2018年8月NCS系列前沿研究一览

发稿时间：2018-08-28来源：天昊生物

行将结束的8月，Nature、Cell、Science杂志有哪些前沿研究的重大发现或新闻呢？以下为您精选几篇供快速浏览。

1. 基因组和转录组的演变能够改变癌细胞的药物反应—Genetic and transcriptional evolution alters cancer cell line drug response, Nature, 2018-08

这篇文章的结论十分有趣：对2个实验室中分别培养的106种人的细胞系进行基因组测序，结果发现大量的克隆的多样性。对常见的乳腺癌细胞系MCF7的27个菌株测序也发现了快速的遗传变化，而这27个菌株对321中抗癌化合物的反应也不尽相同，75%能够显著抑制某些菌株，但在其它菌株中完全没有活性。而基因组的变化伴随着基因表达水平的改变以及细胞形态学和增殖的差异。从这个结论看难怪很多高水平文章的结果难以重复呢！！！

2. 单细胞RNA速度—RNA velocity of single cells, Nature, 2018-08

单细胞测序异常火热，然而只能捕获某一时间点下静态的RNA状态，因此对于随时间改变的现象，如胚胎发育和组织再生等很难去观察转录组的动态变化。RNA velocity—基因表达状态以时间为导数，可以直接评估区分RNA单细胞测序过程中未剪接和剪接的mRNA， RNA velocity能够预测单个细胞数小时内未来的状态。听上去是不是很有意思？

3. 人体中线粒体双链RNA能够引起抗病毒信号—Mitochondrial double-stranded RNA triggers antiviral signalling in humans, Nature, 2018-08

线粒体DNA双向转录能够产生相互重叠的转录本，因此能够形成长的双链RNA结构。然而线粒体双链RNA（dsRNA）在体内还未曾被研究过。文章展示了dsRNA在单细胞水平呈高度不稳定的状态，而且发现了影响dsRNA降解和表达水平的两种重要的酶，其中任意一种确实都会导致线粒体dsRNA的积累，而这个过程会引起MDA5驱动的抗病毒信号。

4. 外泌体PD-L1有助于免疫抑制，而且与抗PD-1的反应有关—Exosomal PD-L1 contributes to immunosuppression and is associated with anti-PD-1 response, Nature, 2018-08

PD-1和PD-L1已经大名鼎鼎了，抗PD-1的抗体在治疗上也是前途无量，然而患者的反应率仍然很低，因此有必要更好地理解PD-L1调控的免疫逃逸机制，从而预测患者反应并且提高治疗效率。研究人员发现转移性黑色素瘤分泌的外泌体表面也携带PD-L1，以interferon-γ刺激会增加PD-L1的数量，继而抑制CD8 T细胞的功能并促进肿瘤生长。Exosomal PD-L1可以用于anti-PD-1治疗肿瘤细胞适应性反应的指示标志。

5. 等待20年之后，首个基因沉默药物获批—Gene-silencing drug approved, Nature news, 2018-08

美国FDA于8月10日首次批准了基于RNA干扰技术的药物，Patisiran——通过作用于一种罕见条件恢复心脏和神经功能。而RNA干扰技术自发现至今已有20年时间，这次批准对RNA干扰用于临床治疗至关重要！

6. 人血清蛋白的共调控网络将遗传因素和疾病联系在一起—Co-regulatory networks of human serum proteins link genetics to disease, Science, 2018-08-24

循环血液中的蛋白对于年龄相关的疾病进展至关重要，然而血清蛋白组仍未被大量研究。在65岁以上的5457位冰岛人的血清中检测了4137种蛋白，覆盖了大多数预测的细胞外蛋白。由于个体间差异成对的相关性分析显示了27种血清蛋白调控的网络模块，多数与心血管和代谢疾病状态及整体生存率相关。这些蛋白模块受到遗传变异顺式或反式作用调控，在很多个体中也与复杂疾病相关。

7. 创造功能性的单条染色体酵母—Creating a functional single-chromosome yeast, Nature, 2018-08

近期爆炸性的发现之一，中科院植物生理生态研究所的覃重军课题组及赵国平院士课题组等成功地将酿酒酵母16条染色体融合成1条。由于着丝粒相关的染色体间相互作用，大多数端粒相关的染色体间相互作用及67.4%的染色体内相互作用的消失导致染色体三维结构的巨大变化。然而惊奇地发现重塑基因组结构的酵母细胞与野生型酵母拥有相似的转录组水平和表型。同时来自纽约大学的团队成功地将酵母细胞染色体融合成了2条，这些工作对于重新认识基因组结构和功能对真核生物进化的影响具有重大意义。

8. 乳腺癌肿瘤微环境中不同免疫表型的单细胞图谱—Single-Cell Map of Diverse Immune Phenotypes in the Breast Tumor Microenvironment, Cell, 2018-08-23

肿瘤微环境中免疫细胞表型的知识对于理解癌症进展及免疫治疗反应的机制至关重要。这篇文章对8位乳腺癌患者的癌组织、正常组织、血液及淋巴结中45000个免疫细胞进行单细胞RNA测序，结合单细胞数据处理方法的创新发现尽管正常组织和肿瘤组织中免疫细胞具有一定的相似性，但是在肿瘤微环境中免疫细胞仍有持续的表型的扩展。对另外的27000个T细胞结合单细胞RNA测序和T细胞受体测序数据分析显示T细胞受体利用在表型多样性上具有组合性的影响。这些结果对表征肿瘤浸润性免疫细胞具有重要意义。

9. 人的PIPK1双等位基因突变能够引起严重的免疫缺陷、关节炎及肠道炎症反应—Biallelic RIPK1 mutations in humans cause severe immunodeficiency, arthritis, and intestinal inflammation, Science, 2018-08-24

PIPK1基因是一个主要的信号通路调控基因，能够导致炎症和细胞死亡，并且在医学上是药物的重要靶点。研究在3个无关联家系的4位患者中发现PIPK1完全缺陷是由于罕见的纯合突变导致的。患者表现出复发性感染、早发性炎症性肠病以及进行性多发性关节炎。免疫缺陷主要表现为淋巴细胞减少、多种细胞因子的变化。体外实验中PIPK1缺陷型细胞表现出MAPK激活及细胞因子释放的受损，并且易于发生细胞坏死。一位患者进行造血干细胞移植能够治疗细胞因子产生缺陷及临床症状。结果说明PIPK1在人的免疫系统中发挥重要作用。