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2020年8月Cell期刊不得不看的亮点研究

来源:本站原创 2020-08-31 22:36

2020年8月31日讯/生物谷BIOON/---2020年8月份即将结束了,8月份Cell期刊又有哪些亮点研究值得学习呢?小编对此进行了整理,与各位分享。

1.Cell:发现新的代谢免疫检查点IL4I1!它激活芳基烃受体,促进肿瘤进展
doi:10.1016/j.cell.2020.07.038


在一项新的研究中,来自德国癌症研究中心(DKFZ)和柏林卫生研究所(BIH)的研究人员发现代谢酶IL4I1(Interleukin-4-Induced-1)能促进肿瘤细胞的扩散,抑制免疫系统。这种激活二恶英受体(dioxin receptor)的酶是由肿瘤细胞大量产生的。在未来,抑制IL4I1的物质可以为癌症治疗带来新的机会。相关研究结果于2020年8月19日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“IL4I1 Is a Metabolic Immune Checkpoint that Activates the AHR and Promotes Tumor Progression”。论文通讯作者为德国癌症研究中心的Christiane Opitz。论文第一作者为德国癌症研究中心的Ahmed Sadik、Luis F. Somarribas Patterson、Selcen ?ztürk和Soumya R. Mohapatra。
图片来自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.07.038。

免疫疗法可以激活身体自身对肿瘤的防御,目前正在给癌症治疗带来革命性的变化。然而,尽管取得了一些突破性的成功,但只有少数患者能从目前的药物中获益。在这项新的研究中,这些作者研究了肿瘤逃避免疫系统破坏的分子机制。他们的研究成果可能为新的免疫疗法概念的提出提供重要信息。

2.Cell:单剂ChAd疫苗可保护上下呼吸道免受SARS-CoV-2感染
doi:10.1016/j.cell.2020.08.026


在一项新的研究中,来自美国华盛顿大学圣路易医学院的研究人员开发出一种针对SARS-CoV-2病毒的疫苗(称为ChAd),可以通过鼻子一次注射,有效地防止对这种新型冠状病毒敏感的小鼠感染。相关研究结果于2020年8月19日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“A single-dose intranasal ChAd vaccine protects upper and lower respiratory tracts against SARS-CoV-2”。

与其他正在开发中的COVID-19疫苗不同的是,这种疫苗是通过鼻子给送的,而鼻子往往是最初的感染部位。在这项新的研究中,这些作者发现这种鼻腔给送途径在全身产生了强烈的免疫反应,但在鼻子和呼吸道中尤其有效,可以防止SARS-CoV-2感染在体内扎根。

3.Cell:揭示细胞因子风暴阻止新冠肺炎患者产生持久的免疫反应
doi:10.1016/j.cell.2020.08.025


大量细胞因子的释放会导致COVID-19的一些最严重症状。当大量的免疫细胞释放细胞因子时,这会增加炎症,并形成一个反馈循环,从而使得更多的免疫细胞受到激活,这种现象有时也被称为细胞因子风暴(cytokine storm)。在一项新的研究中,来自美国布莱根妇女医院和拉根研究所等研究机构的研究人员指出一些细胞因子在高水平时也可能阻止受感染的人产生长期免疫力,这是因为观察到感染者很少制造产生持久免疫反应所需的B细胞类型。相关研究结果于2020年8月19日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Loss of Bcl-6-expressing T follicular helper cells and germinal centers in COVID-19”。
图片来自CC0 Public Domain。

论文共同通讯作者、拉根研究所的Shiv Pillai教授说,“我们已经看到很多研究已表明对COVID-19的免疫力是不持久的,这是因为抗体会随着时间的推移而下降。这项研究提供了一种解释这种较低质量的免疫反应的机制。”

4.Cell:新型探针能够检测细胞中缺陷线粒体的破坏过程 有望揭示多种神经变性疾病的发病机制
doi:10.1016/j.cell.2020.04.025


近日,一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中,来自日本理化学研究所等机构的科学家们通过研究开发出了一种通用的探针,其或能帮助准确检测细胞中缺陷线粒体的程序性破坏,研究者表示,线粒体是细胞中的能量工厂,在患有类似帕金森疾病的小鼠模型中,产多巴胺的神经元细胞中受损的线粒体或许无法被摧毁。

线粒体是能为机体细胞发挥正常功能提供化学能量的关键细胞器,但当细胞处于压力状态下时,线粒体就会出现功能异常,且会产生大量活性氧自由基,从而损伤细胞,因此细胞就会通过将受损的线粒体分配给溶酶体来进行清除和摧毁,溶酶体能作为细胞中的废物处理系统,帮助分解或破碎不需要的组分。如果选择性地消除功能异常的线粒体发生失败的话(即线粒体自噬(mitophagy)),就会引发多种疾病,因此研究人员非常感兴趣监测细胞中线粒体自噬的过程。

此前研究人员开发出了荧光探针来检测线粒体自噬,但有些探针仅能在活体细胞中使用,其它探针则非常容易受到并没有溶酶体参与的破坏过程的影响。这项研究中,研究人员通过研究开发出了一种新型荧光探针,其能在活体细胞和固定细胞中使用,而且在溶酶体中表现尤其突出。这种新型探针包含两部分结构,其中一部分能够抵抗溶酶体中酶类的作用,另一部分则会被溶酶体破坏;因此,通过监测探针荧光的颜色,研究人员就能检测出线粒体何时会进入溶酶体,与此前检测有丝分裂的探针不同的是,这种新型探针对于溶酶体中的降解酶类和酸度都非常敏感,所以其甚至会在溶酶体不再具有酸性的固定细胞中也能发挥作用。

5.Cell:阻断特殊蛋白的功能或有望增强免疫疗法的效力来增强清除耐药性癌细胞的能力
doi:10.1016/j.cell.2020.07.013

免疫疗法能通过刺激患者自身的免疫系统来攻击癌细胞,从而就能使得部分癌症患者的疾病快速完全缓解,这种疗法在癌症患者的治疗上带来了革命性的变革,但实际上其仅能对不到四分之一的患者发挥治疗作用,因为肿瘤非常狡猾,其能有效躲避宿主免疫系统的攻击,近日,一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中,来自华盛顿大学医学院等机构的科学家们通过研究发现,阻断名为TREM2蛋白的功能或能增强标准免疫疗法药物的治疗效应,从而就有望完全消除肿瘤;相关研究结果或有望为更多癌症患者提供一种释放免疫疗法力量的潜在新方法。

研究者Marco Colonna说道,从本质上来讲我们发现了一种能增强肿瘤免疫疗法的新工具,抵御TREM2蛋白的抗体单独使用时能降低特定肿瘤的生长,但当其与免疫疗法药物相结合时我们就能看到肿瘤的完全排斥反应,目前已经有一些抗TREM2的抗体已经进入临床试验用于其它疾病的治疗,因此研究人员还必须对动物模型进行相关研究来证实这些结果,如果的确能发挥作用的话,后期研究者将会进一步进行临床试验,因为目前有一些抗体是可用的。

6.Cell:特殊蛋白或会促进压力状态下的细胞进入分子“交通堵塞”状态 进而诱发细胞的自杀通路
doi:10.1016/j.cell.2020.06.006


当细胞经历高水平的压力时(比如暴露于过多的紫外线照射),细胞内的核糖体就会发生碰撞并导致细胞内“交通堵塞”,近日,一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中,来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家们通过研究发现了一种特殊蛋白,其能识别出这种“交通”问题,并将细胞推向自杀的途径中;深入理解这一途径发生的分子机制或有望帮助开发相应的干预性措施。
图片来源:William Vermi/Martina Molgora。

研究者Rachel Green博士表示,长期以来我们一直在研究细胞如何识别编码信息中的问题,以及这种识别过程如何依赖于核糖体;这些问题可能是由于基因组编码错误或环境对细胞所带来的损伤而引起。核糖体能沿着mRNA行进,其工作就是解码mRNA并提供一套指令来制造蛋白质,当细胞压力增加时,mRNAs就会受损,核糖体就无法沿着mRNA行进,从而其就会像分子碰碰车一样互相碰撞,由于这些核糖体无法抵达mRNA的末端,因此就会产生不完整的蛋白质。

7.Cell:重症COVID-19的特点为骨髓细胞遭受异常调节
doi:10.1016/j.cell.2020.08.001


在一项新的研究中,来自德国柏林夏里特医学院、波恩大学、德国神经退行性疾病中心(DZNE)、亥姆霍兹感染研究中心(HZI)和德国感染研究中心(DZIF)等研究机构的研究人员发现与人们普遍认为的情况相反,COVID-19的严重病程不仅会导致强烈的免疫反应,而且免疫反应会处于一个持续的激活和抑制循环中。相关研究结果于2020年8月5日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Severe COVID-19 is marked by a dysregulated myeloid cell compartment”。

大多数感染了新型冠状病毒SARS-CoV-2的患者表现出轻微症状,甚至没有症状。然而,10%至20%的患者在COVID-19病程中会出现肺炎,其中一些患者会出现危及生命的后果。论文通讯作者、波恩大学教授、德国神经退行性疾病中心研究小组负责人Joachim Schultze说,"对于这些严重病程的原因,我们仍然不是很了解。在那些受影响的人中测得的高炎症水平实际上表明了一种强烈的免疫反应。然而,临床发现表明免疫反应是并不是有效的。这存在着矛盾。”论文共同作者、柏林夏里特医学院感染性疾病与呼吸医学科医疗部感染免疫学教授解释道,“因此,我们假设免疫细胞大量产生,但它们的功能是有缺陷的。为此,我们分析了患上不同严重程度的COVID-19的患者的血液。”

8.Cell:液体样品检测可用于癌症的诊断
doi:10.1016/j.cell.2020.07.009


由于在早期发现癌症时更容易成功得到治疗,因此癌症研究的主要目标之一是开发新的方法,以便在肿瘤开始扩散之前及早发现它们。其中一类方法是液体活检,这些测试旨在通过​​检测血液样本中的生物标志物来发现和诊断。在2020年8月13日发表在《Cell》杂志的一项研究中,来自纪念斯隆·凯特林和威尔·康奈尔医学大学的合作者在报告说,由肿瘤释放的称为EVP(细胞外囊泡和颗粒)的微小物质可被用于在早期阶段检测多种不同类型的癌症。

研究人员说,关注EVPs中的蛋白质而不是癌症基因的一个潜在优势是,它使它们还能表征在肿瘤周围区域(称为肿瘤微环境)中发现的不同类型的细胞。此外,它可以帮助他们检测其他组织的变化,例如免疫器官,这些变化也有助于血液中可见的EVP蛋白。

该研究着眼于EVP是否在筛查中具有作用。它使用了已知患有癌症的人的血液和组织,以及一些来自细胞系和小鼠模型的样本。该研究包括来自18种不同癌症的样本,包括乳腺癌,结肠癌和肺癌。通过使用计算生物学方法将特定的EVP蛋白特征与某些类型的癌症相匹配。研究小组发现计算机可以从样本中识别出不同类型的癌症,其敏感性为95%(意味着在95%的病例中发现了癌症),特异性为90%(意味着它确定的癌症中有10%被证明是假阳性)。

9.华人科学家在Cell期刊上发表快照文章,总结脂肪酸结合蛋白的功能
doi:10.1016/j.cell.2020.07.027


脂肪酸结合蛋白(FABP)作为一种分子伴侣,协调脂肪酸和其他分子在细胞之间的运输。美国路易斯维尔大学微生物学与免疫学系副教授Bing Li博士研究FABP作用的领军人物。2020年8月20日,他在细胞生物学领域享有很高声誉的Cell期刊上发表了关于FABP功能的“快照(SnapShot)”文章,文章标题为“SnapShot: FABP Functions”。

Li的研究重点是FABP在慢性炎症、肥胖和癌症产生中的作用。他最近提出了这类蛋白中的一种--- FABP4---水平的增加如何促进乳腺瘤生长的机制。FABP4水平增加是由大量脂肪组织导致的。

Li说,“我所在实验室的研究证实FABP家族成员,特别是FABP4和FABP5,通过调节免疫细胞功能,在介导肥胖相关疾病方面起着至关重要的作用。因此,我们对FABP的研究不仅揭示了肥胖损害人类健康的潜在机制,还在临床试验上为新型免疫治疗策略提供了新的靶标。”

10.Cell:无症状或轻度COVID-19恢复期患者产生强劲的T细胞免疫反应
doi:10.1016/j.cell.2020.08.017


在一项新的研究中,来自瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员报道,轻度的COVID-19可触发强劲的记忆T细胞反应,即便在没有可检测到的病毒特异性抗体反应的情况下,也是如此。他们表示,自然暴露于SARS-CoV-2或感染这种病毒--导致COVID-19疾病的新型冠状病毒--产生的记忆T细胞反应可能是预防严重疾病反复发作的重要免疫组成部分。相关研究结果近期发表在Cell期刊上,论文标题为“Robust T cell immunity in convalescent individuals with asymptomatic or mild COVID-19”。
图片来自NIAID。

论文通讯作者、卡罗林斯卡学院的Marcus Buggert说,“我们目前正面临着几十年来最大的全球卫生紧急情况。在没有保护性疫苗的情况下,确定暴露者或感染者,特别是那些可能无意中作为主要传播者的无症状或非常轻微的疾病形式的人,是否会对SARS-CoV-2产生强大的适应性免疫反应至关重要。” (生物谷 miaobaku.com)

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