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冉冉升起的癌症治疗新靶点——ADAR1
生物世界· 2025-11-18 10:00
ADAR (Adenosine deaminases acting on RNA) 家族,是催化 RNA A-to-I 编辑的关键酶类, 是催化 RNA 的 A-to-I 编辑的关键酶类,其在调控 RNA 多样性,以及维持免疫稳态及神经系统功能中发挥着核心作 用。近年来,基于 ADAR 的 RNA 编辑技术得到了快速发展,相比基于 CISRPR 基因编辑技术 ,其 无需 引 入外源编辑酶或效应蛋白 ,避免了递送难题以及相关免疫原性等问题,此外,其不会改变 DNA 改变, 更具 安全性。在遗传疾病治疗中潜力巨大,正被开发为新一代基因编辑疗法。 此外,还有多项 研究表明, ADAR1 不仅是 RNA 编辑酶,还与自身免疫疾病、癌症等疾病密切相关 ,已成 为重要的疾病治疗新靶点。 2018 年 12 月,Dana-Farber 癌症研究所的研究人员在 Nature 期刊发表论文,该研究表明肿瘤细胞中 RNA 编辑酶 ADAR1 的功能缺失会极大地增强肿瘤对免疫疗法的敏感性,并克服了肿瘤对免疫检查点阻断疗 法 (例如抗 PD-1 单抗) 的耐药性 。这项研究提示了 ADAR1 是一种抑制性免疫检查点,通过抑制 ADA ...
Cell子刊:新疆医科大学一附院赵文/杨毅团队揭示迁移体的新功能——促进骨折愈合
生物世界· 2025-11-18 08:00
研究核心发现 - M2巨噬细胞来源的迁移体通过双重机制促进骨折愈合:协调CXCL12/CXCR4信号轴招募间充质干细胞,并调控中性粒细胞-MMP-9/MSC-EphB2信号通路诱导成骨分化[3][6][7] - 与M2巨噬细胞来源的外泌体相比,M2巨噬细胞来源的迁移体在引导间充质干细胞归巢方面展现出更出色的能力[5][6][7] - 研究构建了一种可注射的体温凝胶水凝胶系统,该系统能先释放迁移体招募间充质干细胞,再递送BMP-2增强其成骨活性,在小鼠模型中加速了骨痂形成和骨桥接[6][9] 迁移体特性与比较 - 迁移体是清华大学俞立教授团队于2015年首次发现的一种参与细胞间通讯的特化细胞器,其形成依赖于细胞迁移,直径约为1-3微米[2][5] - 质谱分析显示,迁移体与外泌体中共有的蛋白质种类仅约27%,表明两者在形态和成分上存在差异[5] 实验方法与验证 - 研究团队从极化的M2和M1巨噬细胞中分离出迁移体和外泌体,并与间充质干细胞共培养以测试其对细胞迁移的影响[5] - 通过使用CXCR4拮抗剂AMD3100,证实了CXCL12/CXCR4信号轴在M2巨噬细胞来源的迁移体促进间充质干细胞迁移中的特异性[6] - 单细胞RNA测序和微阵列分析被用来确定其作用机制[5][6] 技术应用与前景 - 迁移体-水凝胶系统为骨折修复提供了一种有前景的组织工程策略,实现了生物活性因子的持续释放和更优的间充质干细胞归巢[6][7] - 这种基于迁移体的“先招募再指导”新范式,不仅可用于促进骨折愈合,还有望适应其他组织再生领域[9]
温州医科大学×天津大学合作,开发阿尔茨海默病新疗法
生物世界· 2025-11-18 08:00
阿尔茨海默病病理机制 - 疾病特征包括细胞外淀粉样斑块、神经原纤维缠结、神经炎症以及神经元丢失 [2] - β-淀粉样蛋白是淀粉样斑块主要成分,由β-分泌酶BACE1和γ-分泌酶对淀粉样前体蛋白进行连续切割产生 [2] - APP、BACE1和γ-分泌酶失调会增加Aβ生成,小胶质细胞功能障碍会降低Aβ清除,导致Aβ沉积 [2] 丁酸与疾病关联 - 丁酸是一种短链脂肪酸,主要由肠道细菌通过膳食纤维发酵产生,具有调节肠道健康、抗炎和神经保护作用 [2] - 阿尔茨海默病模型小鼠和人类患者的血液及大脑中丁酸水平显著降低 [5] - 提高丁酸的生物利用度对其临床应用至关重要 [2] 工程化酵母菌株J17研究 - 研究团队开发了基因工程改造的产丁酸酿酒酵母菌株J17,可实现丁酸的持续补充 [3][5] - J17菌株给药可恢复阿尔茨海默病小鼠血液和大脑中的丁酸缺乏,并恢复其认知障碍,挽救学习和记忆缺陷 [5] - J17菌株通过抑制BACE1介导的APP蛋白β-切割来减少Aβ斑块形成和Aβ42生成 [5] J17菌株的作用机制 - J17能够减轻阿尔茨海默病模型小鼠的小胶质细胞过度活化和神经炎症 [5][7] - J17通过促进小胶质细胞介导的Aβ清除来降低Aβ水平和沉积 [5] - J17菌株改变了阿尔茨海默病模型小鼠的肠道微生物群,并降低了炎症和神经毒性相关代谢物 [7] 研究总结与意义 - 研究证实J17菌株能恢复丁酸缺乏和认知缺陷,减轻Aβ沉积,改善小胶质细胞过度活化和神经炎症 [7] - J17有利于维持阿尔茨海默病模型小鼠的肠道健康环境,有助于减轻疾病相关表型 [7] - 该研究发表于Signal Transduction and Targeted Therapy期刊 [3]
Nature全新子刊上线首篇论文,来自华人团队,AI加持的可穿戴传感器,突破手势识别最后难关
生物世界· 2025-11-18 04:05
技术突破概述 - 加州大学圣地亚哥分校团队开发出基于深度学习的抗运动干扰人机交互界面 即使在剧烈运动环境下也能实现精准手势识别和机械臂控制[3] - 该研究发表于Nature新子刊Nature Sensors 是该期刊首篇论文[3] 运动干扰挑战 - 传统可穿戴惯性测量单元(IMU)在真实世界应用中受到运动伪影严重干扰 可能来自行走、跑步或交通工具振动[7] - 运动干扰可能与手势信号频率相似或幅度更大 从而淹没手势信号 且在不同个体间存在差异[7] 传感器系统设计 - 传感器系统集成六通道IMU、肌电信号(EMG)模块、蓝牙微控制器单元和可拉伸电池 尺寸仅为1.8×4.5 cm² 厚度2毫米 拉伸性超过20%[9] - 采用四层设计:第一层电池经过60次充放电循环后仍保持约25mAh容量 库仑效率接近100% 第二层包含EMG信号采集模块 使用三层电极结构[9] - 第三层集成IMU和蓝牙单元 蓝牙信号在20米距离内保持稳定 连续运行30分钟最高温度仅27.7°C 佩戴1小时皮肤温度稳定在34.5°C[9] 深度学习算法性能 - 基于LeNet-5的卷积神经网络(CNN)在复合数据集测试中表现最佳 召回率大于0.92 精确度大于0.93 F1分数大于0.94 特异性大于0.99[12] - CNN架构包含三个卷积层、三个最大池化层和三个全连接层 训练准确度收敛至接近1 损失接近0 确认无过拟合问题[12] 个性化迁移学习 - 应用基于参数的迁移学习增强模型泛化能力 仅需每个手势2个样本(坐姿和躺姿各一个)即可将19种手势最小识别准确度从51%提升至92%以上[14] - 数据收集时间从约2分钟大幅减少到约6秒 学习率从0.01调整至0.001进行微调[14] 实时控制性能 - 采用滑动窗口机制(窗口长度1秒 滑动步长0.25秒)实现连续手势识别 蓝牙传输延迟约1毫秒 CNN模型预测时间约1毫秒[16] - 机械臂在接收到三个连续相同预测(约3毫秒)后275毫秒内响应执行动作 在跑步机运动场景下仍能精确控制[16][18] 水下应用拓展 - 系统经Scripps海洋-大气研究模拟器训练后 在叠加海浪干扰的IMU信号测试中召回率、精确度、特异性和F1分数均接近1[20] - 海水环境可降低电极-皮肤阻抗 增强EMG信号质量 已成功应用于潜水员控制水下机器人进行目标跟踪、海洋数据收集等任务[20]
Nature子刊:杨勇/王文广团队等开发通用型癌症疫苗,利用乙肝病毒表面抗原,清除实体瘤
生物世界· 2025-11-18 04:05
文章核心观点 - 中国药科大学研究团队开发了一种名为H-T VAC的通用型肿瘤疫苗系统,通过将肿瘤细胞“伪装”成高免疫原性的乙型肝炎病毒,利用机体已有的病毒特异性记忆T细胞来清除实体瘤,该策略有望突破当前个性化新抗原疫苗在免疫原性、肿瘤异质性和抑制性微环境等方面的关键瓶颈[3][6][7] 肿瘤新抗原疫苗的现状与挑战 - 肿瘤新抗原是理想的免疫治疗靶标,全球已有超过100项相关临床试验[2] - 但个性化新抗原疫苗面临免疫原性低、实体瘤异质性强、抑制性肿瘤免疫微环境三大挑战,导致响应率低[2] - 具体而言,仅约15%–30%的新抗原能够诱导T细胞产生[2] - 传统基于测序筛选的个性化新抗原疫苗还存在制备周期长、成本高等问题[7] H-T VAC通用型肿瘤疫苗的技术原理 - 该技术核心是构建一个特异性标记乙型肝炎病毒表面抗原的疫苗系统,将肿瘤细胞“病毒样”化[3][6] - 其机制是动员并重定向机体内长期存在的乙型肝炎病毒特异性记忆T细胞,实现对肿瘤的精准识别与高效裂解[6] - 研究发现,病毒或细菌特异性记忆T细胞在抑制性肿瘤微环境中能持续保持高度效应功能,不易发生耗竭,这是该策略的理论基础[6] - 该过程还能进一步诱导表位扩展和持久的抗肿瘤免疫记忆[6] H-T VAC通用型肿瘤疫苗的临床前效果与优势 - 在结直肠癌、乳腺癌、肝癌等多种免疫“冷肿瘤”模型中,H-T VAC均表现出显著的肿瘤清除效应,并能有效抑制肿瘤转移及复发[6] - 相较于新抗原疫苗,H-T VAC具有异源蛋白免疫原性强、抗原表位明确、可依托病毒特异性记忆T细胞突破抑制性肿瘤免疫微环境等显著优势[7] - 该策略无需复杂的抗原预测和筛选过程,可显著降低研发与治疗成本[7] - 研究团队认为该体系显示出优异的临床转化潜力,并正在积极推动其临床转化[3][7] 研究背景与发表信息 - 该研究基于团队近十年围绕溶瘤微生物的系统研究[6] - 研究成果以“HBsAg-tagged tumour vaccine system eliminates solid tumours through virus-specific memory T cells”为题,于2025年11月17日发表在《自然》子刊《自然-生物医学工程》上[3]
杭州师范大学×浙江大学×西湖大学合作Cell子刊:生物打印“会生病”的人工动脉
生物世界· 2025-11-18 04:05
研究背景与行业痛点 - 心血管疾病是全球头号致死病因,但相关研究因缺乏能真实再现人体动脉复杂环境的实验室模型而受阻[2] - 现有模型过于简化现实,二维平面培养无法体现细胞间相互作用,大多数三维系统缺乏天然血管的分层结构和血流动力学调控机制[2] - 许多基本疾病机制未解决,药物试验常无法取得预期效果[2] 核心技术突破 - 研究团队开发了按需挤出生物打印技术,构建出具有微米级结构保真度与可定制宏观几何形状的动脉模型[3][5] - 该模型再现了血管疾病中的协同微环境相互作用,可用于解析心血管疾病机制、评估微环境特异性疗法[3][5] - 通过各分层特异性的基因/蛋白表达,这些动脉模型展现出更优的内皮功能与屏障完整性,精准模拟了天然动脉生理特性[5] 模型功能与应用价值 - 在致动脉粥样硬化因子作用下,该平台重现了动脉粥样硬化关键事件,包括内皮激活、单核细胞浸润和泡沫细胞形成[5] - 振荡流激活了驱动炎症反应的机械敏感通路,结构缺陷会加剧炎症反应[5] - 打印的动脉在生理相关的流动和炎症条件下重现血管疾病的标志性过程,并对药物的响应方式与体内结果相似,确立了其在临床前测试中的价值[8] 行业影响与未来展望 - 该平台整合了细胞层级、血管几何结构和血液动力学控制,为解码血管疾病进展、识别治疗靶点以及加速精准医疗开辟了新机会[8][9] - 通过将高分辨率的结构保真度与动态微环境控制相结合,展示了先进生物制造如何将生物材料转化为连接工程和医学的活系统[8][9] - 该方法建立了一个仿生平台,可推动心血管疾病的个性化治疗革新[5][9]
广州中医药大学发表最新Cell子刊论文
生物世界· 2025-11-18 04:05
研究核心发现 - 肠道生物钟通过维持谷氨酰胺稳态塑造睡眠-觉醒周期 有望为增强睡眠节律和治疗睡眠障碍提供潜在新靶点 [2][7] 肠道生物钟机制 - 肠道上皮细胞中生物钟的完整性对于维持昼夜睡眠-觉醒周期是必需的 [4] - 肠道BMAL1驱动SLC6A19的昼夜节律表达 在活跃期促进谷氨酰胺的肠道吸收 [4][5] - 肠道REV-ERBα缺乏会降低白天谷氨酰胺摄取 该机制在休息阶段对巩固睡眠至关重要 [4][5] 谷氨酰胺作用通路 - 谷氨酰胺吸收节律性增强下丘脑核团中谷氨酸能神经元活动 有助于提高清醒度并减少睡眠 [4][5] - 休息阶段谷氨酰胺水平升高与以睡眠减少为特征的睡眠异常存在因果关系 [4] - 肠道-大脑代谢轴紊乱会损害昼夜睡眠-觉醒周期 [5]
江南大学×中国科学院×安利纽崔莱合作Cell子刊:揭示运动有益健康的新机制
生物世界· 2025-11-18 00:00
研究核心发现 - 研究揭示了乳酸在运动期间通过促进mTOR蛋白第921位赖氨酸的乳酸化修饰来增强骨骼肌细胞自噬的分子机制[3][5] - 该发现将乳酸从单纯的代谢副产物重新定义为介导运动诱导骨骼肌适应的关键信号分子[3][7] - 这一机制为肌肉和代谢疾病的治疗开辟了新途径[3][8] 实验证据与机制 - 乳酸在肌细胞中是细胞自噬的正向调控因子,其水平在单次运动后迅速升高[5] - 乳酸脱氢酶A缺失导致乳酸水平低下的小鼠表现出骨骼肌异常和细胞自噬功能受损[5] - mTOR的K921位点突变会导致mTORC1持续活化,从而引发骨骼肌细胞自噬缺陷[5] - mTOR蛋白的乳酸化修饰充当分子开关,抑制mTORC1活性并触发细胞自噬[7][8]
南方科技大学发表最新Nature论文
生物世界· 2025-11-17 10:00
研究突破概述 - 研究团队实现了N-手性化合物的首例催化不对称合成,为相关研究提供了重要基础与方向[5] - 该成果由南方科技大学与加州大学洛杉矶分校团队合作完成,发表于国际顶尖学术期刊《Nature》[4] 技术方法与挑战 - 研究通过不对称氯化反应合成极具挑战性的非环状N-手性氯代羟胺,并利用亲核取代反应捕获不稳定的手性中间体以获得稳定分子[7] - 技术实施面临三重挑战:氮手性中心立体化学控制困难、中间体结构不稳定易生副反应、低消旋能垒增加手性转移操作难度[7] - 基于自主开发的手性磷酸催化剂库,成功实现羟胺类底物的催化不对称氯化反应,通过底物中引入羟基提升反应速率,完成手性传递[7] 研究成果与验证 - 采用空间位阻较大的手性磷酸作为催化剂,通过两步串联反应成功合成了21个N-立体中心为唯一手性元素的1,2-oxazolidines类化合物,展现出良好底物适用性和官能团兼容性[8] - 所得产物的分子结构及绝对立体构型通过单晶X射线衍射分析确认,晶体结构清晰显示氮原子呈三角锥几何构型并作为分子唯一手性元素[8] - 在氮原子邻位引入刚性螺环结构后,构型稳定性显著提升,对映体过量值在相同条件下仅损失1%,而未引入刚性结构的衍生物对映体过量值在24小时后分别下降21%和34%[10] - 在氯仿溶剂中反应5分钟即可实现氮杂环丙烷类化合物的高对映选择性氯化反应,所得产物对映体过量值均大于90%[10]
Nature系列综述:in vivo CAR-T细胞疗法
生物世界· 2025-11-17 08:27
文章核心观点 - 体内CAR-T细胞疗法是下一代免疫治疗的重要方向,旨在克服传统体外CAR-T疗法在生产制造、运输保存和可及性方面的局限性 [2][3][6] - 该技术通过病毒载体或脂质纳米颗粒等递送系统,直接在患者体内对T细胞进行基因工程改造,从而省去了复杂的体外细胞处理流程 [2][9] - 行业正从血液肿瘤向更广泛的适应症拓展,包括实体瘤和自身免疫疾病,多家公司已有候选产品进入临床开发阶段 [3][15] 体内CAR-T技术平台 - 主要存在两大技术平台:基于工程化病毒(如慢病毒)的载体平台,可将CAR基因整合到宿主基因组实现持久表达;以及基于脂质纳米颗粒递送RNA的平台,可实现CAR的瞬时表达 [9] - 病毒载体平台的公司包括Interius BioTherapeutics、Umoja Biopharma/Abbvie、Kelonia等,其先导适应症主要集中在B细胞恶性肿瘤和自身免疫疾病 [10] - LNP-RNA平台的公司包括Myeloid Therapeutics、Capstan、Orna等,其应用范围除血液肿瘤外,正积极拓展至实体瘤(如肝细胞癌)和自身免疫疾病(如系统性红斑狼疮) [11] 行业进展与临床转化 - 多个公司的在研产品已进入临床阶段,例如Myeloid Therapeutics针对TROP2和GPC3的CAR-T疗法已于2024年启动I期临床试验并报告了初步临床响应 [11] - Interius BioTherapeutics和Umoja Biopharma等公司也已在2024年启动针对B细胞恶性肿瘤的I期临床试验 [10] - 行业发展趋势是首先在肿瘤适应症中验证安全性和生物学活性,随后迅速拓展至自身免疫疾病等领域 [15] 未来展望 - 从体外到体内CAR-T疗法的转变,通过大幅降低生产成本,重新定义了免疫疗法的可扩展性和可及性,具有深远的社会经济影响 [23] - 随着技术发展,未来产品概念、有效载荷架构和靶向递送载体将实现多样化,为传统技术难以治疗的疾病带来创新疗法 [15][23]