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本帖被 砂锅吊子 执行加亮操作(2021-04-22)
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1. Nature：颠覆认知！疯狂消耗葡萄糖的竟然不是癌细胞德国生理学家 Otto Warburg 在 100 年前提出著名理论：与正常细胞相比，癌细胞消耗大量葡萄糖，通过有氧糖酵解的方式产生大量乳酸。2021 年 4 月 7 日，来自范德比尔特大学 W. Kimryn Rathmell 教授团队在 Nature 发表研究论文 Cell-programmed nutrient partitioning in the tumour microenvironment。该研究分析了肿瘤微环境中使用营养物质的偏好性，发现喜欢摄取葡萄糖的竟然不是癌细胞而是髓系细胞，而癌细胞偏向于摄取谷氨酰胺。研究发现癌细胞能够通过摄取和代谢谷氨酰胺，显著地抑制葡萄糖代谢和免疫细胞的肿瘤浸润。该发现颠覆了固有认知，人类离战胜癌症又近了一步。 图 1来源：Nature2. Nature Metabolism：线粒体 DNA 突变能够降低癌症患者死亡风险线粒体 DNA 编码 13 种蛋白，其突变能够直接导致数十种严重的遗传疾病。2021 年 4 月 8 日，美国纪念斯隆・凯特琳癌症研究中心 Ed Reznik 教授团队在 Nature Metabolism 杂志上发表研究论文 Respiratory complex and tissue lineage drive recurrent mutations in tumour mtDNA。该研究表明肿瘤的线粒体 DNA 突变分为不同类型，在多种癌症中普遍存在，其与结直肠癌患者生存率显著提高有关，患者的死亡风险降低了 57％ 至 93％。该研究揭示了线粒体 DNA 突变对癌症的影响，对给癌症患者制定个性化治疗方案产生了巨大影响。 图 2来源：Nature Metabolism3. Cell：通过 2658 个癌症样本测序发现肿瘤遗传异质性肿瘤内异质性 (ITH) 是治疗耐药性的切入点，然而，人们对跨癌症类型的 ITH 的起源、驱动因素和程度知之甚少。2021 年 4 月 7 日，英国弗朗西斯克里克研究所 Peter Van Loo 教授团队在 Cell 杂志发表研究论文 Characterizing genetic intra-tumor heterogeneity across 2,658 human cancer genomes。该研究对 38 个癌症类型的 2658 个癌症样品的全基因组进行测序，其中 95.1% 的信息量样本包含了明显的亚克隆扩展证据，同时亚克隆之间出现频繁分支。结果揭示了大多数癌症类型的亚克隆驱动子突变的阳性选择，强调了 ITH 及其驱动程序在肿瘤进化中的重要作用。该研究从新的角度阐释了肿瘤内异质性程度和驱动因素，对于人类攻克癌症具有重要意义。 图 3来源：Cell4. Science：打开癌症治疗突破口体内的 BRCA1 和 BRCA2 基因突变，是大多数乳腺癌、卵巢癌和前列腺癌的病因。2021 年 4 月 9 日，英国弗朗西斯克里克研究所 Stephen C. West 教授团队在 Science 上发表研究论文 Targeting the nucleotide salvage factor DNPH1 sensitizes BRCA-deficient cells to PARP inhibitors。该研究开发出一种全新抗癌药物，靶向抑制 DNPH1 蛋白质，可在 BRCA 缺陷的细胞中增敏 PARP 抑制剂效果。该重大发现为治疗癌症开辟了新途径。 图 4来源：Science5. Nature Genetics：垃圾 DNA 有助于攻克白血病人类基因组的将近一半序列由含重复序列的跳跃基因组成，这些跳跃基因即为转座子，俗称垃圾 DNA。2021 年 4 月 8 日，美国西南医学中心徐剑课题组在 Nature Genetics 在线发表论文 Silencing of LINE-1 Retrotransposons is a Selective Dependency of Myeloid Leukemia，该研究发现逆转录转座子 LINE-1 不仅具有完整转座活性，而且在髓系白血病发生中具有抑癌功能。研究揭示了 LINE-1 通过逆转录转座激活 DNA 损伤检查点，影响基因组稳定性，从而抑制白血病细胞的增殖以及促进白血病细胞分化，其表达水平可作为髓系白血病进程的标志物。如今，这种垃圾 DNA 的抑癌潜力巨大，为攻克白血病提供了新的靶点。 图 5来源：Nature Genetics6. Cell Metabolism：氧化脂质可增强细胞衰老表型从古到今，长生不老是人类的夙愿，前有炼丹术，现有抗衰老药物，只为留住青春貌美。2021 年 4 月 2 日，美国巴克衰老研究所的 Arvind Ramanathan、Judith Campisi 以及 Christopher D. Wiley 研究组在 Cell Metabolism 杂志上发表论文 Oxylipin biosynthesis reinforces cellular senescence and allows detection of senolysis。研究发现衰老细胞能够合成并积累细胞内前列腺素 1a,1b- 二同型 -15- 脱氧 -δ-12,14- 前列腺素 J2（Dihomo-15d-PGJ2），释放的 15- 脱氧 -δ-12,14- 前列腺素 J2 是体内和体外衰老的生物标志物。衰老相关分泌表型（SASP）会导致人体的新陈代谢发生显著变化，而 Dihomo-15d-PGJ2 是 SASP 一个组成成分，该研究为检测细胞衰老提供了重要的切入点。 图 6来源：Cell metabolism7. Nature Cell Biology : STING 相分离器调节天然免疫2021 年 4 月 8 日，北京大学生命科学学院蒋争凡实验室在 Nature Cell Biology 杂志发表论文 The STING Phase-Separator Suppresses Innate Immune Signaling， 该研究发现 STING 蛋白相分离形成的内质网立方膜结构能调节天然免疫。在 DNA 病毒感染后期的细胞内，或体外用 STING 激活剂（2'3'-cGAMP、c-di-GMP）处理的细胞内，均可观察到未进行高尔基体转运的 STING 蛋白在内质网膜形成不少有高度液滴性质的微米级别的凝集体。这些发现一解延续 60 余年的科研悬案，或许几乎所有生命体各种细胞内的各类立方膜结构的形成，都可能受相关跨膜蛋白相分离的驱动。 图 7来源：Nature Cell Biology8. Cell：开发新型表观遗传编辑器 CRISPRoff2021 年 4 月 9 日，美国加州大学旧金山分校（UCSF）的 Jonathan S. Weissman 实验室联合 Luke A. Gilbert 实验室合作在 Cell 杂志发表论文 Genome-wide programmable transcriptional memory by CRISPR-based epigenome editing。该研究以 CRISPR 系统为基础，开发出一套新的表观遗传编辑器 CRISPRoff，其瞬时表达便可实现持久可遗传且可逆的 DNA 甲基化修饰和基因转录调控，有效地弥补了现有的转录调控 / 表观遗传编辑工具如 CRISPRi（dCas9-KRAB）及 dCas9-Dnmt3a（D3A）-Dnmt3L（D3L）的转录抑制效果缺乏持久性和可遗传性的功能短板。CRISPR 系统的开发具有划时代意义的研究。 图 8
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