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测序周报 · 科研篇:iPS界领跑科学家丁胜最新Nature,揭示如何对人类免疫细胞进行重编程

作者:白云信息来源:测序中国 www.seq.cn日期:2017年08月10日打印字体:  
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当免疫系统失衡,过度活跃的免疫细胞和功能受抑制的免疫细胞都会导致相应疾病。日前,美国格拉斯通研究所(Gladstone Institutes)的研究人员,协同清华大学药学院,医学院和Agios制药的研究团队,首次揭示了一种针对特定的T细胞重编程的方法和机制。


这一成果创造了免疫系统疾病的新疗法,对自身免疫性疾病的治疗以及干细胞和肿瘤免疫治疗产生重大的影响。这一重要研究成果于2017年8月2日在线发表在国际著名期刊《自然》杂志。


研究人员重点研究了两类细胞:一种被称作效应T细胞(effector T cells),其主要作用是激活免疫系统保护我们的身体、对抗不同病原体的侵害;另一种被称为调节性T细胞(regulatory T cells),其主要作用是帮助调控免疫系统、防止它攻击人体内的健康细胞和器官。结合表观遗传学和转录组学手段,研究人员发现药物发现确认了一种小分子药物,可以成功将一种促炎的效应T细胞重编程为抗炎的调节性T细胞。



    在小分子药物AOA的作用下,促炎的效应T细胞被重编程为抗炎的调节性T细胞


格拉斯通研究所高级研究员丁胜博士表示:“我们的研究发现将对自身免疫性疾病的治疗以及干细胞和免疫肿瘤治疗产生重大的影响。”丁胜博士同时担任清华大学药学院院长,以及由盖茨基金会、清华大学和北京市政府共同创办的全球健康药物研发中心(Global Health Drug Discovery Institute, GHDDI)的中心主任一职。


这种新方法具备几项医疗应用,如自身免疫性疾病的效应T细胞被过度激活,损害机体,通过将这些细胞转化为调节性T细胞能减少过激的细胞免疫行为,恢复免疫系统平衡,从根本上治疗疾病。


在干细胞疗法方面,理论上可诱导调节性T细胞产生,促进免疫耐受,预防新移植细胞的免疫排斥。

研究人员提出的模型


丁胜博士实验室的博后学者、文章一作Tao Xu解释:“还有免疫肿瘤学和癌症治疗,这种疗法并非直接针对癌症,而是通过激活免疫系统让它们识别癌细胞、攻击癌细胞。”许多癌症挟持调节性T细胞抑制免疫系统,让癌细胞不受监视地自由生长。在这种情况下,该方法亦可作用于调节性T细胞,将它们转化为效应T细胞,增强免疫系统活力,使免疫系统更有力地打击摧毁癌细胞。


此外,本文其他作者包括:Gladstone研究所的Katerina Akassoglou, Kai Liu, Min Xie, Jae Kyu Ryu, Ke Li, Tianhua Ma, Haixia Wang, Saiyong Zhu, Nan Cao和 Yu Zhang;Agios制药的Edward M. Driggers, Kelly M. Stewart和 Dongwei Zhu;还有清华大学的Chen Dong, Xiaohu Wang,和Lu Ni。


作者介绍

丁胜博士是干细胞领域的领军华人科学家,在合成化学、干细胞生物学、药物研发技术等方面都有着独特见解。丁胜的研究团队早从2004年就开始进行小分子化合物诱导单功能细胞转变为多功能细胞方面的研究。其团队开创了用4个蛋白诱导ips的技术先河,是目前“唯一”一个完全避免基因操作,避免改变基因组的ips诱导方法。在ips技术研究和发展中创造多个首例并成功首次合成小分子化合物QS11、Pluripotion和小分子化合物逆转剂reversine。

来源:生物通、学术经纬

本周科研进展

1. 日前,在顶尖学术刊物《细胞》的子刊《Cell Stem Cell》中,来自芝加哥大学的Xiaoyang Wu教授团队发表了他们的一项新发现——将干细胞技术、CRISPR基因编辑技术、与皮肤移植技术相结合,一款基因疗法有望对肥胖症与2型糖尿病这两种常见疾病进行治疗。


2. 近日,一项刊登在国际杂志Nature Methods上的研究报告中,来自纽约基因组研究中心(NYGC)的研究人员通过研究开发了一种新技术,或能帮助推动单细胞RNA测序的进程。这种名为CITE-seq的新型测序技术能够对数千个单细胞的表面蛋白标记物进行测定,同时还能够对相同单细胞中的信使RNA进行测序。


3. 北京时间8月3日,在一项发表于Nature期刊的最新研究中,科学家首次使用基因编辑工具CRISPR-Cas9系统,在人类胚胎中对导致肥厚型心肌病的基因突变进行了安全修复。据悉,此项研究由来自俄勒冈健康与科学大学(OHSU)、韩国基础科学研究院、美国Salk生物学研究所和深圳国家基因库合成与编辑平台的三国科学家合作完成。


4. 近日,一项迄今为止规模最大的青光眼国际研究合作有可能为治疗和预防青光眼指明了方向。这项涉及全世界6大洲36个国家12万多人的研究,用深度基因测序的方法,发现了一种可以预防青光眼的突变基因。这项研究结果最近发表在《自然》子刊《Nature Genetics》期刊上。


5. 日前,美国科学家开发出一种鉴别细菌感染与其他感染的新方法,准确率可达 80% 到 90%。这一成果有望帮助医生准确用药,减少抗生素滥用。人体基因对细菌感染和病毒感染的反应不同,研究人员利用这一点,找到了血液中 11 个可供鉴别感染类型的遗传标记物。相关论文发表在新一期英国《科学报告》上。研究人员希望针对这些标记物开发出血液检测工具,帮助医生迅速确认患者是否需要抗生素。


6. 近日,在一项最新研究中,来自瑞士生物信息学研究所(SIB)的科学家使用一种创新的算法,分析了116,279人的遗传数据,并对230万人的单核苷酸多态性(SNPs)进行了探索。研究揭示了16个与寿命相关的SNP,其中包括14个以前未知的变异位点,这也是迄今为止发现的数目最多的寿命相关SNP。文章于近日发表于Nature Communications。


7. 8月2日,CRISPR先驱之一张锋教授在《自然》子刊《Nature Medicine》刊文,从人类遗传多样性的角度,呼呼我们在将基因组编辑技术应用到人体时,需要慎之又慎。他指出,人类的遗传信息具有多样性。这不但会影响到靶向特定序列的可靠性,还会影响到对酶的选择。此外,由于人与人之间的遗传信息有着明显差异,每个人也都面临着不同的“脱靶风险”。


8. 近日,在一篇发表于Nature的研究论文中,美国亚利桑那州立大学教授艾利克斯·格林和哈佛大学维斯生物启发工程研究所合作,研制出迄今为止最复杂的生物计算机。该计算机由RNA(核糖核酸)制成,能在大肠杆菌活细胞内对12种不同指令同时作出反应,控制细菌细胞的行为。


新发表文章

【植物】

1. Sequence Polymorphisms and Structural Variations among Four Grapevine (Vitis vinifera L.) Cultivars Representing Sardinian Agriculture.Mercenaro L et al. Front Plant Sci. 2017 Jul 20

2. Construction and Optimization of Large Gene Co-expression Network in Maize Using RNA-Seq Data.Huang J et al.Plant Physiol. 2017 Aug 2.

【微生物】

1. Heart failure is associated with depletion of core intestinal microbiota.Luedde M et al. ESC Heart Fail. 2017 Aug

2. Fate of antibiotic resistance genes and their associations with bacterial community in livestock breeding wastewater and its receiving river water.Jia S et al.Water Res. 2017 Jul 24

3. A haplotype at intron 8 of PTPRT gene is associated with resistance to Brucella infection in Argentinian creole goats.Rossi UA et al.Vet Microbiol. 2017 Aug

【肿瘤】

1. Toll-like receptor expression in human non-small cell lung carcinoma: potential prognostic indicators of disease.Bauer AK et al.Oncotarget. 2017 Jul 22.

2. GNAS mutations in primary mucinous and non-mucinous lung adenocarcinomas.Ritterhouse LL et al.Mod Pathol. 2017 Aug 4.

3. Identification of Novel Breast Cancer Risk Loci.Chan CHT et al.Cancer Res. 2017 Aug 3.

4. Distinct prognostic values of alcohol dehydrogenase mRNA expression in pancreatic adenocarcinoma.Liao X et al.Onco Targets Ther. 2017 Jul 24

5. A polymorphism in ABCC4 is related to efficacy of 5-FU/capecitabine-based chemotherapy in colorectal cancer patients.Chen Q et al.Sci Rep. 2017 Aug 1

6. Diverse BRCA1 and BRCA2 Reversion Mutations in Circulating Cell-Free DNA of Therapy-Resistant Breast or Ovarian Cancer.Weigelt B et al.Clin Cancer Res. 2017 Aug 1.

7. Comprehensive discovery of non-coding RNAs in acute myeloid leukemia cell transcriptomes.Zhang J et al.Exp Hematol. 2017 Jul 28.


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