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生物评论周报72期:《Nature》重磅!利用靶向RNA测序诊断融合基因

 生物_医药_科研 2019-04-01

每日生物评论
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Nature: 利用靶向RNA测序诊断融合基因

澳大利亚等科学家在《Nature communications》刊发题为“利用靶向RNA测序诊断融合基因”的文章。

研究人员首次证明了利用靶向RNA测序(RNAseq)可以克服当前融合基因检测面临的困难和限制,更够快速精准诊断融合基因,指导肿瘤精准治疗 

首先,研究人员通过使用插入标准和细胞系优化实验室和生物信息学变量,建立了靶向RNAseq融合基因检测的敏感性定量方法(图1)。

接下来,研究人员分析了一个临床患者队列,在显示患者样本与以前的诊断高度一致的同时,将传统方法的63%的融合基因诊断率提高到靶向RNAseq的76%。

最后,研究人员证明靶向RNAseq通过同时测量基因表达水平和分析免疫受体库提供了额外的优势。

研究人员预计,靶向RNAseq将改善临床融合基因检测,其不断增加的应用将为融合基因生物学提供更深入的理解。

(图1.来源Nature:靶向RNAseq融合基因检测的敏感性定量方法建立)



(评论:以前的分子检测未检测到的新融合基因,使用靶向RNAseq确能够检测到,而且在单个样本中同时识别多个融合基因的能力,这对融合基因的筛查诊断很大的帮助) 

参考资料:

Erin E. Heyer, Ira W. Deveson, et al. Diagnosis of fusion genes using targeted RNA sequencing. Nature. 27 March 2019 

2

Nature:syndecan-1是胰腺癌大细胞增生的重要介质

德州大学的Giulio Draetta教授及其同事近日在《Nature》上发表了题为“Syndecan 1 is a critical mediator of macropinocytosis in pancreatic cancer”的文章。

胰腺癌细胞表面的一种名为syndecan-1(SDC1)的蛋白质可以响应胞内KRAS的信号,并促进巨噬细胞的破坏作用。 

九成胰腺导管癌中存在KRAS突变,KRAS突变会通过尚不明确的机制激活肿瘤微环境的巨噬细胞,并促进巨噬细胞的胞吞作用。

细胞膜能够响应来自细胞和外部环境的信号进而产生相应的动态变化。

在癌细胞中,基因突变为细胞提供了准确的变化指示,进而诱导细胞进入不受控制的“疯狂增殖”状态。

在细胞表面存在多种致癌机制,其中KRAS与细胞膜能够相互作用,直接指导细胞的恶性转化和维持肿瘤的生存。 

为了研究KRAS与细胞膜的联系,研究人员设计了一种研究胰腺癌中KRAS分别处于开放和关闭状态下,细胞表面变化情况的模型。

研究人员发现,细胞表面的蛋白质对KRAS的表达产生了巨大的响应变化,而SDC1是在KRAS通路开放时变化最为活跃的。

这提示KRAS可指导SDC1整合到细胞膜表面并发挥其功能。研究人员使用不同的方法来阻止SDC1整合到细胞膜中,其结果发现只有当SDC1表达于细胞表面才能激活巨噬细胞。 

(图2,来源Nature)



(评论:了解了这一机制切断其能量供应,后期找到关闭KRAS信号通路的方法,这可为未来治疗胰腺癌的关键方案。)

参考资料:

Wantong Yao, Johnathon L. Rose, et al. Syndecan 1 is a critical mediator of macropinocytosis in pancreatic cancer. Nature. 27 March 2019

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Cell:解密成年海马DG区神经祖细胞的起源之谜

美国宾夕法尼亚大学的宋洪军教授及夫人明国莉教授Cell 杂志上发表题为“A Common Embryonic Origin of Stem Cells Drives Developmental and Adult Neurogenesis“的文章。

解密成年海马DG区神经祖细胞的起源之谜,这对中枢神经系统海马神经再生的研究有着重大科学价值。 

为了弄清楚胚胎期海马DG区表达Hopx的神经祖细胞在发育期哪阶段获得成年RGL的特性,利用Hopx-CreER::mTmG小鼠发现Hopx+Nestin+阳性神经祖细胞在出生后第3天分布于整个颗粒细胞层,出生后第3天有一部分迁移至SGZ。

令人意外的是,从出生后第14天一直到成年,所有的Hopx+Nestin+阳性神经祖细胞都位于SGZ,不再迁移至其他部位(图3)。

这完全与侧脑室室下区( SVZ)的神经祖细胞长距离迁移至嗅球不同。 

此外,出生后第3天Hopx+Nestin+阳性神经祖细胞在形态上放射状神经纤维长度增加,并且表达细胞分裂蛋白。

这就说明胚胎期发育中的Hopx+神经祖细胞并不是以静息状态的模式被搁置(set-aside)在一边,而是暂时的拥有更加静默的成年RGL的特点。

此外,利用转录组学技术揭示了不同发育阶段Hopx+Nestin+阳性神经祖细胞在分子特征上具有高度相似性。 

(图3.来源cell,胚胎期海马DG区表达Hopx的神经祖细胞在出生后早期获得成年RGL的特性)

(评论:简而言之发现成年海马SGZ的神经祖细胞来源于胚胎期海马齿状回神经上皮,此后这种神经再生会一直持续。这为海马DG区神经再生再添新证据,有望解决一直存在的争议。)

参考资料:

Daniel A. Berg, Yijing Su,1Dennisse Jimenez-Cyrus,(2019)A Common Embryonic Origin of Stem Cells Drives Developmental and Adult Neurogenesis,Cell 177, 1–15

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