2018年8月NCS系列前沿研究一覽

發(fā)稿時(shí)間：2018-08-28來(lái)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(xì)胞的藥物反應(yīng)—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(duì)2個(gè)實(shí)驗(yàn)室中分別培養(yǎng)的106種人的細(xì)胞系進(jìn)行基因組測(cè)序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大量的克隆的多樣性。對(duì)常見的乳腺癌細(xì)胞系MCF7的27個(gè)菌株測(cè)序也發(fā)現(xiàn)了快速的遺傳變化，而這27個(gè)菌株對(duì)321中抗癌化合物的反應(yīng)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(méi)有活性。而基因組的變化伴隨著基因表達(dá)水平的改變以及細(xì)胞形態(tài)學(xué)和增殖的差異。從這個(gè)結(jié)論看難怪很多高水平文章的結(jié)果難以重復(fù)呢！??！

2. 單細(xì)胞RNA速度—RNA velocity of single cells, Nature, 2018-08

單細(xì)胞測(cè)序異?；馃?，然而只能捕獲某一時(shí)間點(diǎn)下靜態(tài)的RNA狀態(tài)，因此對(duì)于隨時(shí)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(dòng)態(tài)變化。RNA velocity—基因表達(dá)狀態(tài)以時(shí)間為導(dǎo)數(shù)，可以直接評(píng)估區(qū)分RNA單細(xì)胞測(cè)序過(guò)程中未剪接和剪接的mRNA， RNA velocity能夠預(yù)測(cè)單個(gè)細(xì)胞數(shù)小時(shí)內(nèi)未來(lái)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(hào)—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(zhǎng)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(guò)。文章展示了dsRNA在單細(xì)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(dá)水平的兩種重要的酶，其中任意一種確實(shí)都會(huì)導(dǎo)致線粒體dsRNA的積累，而這個(gè)過(guò)程會(huì)引起MDA5驅(qū)動(dòng)的抗病毒信號(hào)。

4. 外泌體PD-L1有助于免疫抑制，而且與抗PD-1的反應(yīng)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(wú)量，然而患者的反應(yīng)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(jī)制，從而預(yù)測(cè)患者反應(yīng)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(huì)增加PD-L1的數(shù)量，繼而抑制CD8 T細(xì)胞的功能并促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。Exosomal PD-L1可以用于anti-PD-1治療腫瘤細(xì)胞適應(yīng)性反應(yīng)的指示標(biāo)志。

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

美國(guó)FDA于8月10日首次批準(zhǔn)了基于RNA干擾技術(shù)的藥物，Patisiran——通過(guò)作用于一種罕見條件恢復(fù)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(shí)間，這次批準(zhǔn)對(duì)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(luò)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(duì)于年齡相關(guān)的疾病進(jìn)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(cè)了4137種蛋白，覆蓋了大多數(shù)預(yù)測(cè)的細(xì)胞外蛋白。由于個(gè)體間差異成對(duì)的相關(guān)性分析顯示了27種血清蛋白調(diào)控的網(wǎng)絡(luò)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(gè)體中也與復(fù)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(guó)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(dǎo)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(xì)胞與野生型酵母擁有相似的轉(zhuǎn)錄組水平和表型。同時(shí)來(lái)自紐約大學(xué)的團(tuán)隊(duì)成功地將酵母細(xì)胞染色體融合成了2條，這些工作對(duì)于重新認(rèn)識(shí)基因組結(jié)構(gòu)和功能對(duì)真核生物進(jìn)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(xì)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(xì)胞表型的知識(shí)對(duì)于理解癌癥進(jìn)展及免疫治療反應(yīng)的機(jī)制至關(guān)重要。這篇文章對(duì)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(gè)免疫細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞RNA測(cè)序，結(jié)合單細(xì)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(xì)胞具有一定的相似性，但是在腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞仍有持續(xù)的表型的擴(kuò)展。對(duì)另外的27000個(gè)T細(xì)胞結(jié)合單細(xì)胞RNA測(cè)序和T細(xì)胞受體測(cè)序數(shù)據(jù)分析顯示T細(xì)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(duì)表征腫瘤浸潤(rùn)性免疫細(xì)胞具有重要意義。

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

PIPK1基因是一個(gè)主要的信號(hào)通路調(diào)控基因，能夠?qū)е卵装Y和細(xì)胞死亡，并且在醫(yī)學(xué)上是藥物的重要靶點(diǎn)。研究在3個(gè)無(wú)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(dǎo)致的。患者表現(xiàn)出復(fù)發(fā)性感染、早發(fā)性炎癥性腸病以及進(jìn)行性多發(fā)性關(guān)節(jié)炎。免疫缺陷主要表現(xiàn)為淋巴細(xì)胞減少、多種細(xì)胞因子的變化。體外實(shí)驗(yàn)中PIPK1缺陷型細(xì)胞表現(xiàn)出MAPK激活及細(xì)胞因子釋放的受損，并且易于發(fā)生細(xì)胞壞死。一位患者進(jìn)行造血干細(xì)胞移植能夠治療細(xì)胞因子產(chǎn)生缺陷及臨床癥狀。結(jié)果說(shuō)明PIPK1在人的免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。