CD3D

近日，康德赛与四川大学华西第二医院|华西妇产儿童医院李沁桐等人合作共同在 Molecular Therapy Methods & Clinical Development 发表文章：Macrophage manufacturing and engineering with 5’-Cap1 and N1-methylpseudouridine-modified mRNA，他们开发了一套高效的 GMP 级别治疗性巨噬细胞生产流程，并且采用 mRNA 技术成功在巨噬细胞内表达功能蛋白，增强其吞噬能力，修复损伤肝脏组织。更加重要的是，为满足 NMPA 对体外生产细胞产品的监管要求，他们利用各种检测手段分析终产品巨噬细胞的表型和功能，尤其是基于单细胞测序技术和流式细胞仪鉴定终产品中的细胞组成，为巨噬细胞大规模制备的质量控制和分析提供了宝贵经验。同时，也说明采用 mRNA 技术离体改造巨噬细胞，使其功能更加多样化，是肿瘤治疗和组织修复非常有效的治疗手段。 巨噬细胞的来源和表型 巨噬细胞几乎在存在于所有器官中，以细胞清道夫的名声为人所熟知。事实上，巨噬细胞是一种具有多种功能的天然免疫细胞，在防御病原体入侵、组织发育及稳态维系方面发挥着必不可少的作用。 巨噬细胞有两种来源： 第一，在胚胎发育早期，源自卵黄囊（yolk sac）的红髓祖细胞(erythromyeloid progenitor cells)在发育器官中分化为组织驻留巨噬细胞（RTMs）。 第二，骨髓造血干细胞分化为单核细胞（monocytes）并进入血液系统。单核细胞离开血液进入组织中分化为单核-巨噬细胞（Mo-macs）。 巨噬细胞具有高度的可塑性，会随着外部环境信号的变化，迅速改变其表型。M1 和 M2 是最为常见的两种巨噬细胞表型。M1 巨噬细胞是促炎表型，参与 Th1 型免疫反应及抗肿瘤反应，相反，M2 巨噬细胞则与抑制炎症、组织修复相关。在体外，经常用集落刺激因子（CSF1）诱导单核细胞分化为巨噬细胞，但是，CSF1 诱导的巨噬细胞表现为免疫抑制状态，称为 M(CSF1)。在体外培养过程中，添加 IFN-γ，M(CSF1)极化为促炎 M1 表型，相反，添加 IL-4或者M(CSF1)极化为抗炎 M2。 巨噬细胞—免疫治疗的理想靶标 很多实体瘤微环境中存在大量广泛浸润的、免疫抑制性的巨噬细细胞，称为肿瘤相关巨噬细胞（TAM），是肿瘤或者基质来源的趋化因子募集单核细胞分化而来。巨噬细胞具有双重性：一方面，TAM 会通过分泌促生长因子和血管生成因子促进肿瘤生长和转移；另外一方面，巨噬细胞又会发挥吞噬作用、细胞毒性、分泌促炎因子和向 T 细胞呈递抗原，促进适应性抗肿瘤免疫反应。 巨噬细胞是免疫治疗的理想靶标。研究人员开发各种小分子药物和抗体直接清除 TAMs、阻断募集单核细胞产生 TAMs 或者增强抗体介导的吞噬作用。然而，由于 TAMs 的复杂性和异质性，这些方法在临床试验中很难发挥效果。另一方面，过继性基因修饰/改造巨噬细胞疗法逐渐兴起，用于治疗癌症和组织损伤修复。2020 年，Carl H.June 在 Nat.Biotechnol 发表文章：Human chimeric antigen receptor macrophages for cancer immunotherapy，他们采用腺病毒载体对人巨噬细胞进行基因工程化改造，使其表达嵌合抗原受体，制备了一种持续性的促炎表型的 CAR-Ms。在两种实体瘤异种移植小鼠模型中，单次注射 CAR-Ms 可降低肿瘤负荷并延长总生存期。CAR-Ms 展现出多种活性，包括表达促炎细胞因子和趋化因子，将 M2 巨噬细胞可转化为 M1，增强调抗原呈递，募集和呈递抗原到 T 细胞，并抵抗免疫抑制细胞因子的作用。在人源化小鼠模型中，CAR-Ms 进一步被证明可以诱导促炎肿瘤微环境并增强抗肿瘤 T 细胞活性。 巨噬细胞生产工艺 细胞治疗产品的制备工艺指从供者获得供者细胞到细胞成品输入到受者体内的一系列体外操作的过程。GMP 级别巨噬细胞（Mo-Mac）生产流程大体分为三个部分：收集 PBMCs，富集单核细胞，巨噬细胞分化，成品检测与放行。富集单核细胞可采用 CD14 抗体磁珠纯化亲和纯化或者连续逆流淘析法。采用 CD14 抗体包被的磁珠分离到的单核细胞纯度（＞95%）要比淘析法（＞70%）分离到的更高，然而，单核细胞属于非增殖性细胞，使用抗体磁珠富集大量的单核细胞会导致高昂的费用，因此，采用基于离心力的淘析法更加节省成本。 工序 1: 白细胞分离术采集 PBMCs—粗纯 利用 Spectra Optia system 血液分离设备的 MCN 程序从供者外周血中分离 PBMCs，作为起始材料，此过程称为白细胞分离术（leukapheresis）。 解释一下，为什么叫白细胞分离术？leukapheresis 是由两部分词组成：Leukocytes 指的是白细胞，而 Apheresis 指代的是单采术，也就是利用一个人的血液通过设备进行处理，以分离出特定成分并将其余部分返回到血液循环中。外周血中存在三种类型的细胞：白细胞，红细胞和血小板（没有细胞核）。将白细胞中的粒细胞（拥有多叶核）去除掉以后，剩余细胞组成 PBMCs，全称为外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cell）。PBMCs 由拥有单个圆形细胞核的血细胞组成，包括淋巴细胞、单核细胞(monocytes)，树突细胞。所以这一步虽然叫做白细胞分离术，但是收集上收集的是 PBMCs。 工序 2: 连续逆流淘析法富集单核细胞—精纯 利用 Elutra system 基于连续逆流淘析原理从 PBMCs 起始材料中富集单核细胞。在设备中预先灌满含 1%人白蛋白的 Hanks 平衡缓冲液后，将 PBMCs 起始材料泵入到恒定离心速度旋转的淘析室（chamber），并且逐步提升培养基流速，整个淘析持续时间为 1h。朝外的离心力使得细胞远离旋转轴，而培养基流速驱动细胞靠近旋转轴，在双重力的作用下，细胞根据大小和密度逐渐分离为六个不同的组分。大多数情况下，单核细胞富集在组分 4/5/6 中， 工序3:刺激单核细胞分化为巨噬细胞 在 TexMACS (Miltenyi)培养基中添加 M-CSF(100ng/mL)，将单核细胞（1×10^6^ cell/mL）培养 7 天。分别在第 2 天和第 4 天，用新鲜培养基更换掉 1/2 体积的旧培养基。第 7 天，将单核细胞分化的巨噬细胞从培养袋中移出至含有 0.5%人白蛋白的 PBS/EDTA 缓冲液。最终，将离心收集到的细胞重悬于 CS10 细胞冻存培养基中。 巨噬细胞的质量监控与放行检测 NMPA 指导原则（细胞治疗产品质量管理指南和细胞治疗产品研究与技术指导原则）对制备过程中的细胞进行质量监控，中间样品的质量检验与终产品放行检验相互结合与互补，以达到对整体工艺和产品质量的控制。质量研究应涵盖细胞特性分析、功能性分析、纯度分析和安全性分析等方面，并且根据产品的自身特性可再增加其他相关的研究项目。 检测中间样品，比较富集效果 ABX Pentra 60 用于检测分析巨噬细胞生产过程中间样的细胞组成。基于白细胞分离术收集到的 PBMCs 样品的单核细胞比例中位数为 21%，经 Elutra system 逆流淘析进一步富集的样品中单核细胞比例中位数为 73.5%。 形态学分析 在显微镜下，终产品中的巨噬细胞形态呈现圆形，细胞质呈现经典的短突出。 表面标志物表达分析 单抗 25F9 被广泛用来鉴定巨噬细胞，因为它能够与单核-巨噬细胞表面表面的特异性抗原结合。此外，巨噬细胞还会表达 CD14 和 CD206。因此，采用流式细胞仪对终产品进行免疫表型分析。在 23 批巨噬细胞终产品中，25F9+细胞中位比例为 95.3%，而 CD206+细胞中位比例为 93.3%。 功能性分析与细胞存活率 利用 pHrodo E. coli BioParticles 检测巨噬细胞吞噬活性，细胞吞噬 BioParticles 后,pHrodo 染料会在酸性的溶酶体内发出荧光,可通过荧光显微镜或流式细胞仪检测到。具有吞噬活性的巨噬细胞在最终产品中占到 63%。基于 CD45 的流式检测终产品的细胞存活率为 94.1%。巨噬细胞产量同初始培养的单核细胞数量呈正比。 单细胞测序/流式鉴定细胞类型（纯度） NMPA 要求鉴定终产品中的细胞组成。使用单细胞测序技术分析来自两个供体的巨噬细胞终产品，结果显示，占据主导的细胞类型为巨噬细胞（97.86%和 98.09%），其他类型的细胞分别为 T/NK 细胞，B 细胞，造血干细胞（HSC）以及中间体细胞（Pro）。研究人员还发现巨噬细胞高表达 CD68/163/206。在来自供体 3 的巨噬细胞终产品中检测到高表达的 CD3D，这说明存在过量 T 细胞。虽然过量 T 细胞的存在并未影响到巨噬细胞的制备和最终的细胞状态，然而，回输含有过量 T 细胞的巨噬细胞产品可能会带来安全隐患。在单细胞水平，通过检测促炎和抗炎标记物表达模式可分析巨噬细胞的细胞状态，结果显示体外制备的巨噬细胞大部分处于未极化状态。最后，研究人员还用流式验证了单细胞测序的细胞组成鉴定结果。 采用 mRNA 技术工程化改造巨噬细胞 采用 mRNA 技术在巨噬细胞中表达功能蛋白能够增强巨噬细胞功能。乙酰氨基酚（APAP）是一种广泛使用的解热镇痛药，但过量摄入可能导致急性肝损伤甚至肝衰竭。在APAP诱导的小鼠肝脏损伤模型中，最为典型的病理特征是大量肝脏细胞的死亡和巨噬细胞的耗竭。增强巨噬细胞的吞噬能力或许有助于清除坏死或者凋亡的细胞，从而加速肝脏的再生恢复。将编码增强巨噬细胞吞噬功能的蛋白的 mRNA 电转至体外制备的巨噬细胞中，检测 mRNA 改造巨噬细胞吞噬死亡哺乳动物细胞的能力，结果发现电转 CD300LF mRNA 的巨噬细胞吞噬能力显著增强。在 APAP 诱导的肝损伤小鼠体内静脉注射 CD300LF mRNA-巨噬细胞，可显著降低肝脏细胞的死亡，血液中 ALT（丙氨酸氨基转移酶）和 AST（天冬氨酸氨基转移酶）水平也显著降低，坏死区域也更小，表明损伤的肝脏功能得到恢复。 小结 这项工作的重点在体外巨噬细胞的大规模制备和质量检测，最后顺带验证了一下利用 mRNA 技术离体改造巨噬细胞的可行性。需要注意的是，这项工作将 mRNA 递送至胞内采用的是电转，电转会造成 50%巨噬细胞死掉，伤亡惨重。为啥没有采用腺病毒载体呢？生产 CAR-M 的腺病毒载体会导致巨噬细胞持久维持促炎表型，这样有利于抗肿瘤免疫反应，然而，对于组织修复来说，抗炎 M2 表型显然更适合。巨噬细胞疗法的关键在于对其进行基因修饰/改造以增强其生物学功能，mRNA-LNP 技术无疑是最为快速有效的一条路。相比体内原位改造巨噬细胞，利用已经成熟的体外巨噬细胞 GMP 级别生产流程，加上高效的 mRNA 递送技术，离体制备出治疗性巨噬细胞，再回输至病人体内无疑是现阶段过渡的更加安全有效的治疗手段。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

2023年3月份即将结束，3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。 2023年3月份即将结束，3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：意外！完整的淋巴结有望提高免疫疗法治疗实体瘤的疗效 doi:10.1016/j.cell.2023.02.021 癌症治疗通常涉及切除肿瘤附近的淋巴结，以防它们含有转移性癌细胞。但是，来自美国加州大学旧金山分校和格拉德斯通研究所的研究人员在一项临床试验中的新发现显示，免疫疗法可以激活附近淋巴结中的抗肿瘤T细胞。他们发现在免疫治疗之前让淋巴结保持完整，可能能够提高这种新类型的疗法对实体瘤的疗效。相关研究结果发表在2023年3月16日的Cell期刊上，论文标题为“Dynamic CD8+ T cell responses to cancer immunotherapy in human regional lymph nodes are disrupted in metastatic lymph nodes”。 目前只有一小部分实体瘤对免疫疗法有反应。大多数免疫疗法的目的只是为了重新激活肿瘤中的T细胞，它们在那里与肿瘤中的癌细胞作战时往往会变得功能衰竭。这项新的研究表明，允许治疗激活淋巴结的免疫反应能够在推动免疫疗法的积极反应中发挥重要作用。 论文通讯作者、帕克癌症免疫治疗研究所的Matthew H. Spitzer博士说，“这项新的研究真正改变了我们对治疗期间将淋巴结留在体内的重要性的思考。淋巴结经常被切除，因为它们通常是转移性癌细胞出现的第一个地方，如果不进行手术切除，可能很难确定淋巴结是否包含转移性癌细胞。” Spitzer说，“免疫疗法旨在启动免疫反应，但当我们在治疗前切除附近的淋巴结时，我们基本上是在切除T细胞存活并能被激活的关键位置。”他指出，支持切除淋巴结的证据来自较早的早于当前免疫疗法使用的研究。 2.Cell：利用新方法成功纯化和表征人类神经干细胞 doi:10.1016/j.cell.2023.02.017 在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学的研究人员设计了一种荧光激活细胞分选方法，从人类大脑组织中分离出不同的神经干细胞和祖细胞类型。这项研究中使用的标志物在不同的大脑区域都是保守的。该技术应有助于未来的神经发育研究，并加速开发基于神经细胞移植的治疗方案，以治疗一系列神经系统疾病。相关研究结果发表在2023年3月16日的Cell期刊上，论文标题为“Purification and characterization of human neural stem and progenitor cells”。 图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.02.017。 这些作者确定了10种神经干/祖细胞类型，并通过将它们直接移植到新生儿免疫缺陷小鼠的大脑中来确定这些细胞的行为特征。6个月后，这些细胞在整个大脑中广泛迁移和定植，并分化出所有三种主要的神经细胞谱系。通过观察单个细胞类型的扩散方式和位置，他们可以对适宜的活动位点做出一些初步推断。虽然该实验仅仅是作为一种方法的可行性测试，但是他们确实确定了一种以前没有描述过的独特的双能性胶质祖细胞（bipotent glial progenitor cell）的功能特征。 这些作者成功地进行了概念验证，并发现可以根据细胞表面标志物从发育中的大脑中分离出不同的细胞类型。如果所使用的方法可以推广到其他干细胞类型，科学家们对细胞在大脑或其他器官中发挥的特定功能、机制和层次作用的理解可能会激增。 3.Cell：碱基编辑器有望用于治疗CD3δ重症联合免疫缺陷 doi:10.1016/j.cell.2023.02.027 在一项新的研究中，来自美国加州大学洛杉矶分校等研究机构的研究人员发现先进的基因组编辑技术可能能够用于罕见的致命遗传病--- CD3δ重症联合免疫缺陷（D3 delta severe combined immunodeficiency，CD3δSCID）---的一次性治疗。相关研究结果于2023年3月20日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Human T cell generation is restored in CD3δ severe combined immunodeficiency through adenine base editing”。 图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.02.027。 CD3δSCID是由CD3D基因突变引起的，它阻止了CD3δ蛋白的产生，而这种蛋白是造血干细胞正常产生T细胞所需的。没有T细胞，出生时患有CD3δSCID的婴儿无法抵御感染，如果不加以治疗，往往在出生后的头两年内死亡。目前，骨髓移植是唯一可用的治疗方法，但是这种方法有很大风险。 在这项新的研究中，这些作者发现一种名为碱基编辑（base editing）的新型基因组编辑技术可以校正造血干细胞中导致CD3δSCID的突变，并恢复它们产生T细胞的能力。这种潜在疗法是加州大学洛杉矶分校的Donald Kohn博士和Gay Crooks博士的实验室合作的结果。 4.Cell：揭示特定组蛋白突变导致严重神经发育综合征的遗传机制 doi:10.1016/j.cell.2023.02.023 就像修剪树木有助于促进适当的生长一样，大脑利用突触修剪（synaptic pruning）来去除其细胞之间不必要的连接。然而，当这一发生在幼儿期和成年期的正常过程不能正常停止时，大脑会失去太多的连接，包括一些重要的连接。由于这种过度的突触修剪，一些脑细胞死亡，另一些脑细胞引起炎症，从而导致运动、思考和学习方面的问题。 在一项新的开创性研究中，来自加拿大麦吉尔大学等研究机构的研究人员弄清了这一错误过程是如何发生的。他们通过研究三种特定组蛋白突变（H3.3G34R、H3.3G34V和H3.3G34W）的发育后果，揭示了导致严重神经发育综合征的遗传机制。具体而言，他们发现了在由这些生殖系突变--存在于生殖细胞中并被整合到每个细胞的DNA中的突变---引起的疾病中，大脑是如何受损的。相关研究结果发表在2023年3月16日的Cell期刊上，论文标题为“Single substitution in H3.3G34 alters DNMT3A recruitment to cause progressive neurodegeneration”。 图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.02.023。 他们的研究结果不仅可能有助于科学家们找到治疗这些疾病的新方法，而且也为研究其他涉及脑细胞损失和炎症的神经系统疾病（比如阿尔茨海默病）以及据猜测存在过度突触修剪的疾病（如精神分裂症）提供了启示。 论文通讯作者、麦吉尔大学健康中心研究所的Nada Jabado博士说，“神经元不能被替换。找到可能影响它们的机制很重要，并为急需的治疗性干预措施打开了大门，这既是为了在神经元损失变得重要之前抑制炎症；也是为了长期遏制疾病。” 5.Cell：浙大胡海岚教授团队揭示社会地位丧失引起的抑郁症样症状的神经机制 doi:10.1016/j.cell.2022.12.033 Alpha是一群小鼠的“国王”。当在管道中遇到另一只小鼠时，Alpha仅仅用一个眼神就能把它吓跑。但有一天，情况发生了变化。这只小“小鼠兄弟”以出乎意料的勇气，在与Alpha对峙了几秒钟后，直接把Alpha推了出去。在连续几天经历了这种滑铁卢之后，Alpha变得郁郁寡欢，失去了以前的主导地位。 这一逆转是由一组脑科学家精心策划的，他们目睹了Alpha“国王地位丢失”的整个过程，并记录了其在大脑中的神经活动。经过六年的实验，由中国浙江大学胡海岚（Hu Hailan）教授领导的一个研究团队建立了一种抑郁症小鼠模型，探索这一过程背后的关键神经机制。相关研究结果发表在2023年2月2日的Cell期刊上，论文标题为“Neural mechanism underlying depressive-like state associated with social status loss”。 图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2022.12.033。 在这项新的研究中，胡教授团队反复“复制”这种国王地位丢失的情景，并通过纤维测光仪追踪特定大脑区域的钙离子活动和神经电活动信号。经过一系列的实验，这种内在的神经机制逐渐变得清晰。外侧缰核（lateral habenula, LHb）作为一种反奖赏中枢，可以被各种厌恶性刺激激活。 当排名较高的小鼠遭受“被迫失败”时，这种奖励预测错误信号将激活LHb，从而诱发类似抑郁症的行为。与此同时，在编码社会竞争的内侧前额叶皮层（medial prefrontal cortex, mPFC）中，兴奋性神经元的活动也将减少，导致排名较高的小鼠出现“退缩”和“自我否定”行为。Fan 说，“由这种负面的奖励预测错误介导的LHb的激活是与社会地位丧失相关的抑郁样状态背后的神经机制。” 有趣的是，如果通过光遗传学抑制LHb的神经元活动，在遭受“被迫失败”后，地位较高的小鼠显示出较少的抑郁症样行为。 6.Cell：新研究揭示导致后天性脑积水的新机制 doi:10.1016/j.cell.2023.01.017 在一项新的研究中，来自美国麻省总医院的研究人员发现了一种导致最常见形式的后天性脑积水（acquired hydrocephalus）的新的分子机制，这有可能为有史以来第一次以非手术方式治疗这种影响到大约一百万美国人的威胁性疾病打开大门。相关研究结果近期发表在Cell期刊上，论文标题为“The choroid plexus links innate immunity to CSF dysregulation in hydrocephalus”。 图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.01.017。 在这项新的研究中，这些作者在动物模型中发现了大脑感染或出血引发大规模神经炎症反应的一种途径，这种神经炎症反应导致称为脉络丛（choroid plexus）的组织产生脑脊液(CSF)，从而引起脑室肿胀。 论文通讯作者、麻省总医院小儿神经外科医生Kristopher Kahle博士说，“考虑到神经外科充满了巨大的发病率和并发症，找到一种非手术治疗脑积水的方法一直是我们这个领域的最高目标。我们通过全基因组分析方法确定了脑室肿胀的基础机制，这种肿胀发生在后天性脑积水的脑出血或脑感染之后。我们希望这些发现将为治疗脑积水的抗炎药物的批准铺平道路，这可能会改变美国和世界各地无法接受手术的人群的游戏规则。” 7.Cell：解析出水生细菌气体囊泡的分子结构 doi:10.1016/j.cell.2023.01.041 与潜艇的压载舱或鱼鳔的功能类似，许多水生细菌使用气体囊泡（gas vesicles，简称气囊）来调节它们的漂浮性。如今，在一项新的研究中，来自荷兰代尔夫特理工大学的研究人员首次描述了气囊的分子结构。这些气囊近期也被重新用作超声成像的造影剂。相关研究结果发表在2023年3月2日的Cell期刊上，论文标题为“Cryo-EM structure of gas vesicles for buoyancy-controlled motility”。 图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.01.041。 气囊是空心的、圆柱形的纳米结构，由一种基于蛋白的薄外壳制成，并充满了气体。在功能上潜艇的压载舱或鱼鳔，许多水生细菌利用这些结构来调节它们的漂浮性。论文共同通讯作者、代尔夫特理工大学生物纳米科学系助理教授Arjen Jakobi说，“比如，某些蓝细菌利用气囊漂浮到表面，以收获光线进行光合作用，这种现象有时在有毒藻类水华中大规模出现。” 8.Cell：破解140年难题！首次揭示淋巴结中的易染体巨噬细胞清除触发自身免疫的B细胞机制 doi:10.1016/j.cell.2023.02.004 近140年来，淋巴结内的一种神秘的细胞类型---所谓的“易染体巨噬细胞（tingible body macrophage）”---的起源和行为一直是个谜。如今，在一项新的研究中，来自澳大利亚加文医学研究所的研究人员首次跟踪了这种细胞的生命周期和功能，这对我们了解自身免疫性疾病有一定的影响。相关研究结果于2023年3月2日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Apoptotic cell fragments locally activate tingible body macrophages in the germinal center”。 当免疫系统攻击身体时发生的自身免疫性疾病影响了5%的澳大利亚人，并在全球范围内具有很高的慢性健康负担，但其原因却不为人所知。论文共同通讯作者、加文医学研究所活体显微镜与基因表达实验室负责人Tri Phan教授说，“在有机体内，死亡一直在发生，如果不进行清理，死亡细胞的内含物会引发自身免疫性疾病。” 图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.02.004。 身体许多部位中的巨噬细胞负责清除细菌和病毒等外来物质，但是这些作者发现，这些在淋巴结内发现的易染体巨噬细胞专门负责清理免疫系统自身的废物：当身体对抗感染时发生增殖的B细胞。 在免疫反应期间，大量的B细胞在淋巴结内被制造出来，然后测试它们中和感染的能力。未能通过测试的B细胞注定要死亡，但在它们消失的过程中，它们会触发身体进行自我攻击。这些细胞的内含物---特别是细胞核中的内含物---是炎症性的，可以无意中激活一些B细胞，使得它们产生针对该废物的抗体，从而导致自身免疫。因此，清除这些废物是一项关键的内务管理功能。 9.Cell：首次在经过甲基化编辑的哺乳动物中证实了跨代表观遗传的存在 doi:10.1016/j.cell.2022.12.047 在一项新的研究中，来自美国沙克生物学研究所和西班牙圣安东尼奥天主教大学的研究人员首次在一种经过甲基化编辑的哺乳动物中证实了跨代表观遗传。相关研究结果发表在2023年2月16日的Cell期刊上，论文标题为“Transgenerational inheritance of acquired epigenetic signatures at CpG islands in mice”。在这篇论文中，他们描述了在测试小鼠中设计一种表观遗传突变，并跟踪四代后代的变化。 这项新的研究涉及将特定的甲基分子添加到测试小鼠胚胎干细胞（ESC）基因组的两个位点上。这阻止了两个与代谢有关的基因--- ANKRD26和LDLR---的激活。然后，他们将这些经过修饰的细胞注射到小鼠胚胎中，然后将接受注射的小鼠胚胎植入一只代孕小鼠的子宫中。随后，这些作者从出生到10个月对所产生的小鼠后代的发育进行跟踪。 图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2022.12.047。 所有携带经过修饰的细胞的小鼠都出现了肥胖，正如预期的那样。这些作者随后将这些肥胖的小鼠与未携带经过修饰的细胞的小鼠进行了交配，并研究了它们的后代。这些后代再与其他小鼠交配，如此反复四代。所有四代都有携带经过修饰的等位基因，并且都出现了肥胖。 该团队进行了几次实验，在一些实验中让经过修饰的雄性小鼠与未经过修饰的雌性小鼠交配，在另一些实验中，让经过修饰的雌性小鼠与未经过修饰的雄性小鼠交配。这没有什么不同；肥胖仍然在小鼠后代中存在。这种性状是如何传递的仍然是一个谜。 10. Cell：通过分析宏转录组揭示存在大量的类病毒样ccRNA doi:10.1016/j.cell.2022.12.039 在一项新的研究中，来自来自美国国家医学图书馆（NLM）和合作研究机构的研究人员开发出一种计算流程来识别和更好地了解类病毒（viroids）和类病毒样（viroid-like）共价闭合环状RNA（covalently closed circular RNA, cccRNA，也可简单称为环状RNA）。这是一种单链RNA，与线性RNA不同，它形成一个共价封闭的连续环状结构。相关研究结果发表在2023年2月2日的Cell期刊上，论文标题为“Mining metatranscriptomes reveals a vast world of viroid-like circular RNAs”。 图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2022.12.039。 类病毒是只有250到400个核苷酸的环状RNA，是已知传染源中最小和最简单的。它们一直被认为只在植物中引起感染。人们对类病毒和类病毒样RNA的多样性知之甚少，这促使科学家们对这些亚病毒传染源以及它们在其他环境和宿主中可能的丰度进行更多调查。 通过搜索5131个宏转录组和1344个植物转录组中的类病毒样ccRNA，这些作者发现了11378个类病毒样ccRNA，横跨4409个物种级集群。这一发现与之前发现的类病毒样序列元件相比，增加了五倍。（生物谷 Bioon.com）

在一项新的研究中，来自美国加州大学洛杉矶分校等研究机构的研究人员发现先进的基因组编辑技术可能能够用于罕见的致命遗传病--- CD3δ重症联合免疫缺陷（D3 delta severe com 在一项新的研究中，来自美国加州大学洛杉矶分校等研究机构的研究人员发现先进的基因组编辑技术可能能够用于罕见的致命遗传病--- CD3δ重症联合免疫缺陷（D3 delta severe combined immunodeficiency，CD3δSCID）---的一次性治疗。相关研究结果于2023年3月20日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Human T cell generation is restored in CD3δ severe combined immunodeficiency through adenine base editing”。 CD3δSCID是由CD3D基因突变引起的，它阻止了CD3δ蛋白的产生，而这种蛋白是造血干细胞正常产生T细胞所需的。没有T细胞，出生时患有CD3δSCID的婴儿无法抵御感染，如果不加以治疗，往往在出生后的头两年内死亡。目前，骨髓移植是唯一可用的治疗方法，但是这种方法有很大风险。 在这项新的研究中，这些作者发现一种名为碱基编辑（base editing）的新型基因组编辑技术可以校正造血干细胞中导致CD3δSCID的突变，并恢复它们产生T细胞的能力。这种潜在疗法是加州大学洛杉矶分校的Donald Kohn博士和Gay Crooks博士的实验室合作的结果。 Kohn实验室之前已成功开发了针对几种免疫系统缺陷的基因疗法，包括其他形式的重症联合免疫缺陷（SCID）。他和他的同事们应加拿大阿尔伯塔儿童医院研究所的小儿血液学和免疫学专家Nicola Wright博士的请求，将注意力转向了CD3δSCID，当时Wright正在为她的患者寻找更好的治疗方案。 CD3δSCID在加拿大和墨西哥之间移民的门诺派教徒社区很普遍。Wright说，“由于墨西哥没有对新生儿进行SCID筛查，我经常看到一些婴儿被诊断得很晚，回到加拿大后病得很重。” 当Kohn向他的实验室提出Wright的请求时，当时在加州大学洛杉矶分校大四结束时加入Kohn实验室的研究助理Grace McAuley站出来提出了一个大胆的想法。Kohn说，“McAuley建议我们尝试碱基编辑，这是我的实验室以前从未尝试过的一项非常新的技术。” 碱基编辑是一种超精确的基因组编辑形式，使科学家们能够校正DNA中的单碱基突变。DNA由四种碱基---A、T、C和G---组成；这些碱基配对形成了DNA双螺旋梯形结构中的“横档（rungs）”。其他基因编辑平台，如CRISPR-Cas9，会切割染色体的两条链来改变DNA，而碱基编辑是通过化学方法将一种DNA碱基变成另一种（比如将A变成G），而让染色体保持完整。 McAuley说，“一开始我有一个非常陡峭的学习曲线，当时碱基编辑并不奏效。但我继续向前推进。我的目标是帮助将这种疗法以尽可能快的速度推广到临床。” McAuley联系了布罗德研究所的David Liu（碱基编辑的发明者），就如何评估该技术在这一特定用途中的安全性寻求建议。最终，McAuley确定了一种能高效校正致病基因突变的碱基编辑器。 图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.02.027。 由于这种疾病极为罕见，为这项新的研究获取患者的造血干细胞是一项重大挑战。当Wright向这项研究提供了一名正在接受骨髓移植的CD3δSCID患者捐赠的造血干细胞后，该项目得到了推动。这种碱基编辑器在三项实验室实验中，平均校正了该患者近71%的造血干细胞。 接下来，McAuley与加州大学洛杉矶分校风湿病学临床讲师Gloria Yiu博士合作，测试校正后的造血干细胞是否能产生T细胞。Yiu使用人工胸腺类器官，这是Crooks实验室开发的模拟人类胸腺环境的干细胞衍生组织模型。当这些经过校正的造血干细胞被引入人工胸腺类器官时，它们产生了功能齐全的成熟T细胞。 Yiu说，“由于人工胸腺类器官能有效地支持成熟T细胞的发育，它是一个理想的系统，表明对患者造血干细胞进行碱基编辑能修复这种疾病中的缺陷。” 作为最后一步，McAuley通过将经过校正的造血干细胞移植到小鼠体内，研究了它们的寿命。移植后四个月，这些经过校正的造血干细胞仍然存在，表明碱基编辑已校正了真正的、自我更新的造血干细胞中的突变。这些研究结果表明，校正后的造血干细胞可以长期存在，并产生患者健康生活所需的T细胞。 这些作者正在研究如何将这种新方法带入加拿大、墨西哥和美国的CD3δSCID婴儿的临床试验中。 这项研究中描述的治疗方法仅用于临床前测试，尚未在人类身上进行测试，也未被美国食品药品管理局（FDA）批准可安全和有效地用于人类。该技术被提交专利申请，Kohn和McAuley被列为共同发明人。（生物谷 Bioon.com） 参考资料： Grace E. McAuley et al. Human T cell generation is restored in CD3δ severe combined immunodeficiency through adenine base editing. Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.02.027.