1.早期肿瘤从多克隆至单克隆转变的演化新模式
2.哺乳动物活细胞内可编程重构RNA调控网络的人工基因线路
3.结核分枝杆菌外排泵EfpA的结构和功能揭示耐药机理
4.抗cANGPTL4抗体可阻断炎性滑膜细胞诱导的破骨细胞活化
5.构建适用于“脑-肠轴”调控机制研究的质粒数据库
学
术
成
果
01
早期肿瘤从多克隆至单克隆转变的演化新模式
点睛一句:新技术、新模型,癌症的精准早期筛查和干预的新思路。
中国科学院深圳先进技术研究院合成所胡政团队与中山大学生命科学学院贺雄雷团队和中山大学第六附属医院何真团队合作,首次揭示了肿瘤从多克隆到单克隆转变的早期演化新模式,在Nature上发表了题为“Polyclonal-to-monoclonal transition in colorectal precancerous evolution”的研究成果。
单细胞谱系示踪早期肿瘤从多克隆至单克隆转变的演化新模式
研究团队首次在哺乳动物中建立了基于碱基编辑器的细胞谱系示踪技术(称为SMALT),发现了早期肿瘤多克隆起源的普遍性。该现象在107例人类散发性肠息肉及伴发结直肠癌的患者队列中得到了验证。此外,团队发现单克隆肿瘤可能代表肿瘤发生的更“晚期”阶段,在早期多克隆病变中存在广泛的细胞间相互作用,但在单克隆转变过程中出现了显著的减弱。基于这些发现,团队提出了肿瘤发生的“多克隆向单克隆转变”新模式,为肿瘤的早期发生机制提供了新的科学视角,同时也为癌症的精准早期筛查和干预提出了新的思路。
胡政研究员、贺雄雷教授和何真教授为论文的共同通讯作者。中国科学院深圳先进技术研究院助理研究员逯召莲、莫珊兰,深圳先进院-澳门大学联合培养博士研究生解铎,中山大学博士研究生翟相威、博士后邓善俊为论文的共同第一作者。
02
哺乳动物活细胞内可编程重构RNA调控网络的人工基因线路
点睛一句:哺乳动物细胞命运重塑的 RNA 可编程调控新工具。
中国科学院深圳先进技术研究院合成所娄春波团队与清华大学生命科学学院吴琼团队合作,在Nature Communications上发表了题为“High-resolution and programmable RNA-IN and RNA-OUT genetic circuit in living mammalian cells”的研究成果。
RNA-IN/RNA-OUT人工基因线路工作原理示意图
该工作通过在哺乳动物活细胞内构建具有感应及响应功能的RNA-IN/RNA-OUT基因线路,实现任意内源RNA调控网络的重构;且具备活细胞内RNA序列点突变的感知能力,首次将单点突变感知能力由1.5倍提升至94倍;并在干细胞分化状态感知、细胞内源性孕激素合成代谢途径激活和肿瘤细胞点突变识别和选择性消杀等多种细胞治疗与基因治疗场景中展示出了广泛的应用潜力,为细胞命运的精准操控提供了全新的工具箱。娄春波研究员和吴琼副教授为论文的共同通讯作者,清华大学张敏博士、张雪博士为论文的共同第一作者。
03
结核分枝杆菌外排泵EfpA的结构和功能揭示耐药机理
点睛一句:揭示 EfpA 功能及其引起耐药的机理,为结核病治疗提供新思路。
中国科学院深圳先进技术研究院脑所张小康团队与中国科学院天津工业生物技术研究所高峰团队、校海霞团队、中国科学院微生物研究所高福团队合作,首次证明结核分枝杆菌外排泵EfpA具有脂转运功能,并在PNAS上发表了题为 “ Structure and function of Mycobacterium tuberculosis EfpA as a lipid transporter and its inhibition by BRD-8000.3”的研究成果。
结核分枝杆菌外排泵 EfpA 蛋白和脂质以及和抑制剂复合物结构
该研究首次证明结核分枝杆菌外排泵EfpA具有脂转运功能,并发现小分子BRD-8000.3能有效抑制其转运活性。研究背景显示,EfpA在结核分枝杆菌中扮演关键角色,其高表达与多种药物耐药性密切相关。通过结构解析,团队揭示了EfpA的多个脂质结合位点,并在体外实验中证实了其磷脂转运功能。BRD-8000.3通过与脂质竞争EfpA二聚体间的结合位点,抑制其磷脂转运活性。
该研究不仅深化了对结核分枝杆菌耐药机制的理解,也为开发新型抗结核药物提供了潜在靶点。未来,团队将继续探索EfpA在结核病治疗中的潜在应用,以期为全球结核病防控贡献力量。高峰研究员和校海霞研究员、高福院士为论文的共同通讯作者。张小康正高级工程师为论文的共同第一作者。
04
点睛一句:抗 ANGPTL4 抗体–治疗类风湿关节炎骨破坏的新策略。
中国科学院深圳先进技术研究院医工所成文翔、张鹏团队与南方科技大学李亮团队合作,在期刊Molecular Therapy上发表题为“Bone-protective effects of neutralizing angiopoietin-like protein 4 monoclonal antibody in rheumatoid arthritis”的研究成果。
抗 ANGPTL4 抗体治疗类风湿性关节炎的作用机制
该研究发现类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)患者的血清以及滑膜组织中观察到血管生成素样蛋白 4(ANGPTL4)的表达水平明显升高。在胶原诱导的关节炎(CIA)和佐剂诱导的关节炎(AIA)动物模型中,通过cANGPTL4中和抗体(anti-cANGPTL4 Ab)的治疗可显著缓解疾病严重程度,抑制炎症进展 和骨破坏。此外,研究还发现 anti-cANGPTL4 Ab 可阻断FLS侵袭和迁移诱导的破骨细胞活化。该研究发现 ANGPTL4 是 RA 诊疗中潜在的生物标记物,以cANGPTL4为药物靶点的方案为RA的治疗提供了一种新的策略。
成文翔副研究员和张鹏研究员、李亮助理教授为论文的共同通讯作者。中国科学院深圳先进技术研究院研究助理柯丽青、深圳第二人民医院何琦非博士和深圳市疾控中心屈静博士为论文的共同第一作者。
05
构建适用“脑-肠轴”调控机制研究的质粒数据库
点睛一句:全新质粒数据库,助力肠道微生物和“脑-肠轴”研究的新工具。
中国科学院深圳先进技术研究院脑所陈宇团队与香港城市大学计算机系李帅成团队合作,构建了一个提供全面注释结果、在线分析和交互可视化的质粒数据库,探索了阿尔茨海默症肠道菌群中质粒的分布特征,并在Nucleic Acids Research上发表了题为“PlasmidScope:A comprehensive plasmid database with rich annotations and online analytical tools ”的研究成果。
PlasmidScope 质粒数据库概览
该研究构建了一个全新的质粒数据库PlasmidScope,收录了来自10个公共资源库的852600个质粒,提供了详尽的背景信息和基因功能注释结果,并利用 ESMFold 预测了其携带基因对应的蛋白质结构。此外,该质粒数据库还集成了在线分析模块和交互式可视化功能,支持不同数据间的交叉比较和查询。基于该质粒数据库,研究团队解析了阿尔茨海默症患者肠道菌群的质粒分布特征,并探索了它们在“脑-肠轴”中发挥的作用。陈宇研究员和李帅成教授为论文的通讯作者,中国科学院深圳先进技术研究院助理研究员李寅虎、研究助理陈姁桦和西北工业大学助理教授冯喜康为论文的共同第一作者。
推荐阅读
供 稿:科研处
整 理:吴灿鑫
责 编:王 淼
审 校:林一程