文库感染小鼠三阴性乳腺癌细胞系4T1细胞。将感染此文库病毒的4T1细胞原位注射入不同实验组别小鼠乳腺脂肪垫内成瘤,16天后收集小鼠4T1三阴性乳腺癌组织,并逐个提取肿瘤组织DNA进行测序。通过使用刘小乐课题组所开发的算法MaGeCKFlute【2,3】进行分析后获得一系列可调控三阴性乳腺癌细胞免疫治疗应答的重要基因。为了进一步增加小鼠在体CRISPR/Cas9筛选的可靠性,作者从以上基因中综合挑选出约80个基因,并再次构建第二轮筛选文库MusCK library 2.0,进行第二轮筛选验证,最终发现E3泛素化连接酶Cop1是调控三阴性乳腺癌治疗的潜在重要靶点。

体内验证实验进一步证实,Cop1基因敲除显著地延缓了4T1细胞所形成的肿瘤在小鼠乳腺内的生长,并且显著地延长了小鼠的存活时间。在使用抗PD-1抗体进行治疗的情况下,作者发现在肿瘤细胞内敲除Cop1后,小鼠的中位生存期可以进一步延长。

为了探究Cop1特异调控小鼠三阴性乳腺癌免疫应答的机制,作者通过RNA-seq,ATAC-seq,Mass spectrometry等手段,发现Cop1基因敲除后可以显著降低通过Trib2所连接的下游底物C/ebpδ蛋白的泛素化(ubiquitination),从而上调C/ebpδ蛋白在乳腺癌细胞内的含量。进一步通过ChIP-seq,单细胞测序(Single-cell RNA-seq)及流式细胞检测等手段,作者发现C/ebpδ可以通过抑制与巨噬细胞相关的趋化因子的转录及分泌,减少巨噬细胞进入肿瘤微环境从而抑制三阴性乳腺癌的进展。

综上,本文通过小鼠体内高通量CRISPR/Cas9筛选发现并阐述了可通过影响参与调节三阴性乳腺癌细胞内巨噬细胞相关趋化因子转录的Cop1-C/ebpδ信号通路,降低巨噬细胞向肿瘤内迁移,增强三阴性乳腺癌免疫治疗应答。这一发现有望为癌症患者提供新的治疗靶点。


本文第一作者是哈佛医学院/丹娜-法伯癌症研究所的王晓卿博士、Collin Tokheim博士、顾圣青博士及王彬彬博士。刘小乐教授及Myles Brown教授为本文的共同通讯作者。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.09.006

参考文献:

[1] Wang et al., (2021). In vivo CRISPR screens identify the E3 ligase Cop1 as a modulator of macrophage infiltration and cancer immunotherapy target. Cell. 184, 1–18.

[2] Wang, B., Wang, M., Zhang, W., Xiao, T., Chen, C.-H., Wu, A., Wu, F., Traugh, N., Wang, X., Li, Z., et al. (2019). Integrative analysis of pooled CRISPR genetic screens using MAGeCKFlute. Nat. Protoc. 14, 756–780.

[3] Li, W., Xu, H., Xiao, T., Cong, L., Love, M.I., Zhang, F., Irizarry, R.A., Liu, J.S., Brown, M., and Liu, X.S. (2014). MAGeCK enables robust identification of essential genes from genome-scale CRISPR/Cas9 knockout screens. Genome Biol. 15, 554.


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PNAS  | 王吉等揭示IL-6通过调控丝氨酸头从合成发挥促癌作用的新机制

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近日,美国哈佛大学医学院附属布莱根妇女医院Elizabeth P. Henske教授和Hilaire C. Lam教授课题组在PNAS发表了题为Interleukin-6 mediates PSAT1 expression and serine metabolism in TSC2-deficient cells的原创性研究论文(第一作者 王吉博士,现为浙江省人民医院整形科医师)。本研究发现了一个独特的白细胞介素6 (IL-6)依赖性代谢特征,提示IL-6可调控mTORC1高活性肿瘤细胞中的丝氨酸从头合成途径,从而提升TSC2缺失肿瘤细胞的致癌潜力

更多解读:

本研究通过细胞因子分析发现,TSC2缺失的LAM 患者来源细胞分泌的IL-6显著上调。与健康对照组相比,LAM 患者血浆中循环 IL-6明显增多。并且靶向作用于IL-6 能够抑制TSC2缺失细胞的增殖和迁移能力,并且减少细胞耗氧量和细胞外酸化。值得注意的是,U-13C葡萄糖追踪显示敲除IL-6 (IL-6 KO) 可以减少TSC2缺失细胞中3-磷酸丝氨酸和丝氨酸的合成,这表明 IL-6 参与了丝氨酸代谢从头和成途径(图1)。


实验结果提示,敲除IL-6 (IL-6 KO) 降低了磷酸丝氨酸氨基转移酶1 (PSAT1) 的表达,并且添加重组IL-6可以选择性地回补TSC2 缺陷型 IL-6 KO克隆中PSAT1的表达。用抗 IL-6 (αIL-6) 抗体作用同样可以抑制Tsc2+/-细胞的增殖和迁移,并在体内实验中减少肾肿瘤的形成。以上数据揭示了IL-6 调节丝氨酸生物合成的机制,并且为 mTORC1高度活跃的肿瘤治疗提供了潜在的治疗靶点,具有重要的科学意义。

哈佛大学医学院附属布莱根妇女医院的王吉博士(现为浙江省人民医院整形科医师)和Harilaos Filippakis博士为本文的共同第一作者。哈佛大学医学院附属布莱根妇女医院Elizabeth P. Henske教授和Hilaire C. Lam教授为该论文共同通讯作者。

原文链接:

https://www.pnas.org/content/118/39/e2101268118/tab-article-info


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Mol Cancer | 赫捷院士团队首次揭示小细胞肺癌中m6A调节因子分子特征、免疫肿瘤学特征和临床相关性

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2021年9月27日,中国医学科学院/北京协和医学院赫捷Sun Nan共同通讯在Molecular Cancer (IF=27.40)在线发表题为“The landscape of m6A regulators in small cell lung cancer: molecular characteristics, immuno-oncology features, and clinical relevance“的研究论文,该研究首次描述了 SCLC 中 m6A 调节因子的异常表达模式、特异性免疫肿瘤学特征和临床相关性。对 SCLC 中 m6A 调节剂的综合评估将有助于增强对肿瘤发生和重塑的肿瘤免疫微环境 (TIME)的理解,并允许更有效的化疗和免疫治疗选择。

更多解读:

肺癌仍然是世界上最常见和最致命的癌症。小细胞肺癌(SCLC)是最致命的肺癌,占肺癌总数的 ~ 15%。SCLC 是一种侵袭性高级别神经内分泌肿瘤,其特点是倍增时间短、生长迅速和早期转移扩散。大多数 SCLC 患者会迅速产生耐药性,并且他们的 5 年生存率很低 (5-6%),即使在对标准化疗具有良好初始反应的情况下也是如此。

在小细胞肺癌的常规化疗中加入免疫检查点抑制剂是有希望的;然而,它们的绝对长期获益是中等的。广泛的 SCLC 转移和复发背后的复杂机制需要阐明,以将化学疗法和免疫疗法的持久益处扩展到更多患者。

N6-甲基腺苷 (m6A) 是真核生物 RNA 中最丰富和最普遍的 RNA 修饰,是癌症生物学的重要组成部分。m6A 修饰(类似于其他表观遗传修饰)是一种动态可逆过程,受甲基转移酶、RNA 结合蛋白和去甲基化酶调节。越来越多的证据强烈表明,m6A修饰是肿瘤转移、复发和治疗耐药性的新决定因素,尤其是抗 PD-1/PD-L1 单药治疗耐药性。已证明多种表观遗传异常与 SCLC 的癌变表型和侵袭性密切相关。然而,作为最常见的 RNA 表观遗传修饰,m6A 从未与 SCLC 进展相关联。

这是 m6A 调节因子的首次表征——包括它们的分子特征、免疫肿瘤学特征和临床相关性。该研究数据突出了m6A调节剂对癌症发病机制和肿瘤免疫微环境 (TIME) 形成的重要性,并为开发针对 SCLC 患者m6A修饰的治疗策略奠定了合理的基础和支撑。

原文链接:

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-021-01408-5


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STM | 潘景轩/靳艳丽发现慢性粒细胞白血病的潜在靶向治疗策略

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2021年9月22日,中山大学潘景轩暨南大学靳艳丽(暨南大学为第一单位)共同通讯在Science Translational Medicine (IF=18)在线发表题为“Super-enhancer landscape reveals leukemia stem cell reliance on X-box binding protein 1 as a therapeutic vulnerability”的研究论文,该研究检验了这一假设并描绘了 CML 患者 LSC 中的 SE 景观。THZ1(细胞周期蛋白依赖性激酶 7(CDK7)抑制剂)破坏 SE 相关基因转录,可有效根除逆转录病毒 BCR-ABL 驱动的 CML 小鼠中的 LSC,同时保留正常的造血干细胞。该研究确定了LSC中的表观遗传转录程序,为“癌基因成瘾”理论增加了证据,并提出了 CML 的潜在靶向策略

更多解读:

慢性粒细胞白血病 (CML) 是一种克隆性骨髓增生性疾病,由造血干细胞 (HSC) 的恶性转化引起,通过从染色体 9q34 和 22q11.2 之间的易位产生 BCR-ABL 融合基因。截断的 22 号染色体包含一条 9 号染色体,称为费城染色体 (Ph),融合癌基因编码酪氨酸激酶 BCR-ABL 癌蛋白,这是 CML 发生和维持所必需的。ABL 特异性酪氨酸激酶抑制剂 (TKI) 伊马替尼的发现将 CML 等癌症的治疗带入了靶向治疗时代,使它们成为可控制的疾病。然而,伊马替尼耐药和复发是临床挑战,尤其是 成人晚期CML和青少年Ph+ 急性淋巴细胞白血病。

伊马替尼获得性耐药的一个重要驱动因素是 BCR-ABL 中 G250E、Q252H、Y253H、E255K/V 和 T315I 等点突变的发生,这些点突变可以用第二代和第三代 TKI 进行控制。然而,TKI 至少部分不能治愈 CML,因为白血病干细胞 (LSC) 不依赖于 BCR-ABL 酪氨酸激酶的催化活性。尽管 TKI 治疗,LSCs 仍然存在,并可能导致复发。用 TKI 治疗 CML 的进一步限制包括毒性风险、不良反应和治疗本身的高成本。此外,伊马替尼耐药突变,尤其是 BCR-ABL 中的 T315I,对第二代 TKI(如尼罗替尼和达沙替尼)不敏感,可能使 LSC 的设置进一步复杂化。

一个 LSC 可以分裂形成一个相同的子细胞,以维持 LSC 库(自我更新),以及一个能够分化为不同阶段大量白血病细胞的子细胞。确定 LSC 自我更新和生存所需的调节剂,这是 CML 领域的主要目标。已证明有几个目标可以维持 CML LSC,包括存活调节因子、自我更新途径成分、表观遗传调节因子、代谢酶和旁路酪氨酸激酶。然而,对 LSC 干性的精确调控仍未完全了解,并且尚未批准针对 LSC 的临床可用药物。

超级增强子 (SEs) 是一大群紧密靠近的活性增强子,它们通常与通过细胞类型特异性基因表达维持细胞身份有关。SE 驱动关键癌基因的表达,例如矮小相关转录因子 1 (RUNX1)、v-myc 禽类骨髓细胞瘤病毒癌基因神经母细胞瘤衍生同源物 (MYCN)、p21 活化激酶 4 (PAK4) 和 E26 致癌基因同源物 2 ( ETS2)。由于它们通常编码半衰期短的产物,这些与 SE 相关的癌基因表现出对持续活性转录的特殊依赖,并可能代表在“全局”转录下调发生之前干预特定癌症的目标。

与 SE 相关的转录激活由细胞周期蛋白依赖性激酶 7 (CDK7) 等因子介导,CDK7 通过 RNA 聚合酶 II (RNAPII) 的磷酸化促进转录起始和延伸。这种活性可以被 THZ1 抑制,THZ1 是一种有效的、选择性的 CDK7 共价抑制剂,中值抑制浓度 (IC50) 为 3.2 nM。THZ1 已被证明对一系列癌症具有很强的抗肿瘤活性,例如神经母细胞瘤、小细胞肺癌和三阴性乳腺癌。

该研究结果表明,LSC 的自我更新和存活能力在很大程度上取决于基因 X 盒结合蛋白 1(XBP1)的转录,该基因是一种与 SE 相关的致癌基因,特别容易受到 SE 干预。这些发现为“癌基因成瘾”理论提供了进一步的证据,并提出了治疗 CML 的潜在靶向策略。

原文链接:

https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abh3462


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Nature | 根据结构对EGFR突变进行分类可以更好地为非小细胞肺癌患者匹配靶向疗法

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2021年9月15日,美国德克萨斯州休斯顿MD Anderson癌症中心胸科/头颈肿瘤内科John V. Heymach课题组在Nature发表了题为Structure-based classification predicts drug response in EGFR-mutant NSCLC的研究性论文。该论文研究结果显示,与传统的基于外显子分类预测的方法相比,基于根据结构功能分类法对EGFR突变进行分类,可能提高对不同突变癌基因靶向治疗药物敏感性的预测,为不同EGFR 突变 NSCLC 患者匹配最佳的药物提供了一个准确的框架,可以有效地指导EGFR突变NSCLC患者的治疗和临床试验选择

更多解读:

该组科研人员首先使用了代表16715名EGFR突变NSCLC患者的5位患者的数据库进行了基因组分析,描述EGFR突变NSCLC的分子特征,67.1%有典型的EGFR突变;30.8% 有非典型 EGFR 突变;2.2%具有 T790M 的典型突变和非典型突变。对非典型 EGFR突变患者的预后影响进行了评估,确定了含有典型或非典型 EGFR 突变的 NSCLC 患者的治疗失败时间(time to treatment failure, TTF)。结果表明,无论治疗类型如何,具有非典型 EGFR 突变NSCLC患者的无进展间隔和总的生存期都较短。

目前在EGFR突变的NSCLC中测试新药物的方法是基于外显子编号,临床研究和实验室模型结果表明,外显子20突变对 TKIs 的反应是异质的,这似乎表明外显子编号和药物敏感性或耐药性之间的相关性很差。因此,基于外显子分类的方法不太可能是指导治疗决策的最佳选择。该组科研人员建立了76个具有EGFR突变的细胞系,并针对18种EGFR抑制剂对这些细胞系进行了筛选,从而观察到四种EGFR突变NSCLC亚群,分别是远离ATP结合口袋的典型样突变,对药物结合几乎没有影响;疏水核心中的T790M样突变, 在疏水核心中至少有一个突变,通常是在对第一代靶向治疗产生抗药性后获得的;插入在外显子 20中αC-螺旋C末端环中的突变,以及ATP结合口袋内表面或αC-螺旋C末端的突变,被称为P环和αC-螺旋压缩(PACC)。比较不同亚群与外显子的药物敏感性的相关性,显示基于结构功能分类的亚群比基于外显子分类的亚群更具预测性。通过分类和回归树分析数据,机器学习的辅助方法进一步检验了上述结论的有效性。

典型EGFR突变的患者在接受所有类别TKIs治疗后,临床结果显着改善,特别是第三代TKIs都是敏感和选择性的。外显子20突变对TKIs的反应是异质的,有部分突变对第二代TKI反应最好。T790M突变对第三代TKIs 敏感,但对第一代或第二代TKIs不敏感,T790M样突变对ALK抑制剂和PKC抑制剂保持选择性。原发性和获得性PACC突变均对第二代 TKIs敏感。基于结构功能分类的方法可以识别一类新的突变。


此外,为了进一步探究基于结构-功能方法是否可以比基于外显子方法更能识别最有可能从治疗中受益的患者,科研人员通过分析接受阿法替尼治疗的非典型EGFR突变患者的结果,结果表明,基于结构功能的方法确定了能够从阿法替尼治疗中受益的人数几乎翻了一番。随后,研究人员从MD Anderson癌症中心的基因组标志物指导治疗计划(Genomic Marker-Guided Therapy Initiative, GEMINI)数据库中获得了患者的TTF数据,并进行了回顾性分析。结果表明,基于结构功能分类方法可以确定哪类抑制剂将为非典型EGFR突变患者提供最大益处,而且还能确定从第二代TKIs中获益的患者亚组。

综上所述,这对EGFR突变NSCLC患者来说是一个非常重要的进展,为不同EGFR突变 NSCLC患者匹配最佳的药物提供了一个准确的框架,可以有效地指导EGFR突变NSCLC患者的治疗和临床试验选择,对于含有多种突变的癌基因的癌症,采用基于结构功能分类的方法可能会改善临床试验设计和药物开发。

美国德克萨斯大学MD Anderson癌症中心胸/头颈肿瘤内科主任John Heymach医学博士为本文的通讯作者,美国德克萨斯大学MD Anderson癌症中心胸/头颈肿瘤内科助理教授Jacqulyne Robichaux博士为本文第一作者。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03898-1


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Science | 抑癌基因突变后,通过逃避免疫系统监控而导致癌症

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2021年9月16日,哈佛医学院的研究人员在国际顶尖学术期刊Science发表了题为:The adaptive immune system is a major driver of selection for tumor suppressor gene inactivation的研究论文。该研究发现,有超过100个突变的肿瘤抑制基因并不是直接作用于癌细胞,促使它们疯狂生长,而是采用“曲线救国”的方式——阻止免疫系统识别和摧毁肿瘤组织。这才是肿瘤组织不受控增殖的真实原因

更多解读:

众所周知,许多癌细胞系都具有无限增殖的潜力,这被认为是肿瘤抑制基因突变的结果。但通常情况下,免疫系统会将癌细胞视为一种新兴的病原体,并试图将其消灭。因此,癌细胞仅仅拥有无限增殖的能力还远远不够,还必须通过基因突变进化出逃脱免疫系统监控的能力。

打个比方,这就像著名的科幻电影《黑客帝国》中,主角尼奥(癌细胞)脱离“矩阵”(人体)的掌控后,就会被无数黑衣人(免疫系统)的追捕,尼奥想要获得自由,就必须彻地击败或做好伪装瞒过黑衣人。而对于癌细胞来说,后者无疑更容易做到。

在这项研究中,研究团队利用CRISPR技术构建了7500个肿瘤抑制基因单突变的肿瘤细胞系,将这些细胞植入到小鼠体内。而这些小鼠也分为两组,对照组的野生型小鼠的免疫系统完好无损,实验组则为免疫缺陷小鼠。


研究人员使用基因分析来确定哪些突变基因在肿瘤形成中起作用。他们发现,在每一种测试的肿瘤细胞系中,相对于免疫缺陷小鼠,野生型小鼠身上长出来的肿瘤存在肿瘤抑制基因缺失的显著富集。其中,三分之一的肿瘤抑制基因是通过免疫逃避作用的。


研究团队还将研究重点聚焦于一种特殊的基因——GNA13,并以此阐明了这一过程的发生机制。通过对该基因的深入研究,研究人员发现,该突变为癌细胞做了伪装,使得免疫系统的T细胞无法检测到它们。


本研究的通讯作者 Stephen Elledge 博士表示:“令人震惊的是,这些基因突变都在教导癌细胞如何逃避免疫系统,而不是简单地说‘生长,生长,生长!’”

突变的肿瘤抑制基因及其产生的蛋白质是癌症药物开发中常见的靶点,但有些却令人沮丧地难以捉摸,比如p53。本月早些时候,范德堡大学的一个团队发表的一项研究表明,非整倍体的染色体异常现象在p53突变的细胞中很常见,他们认为这一发现可以为针对这种异常蛋白的药物开发提供信息。

此外,今年6月,瑞典卡罗林斯卡学院的 Galina Selivanova 等人在 Cancer Discovery 上发表文章显示,可以通过MDM2抑制剂来重新激活正常的p53。因此,MDM2抑制剂联合其他抑制免疫检查点的药物,可以更好地抑制癌细胞生长。


Stephen Elledge 博士认为,他们的研究提供了一份肿瘤抑制基因列表,这有助于科学家们更好地了解癌症是如何逃避免疫系统的。他说道:“肿瘤可能使用了数百种途径实现免疫逃避,而发现这些途径可能会激发治疗癌症的新方法。”

原文链接:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abg5784


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Cell Stem Cell | 人造精子!日本学者利用多能干细胞制造出精子,并产生健康、可生育的后代

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近日,日本京都大学的研究人员在Cell子刊Cell Stem Cell上发表了题为:In vitro reconstitution of the whole male germ-cell development from mouse pluripotent stem cells的研究论文【1】。该研究表明,小鼠多能干细胞可以分化成有功能的精子。并且,这些精子被成功地用于生产健康、可育的后代,这为在试管中产生男性生殖细胞提供了迄今为止最全面的模型

更多解读:

多能干细胞是一类具有自我更新、自我复制能力的多潜能细胞,它可以分化成机体内的任何一种类型的细胞,例如脑细胞、心脏细胞和肝脏细胞。

然而,一些类型的细胞仍然难以从多能干细胞,特别是精细胞。在所有细胞类型中,生殖细胞是极为独特的:首先,与其他细胞(46条染色体)不同,生殖细胞只有23条染色体;其次,生殖细胞很早就从早期胚胎中分化出来。

根据该研究的通讯作者、京都大学人类生物学高级研究所主任斋藤光典(Mitinori saiitou)的说法:“有性生殖是物种维持进化的重要驱动力。”

尽管还需要更多的研究,但研究团队已经在利用多能干细胞制造精子方面取得了重大进展,至少对小鼠来说是这样。这一过程通常分为三个模仿自然发育的阶段:首先,干细胞分化为原始生殖细;然后分化为精原细胞,这是确定男性性别的过程;最后分化为精子。


精原细胞是让男性一生都能产生精子的细胞,但这第二阶段被证明是实验室中最难再造的。然而,困难并不代表着不可能。小鼠精原干细胞可以被制造,但效率较低。因此,研究团队决定对这一分化过程进行优化。

本研究的第一作者石仓幸子(Yukiko Ishikura)博士表示:“体外培养的精原干细胞对精子发生的贡献也很低,精子分化速度也比小鼠体内慢大约一周。”


从小鼠多能干细胞开始,研究团队准备了原始生殖细胞,并在8种不同的条件下使用他们创建的的“新的重建睾丸方法”检查了10000多个细胞。为了验证制造精原细胞的最佳条件,研究人员证实了这些细胞与小鼠睾丸中的细胞有几个共同的特性,包括关键基因的表达,表观遗传学,以及逆转录转座子的瞬时上调。

这一点斋藤光典特别出乎意料:“逆转录转座子控制被夺回。逆转录转座子调控是通过随机重复调控逆转录转座子对关键基因的作用的一种机制。”

同样的,表观遗传学也至关重要。虽然基因是由DNA组成的,但它们的表达取决于DNA甲基化等表观遗传因素。生殖细胞在发育过程中显示出独特的DNA甲基化模式,这种模式被认为对它们产生后代的能力至关重要。

体内和体外雄性生殖细胞发育的转录组和DNA甲基组分析

为了证实精原干细胞的行为与体内产生的相同,研究人员将实验室制造的精原干细胞注入小鼠睾丸,让这些细胞发育成精细胞。然后收集这些成熟精子并注射到卵子中培养胚胎。这些胚胎随后被用于使雌性小鼠受孕,小鼠随后产下健康的后代,这些后代也具有生育能力!

“这是首次在试管中利用小鼠多能干细胞重建功能性精子的研究。这为男性生殖细胞分化提供了新的可能性。”斋藤光典兴奋地说道。


既然已经可以利用多能干细胞制造出精子,那么是否也能制造出卵细胞呢?

2020年12月17日,日本九州大学和RIKEN生物系统动力学研究中心的研究人员在 Nature 上发表题为:Reconstitution of the oocyte transcriptional network with transcription factors 的研究论文【2】。

这项研究表明,一组8种转录因子可以在实验室中将小鼠的多能干细胞转化为卵母细胞样细胞。这一发现进一步加深了我们对卵细胞发育的理解,并可能对生殖医学产生深远影响!


总而言之,步入21世纪,人类在动物发育学领域取得了非凡成就!无论是人造卵母细胞,还是人造精子,科学家们正一步步将其变为现实。随着生命科学的飞速发展,人造精卵并非遥不可及。或许,在不久的将来,不育不孕夫妻甚至同性伴侣,都能通过生物技术拥有自己的孩子。

原文链接:

1. https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.08.005

2. https://www.nature.com/articles/s41586-020-3027-9


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Nat Commun | 外泌体递送mRNA,实现对艾滋病病毒的稳定抑制

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2021年9月20日,贝克曼研究所基因治疗中心的研究团队在Nature子刊Nature Communications上发表了题为:Exosome-mediated stable epigenetic repression of HIV-1的研究论文。该研究开发出了一种靶向 HIV-1 启动子的锌指蛋白(ZFP-362),该蛋白与 DNA 甲基转移酶 3A 的活性结构域融合,以诱导长期稳定的 HIV-1 表观遗传抑制。通过外泌体递送这种抑制性蛋白的mRNA,能够在体内抑制小鼠骨髓、脾脏和大脑中的 HIV 水平,并阻止其复制。这项研究为外泌体介导的治疗性药物系统递送平台以表观遗传方式抑制 HIV-1 感染铺平了道路

更多解读:

为了实现对 HIV-1 的稳定转录抑制,研究团队开发了一种表达重组融合蛋白 ZFP 362b-DNMT3A(ZD3A)的载体,它可以借助嵌入的核定位信号(NLS)定位到细胞核。该 ZFP 能够与 HIV-1 的 LTR 启动子内的 NF-kB 双联结合位点结合,并与 DNA 甲基转移酶 3 结构域(3A)融合以生成(ZD3A)。长期感染 HIV-1 的 Jurkat 细胞(CHI-Ju)在转染了 ZD3A 后 HIV-1 转录物表达显著降低,并且一直被稳定抑制。

接下来,研究团队构建了几个具有各种阻遏结构域的 ZFP362 融合构建体:与PWWP、ADD 和甲基转移酶的活性域融合成为的 ZPAMt ,以及与 KRAB 和甲基转移酶结构域融合的 ZPAMt。ZPAMt 和 ZPAMt 有效地抑制了病毒表达。


为了确定观察到的沉默所涉及的作用机制,研究团队用 ZPAMt 和 ZKMt 转染细胞并行免疫沉淀,证实了ZFP-362与 HIV-1 启动子的结合。在转染的 CHI-Ju 细胞中,研究团队观察到Gag RNA 的有效抑制,并通过甲基 DNA 免疫沉淀测定法检测到相对于对照增加 HIV-1 LTR 区域 CpG 甲基化的靶向富集。这些数据证实观察到的抑制是ZPAMt 和 ZKMt 将 DNA 甲基化定向到 HIV-1 LTR 的结果。


最后,为了确定 ZPAMt 的抗病毒功效,研究团队将 HIV-1 感染的外周血单个核细胞(PBMC)植入到人源化免疫缺陷小鼠,然后对其进行两周的cART治疗以及ZPAMt注射。结果显示, ZPAMt 显显著稳定抑制了 HIV-1 表达,机制在于5'LTR的显著甲基化。最重要的是,ZPAMt 没有产生任何长期毒性。


综上所述,这项工作证明了通过外泌体递送重组ZPAMt可以靶向HIV-1,使之表观遗传沉默,并在病毒感染的细胞中诱导抑制表型。该递送系统为未来开发抑制HIV的疗法铺平了道路。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-021-25839-2


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Cell | 胰腺癌治疗新靶点Pin1联合免疫化学疗法可有效消除肿瘤

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近日,来自哈佛大学医学院Kun Ping LuXiao Zhen Zhou合作在Cell上发表题为Targeting Pin1 renders pancreatic cancer eradicable by synergizing with immunochemotherapy的文章。本文发现靶向Pin1可以明显抑制CAF增殖,联合PD-1抗体治疗可以达到消除PDAC效果

更多解读:

作者首先利用两种Pin1抑制剂作用于三种不同PDAC小鼠模型。两种抑制剂是ATRA+ATO和sulfopin,三种小鼠模型是源自患者的异位移植模型,LSL-K-RasG12D/+; LSLp53 R172H/+;Pdx1-Cre (KPC) 小鼠模型,GEMM同种异体移植模型。与对照组相比,Pin1抑制剂抑制肿瘤细胞增殖,减少胶原蛋白沉积,抑制CAF激活和增殖,增加CD8+T浸润,降低免疫抑制性免疫细胞数量。联合化疗和抗PD-1治疗显著抑制肿瘤生长,中位生存期增加一倍以上。联合处理明显抑制肿瘤中纤维增生,改善免疫抑制性肿瘤微环境。

接下来作者分析了167里PDAC患者肿瘤样本中Pin1的表达情况。Pin1在肿瘤细胞中的过表达与肿瘤的进展呈正相关。而Pin1在CAF中的过表达与胶原蛋白沉积相关,而且较差的患者存活率正相关。CAF中Pin1的过表达与肿瘤组织中CD8+T细胞浸润较少,CD163+TAM较多相关。

敲除Pin1可以抑制CAF增殖,并且能够抑制CAF分泌多种细胞因子。Pin1的缺失可以导致肿瘤细胞的IL6 TGFβ分泌较少,CAF来源的IL6 TGFβ LIF和TGFβ释放减少。这些细胞因子分泌增多会导致T细胞募集到肿瘤组织受到阻碍,促进纤维增生。利用人PDAC类器官移植模型的方法发现,与对照组相比,敲除CAF中的Pin1未能促进肿瘤纤维化、肿瘤细胞增殖。

分析多个信号通路,作者发现Pin1的抑制可以抑制多种肿瘤信号通路,并且能够提高肿瘤细胞表面PD-L1和ENT1的表达。进一步分析发现Pin1可以通过作用于磷酸化的HIP1R而促进PD-L1和ENT1通过溶酶体降解。再检测靶向Pin1联合PD-1抗体和GEM可以诱导人和小鼠PDAC类器官的细胞凋亡。体内实验则发现Pin1抑制剂可以联合PD-1抗体和GEM破坏肿瘤的纤维化,抑制肿瘤免疫抑制性微环境,诱导PD-L1和ENT1的表达,明显抑制肿瘤,甚至达到消除肿瘤的水平。而单独使用Pin1抑制剂则不能达到这个效果。


本研究发现靶向Pin1协同抗肿瘤免疫化学疗法是一种潜在消除PDAC的治疗策略。本文也为开发新的Pin1抑制剂应用于临床试验奠定基础。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.07.020



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