NFAT1

*仅供医学专业人士阅读参考从神经病理学的角度来看，阿尔茨海默病（AD）是一种极其复杂的疾病，尽管科学家已经发现了关键病理蛋白β淀粉样蛋白（Aβ）和过度磷酸化的tau蛋白（ptau），但目前以减少病理蛋白负担为目标的治疗策略的获益并不理想，其中的障碍之一就是缺乏对大脑细胞类型的复杂性和它们在疾病中如何被影响的理解。近年来，大脑细胞统计网络倡议（BICCN）和大脑细胞图谱网络倡议（BICAN）通过单细胞基因组学和空间转录组学等方法构建了包含各类型脑细胞的知识库。以此为基础，西雅图阿尔茨海默病脑细胞图谱（SEA-AD）联盟希望能够单独构建AD及相关痴呆症的最高分辨率、多模式、全脑细胞图谱。在今天的《自然·神经科学》上，由艾伦脑科学研究所和华盛顿大学研究人员领导的团队发表了最新研究成果[1]。他们结合BICCN的知识库和来自84名具有不同AD病理供体的大脑颞中回细胞，揭示了AD的两个阶段：病理缓慢积累的早期阶段和病理指数级增加的晚期阶段，前者存在炎性小胶质细胞、反应性星形胶质细胞、生长抑素抑制性神经元丢失以及少突胶质细胞前体细胞的髓鞘再生反应，后者存在兴奋性神经元，及Pvalb+和Vip+抑制性神经元亚型的丢失。颞中回是涉及语言和语义记忆处理，以及高阶视觉（物体的识别和分类）处理的区域，研究已经证实了颞中回是AD临床前阶段相关ptau病理的关键脑区，其中新皮层的ptau会蔓延至整个大脑。研究人员从84名志愿者捐献的死后大脑尸检样本中收集了颞中回，志愿者的平均死亡年龄为88岁，其中51名为女性，平均死后间隔时间为7.0小时。42人具有高AD神经病理学变化，21人为中等，12人为低，9人无AD。研究人员分析了340万个不同形态的高质量细胞核，将它们与BICCN中的MTG细胞分类相匹配。SEA-AD的分析计划他们使用机器学习方法量化了一系列神经病理学变量，包括常规的AD神经病理分期标志物ptau的神经原纤维缠结和Aβ斑块，AD相关共病的病理标志物pTDP-43和α-突触核蛋白，以及细胞变化标志物，包括小胶质细胞的IBA1、星形胶质细胞的GFAP、神经元的NeuN等。量化后再对变量的变化轨迹进行建模，研究人员根据AD严重程度定义了早期和晚期两个阶段，早期时，病理水平较低，认知不受影响，但表现出神经元丢失和早期淀粉样蛋白病理，晚期时，AD病理、神经元丢失和认知障碍显著增加。此前的BICCN研究从典型神经发育的成年人中确定了颞中回内151个转录不同的细胞类型和状态，可分为3个主要类别（兴奋性神经元、抑制性神经元和非神经元细胞）的24个亚类。研究人员以此为参照，根据前面的分析结果构建了颞中回的多模态AD细胞图谱。随着疾病严重程度的增加，不同细胞有着不同的变化，研究人员定义了随疾病严重程度增加而减少的细胞为脆弱型，增加的为关联型，二者合称为受影响型，不变化的为不受影响型。脆弱型包括一部分兴奋性端脑内侧束（IT）神经元，一部分来自内侧神经节隆起（生长抑素抑制性和Pvalb+）和尾部神经节隆起（Vip、Lamp5和Sncg+）的GABA能中间神经元。在受影响型非神经元细胞中，研究人员观察到了一类小胶质细胞和星形胶质细胞的增加，以及一类少突胶质细胞和少突胶质细胞祖细胞的减少。脆弱型神经元和受影响型非神经元细胞脆弱型生长抑素抑制性神经元表现出AD特异性分子变化，一些特异性激酶，包括酪氨酸激酶和钙离子/钙调蛋白依赖激酶家族，以及E3泛素连接酶减少。对小胶质细胞和星形胶质细胞的分析与此前一致，活化的两类细胞与炎症、干扰素反应和MHC-II相关基因表达变化共同发生，小胶质细胞中的四种转录因子RUNX1、IKZF1、NFATC2、MAF在AD早期阶段增加，它们预计能够调节201个基因的表达，包括上述基因。小胶质细胞中四种转录因子增加及靶基因星形胶质细胞的情况较为复杂，在AD早期，细胞粘附分子和神经元导向因子，信号受体和GFAP表达增加，在AD晚期，部分细胞粘附分子、轴突导向和信号受体表达持续增加，另外，hedgehog信号受体及其下游靶向转录因子GLI1，以及表皮生长因子及其受体也增加。少突胶质细胞中，与Aβ合成有关的基因平均表达显著增加，最高的为APP和PSEN1，少突胶质细胞的早期丢失可能归因于细胞毒性较高的Aβ分子，此外，一种γ分泌酶成分、调节髓鞘形成的转录因子和一种髓鞘结构成分也在早期时增加，晚期时，胆固醇生物合成基因家族显著增加，这是已知的AD病因学关键过程。这些初步的发现和完整的研究数据可以通过研究人员搭建的SEA-AD网站进行查询。这项研究为全面了解在AD病程中受影响的特定细胞类型，这些细胞位于组织微结构中的位置，以及它们何时随着疾病的进展而受到影响做出了重要参考，研究人员认为，通过公开分享这些结果，能够为AD研究提供统一的框架。参考文献：[1] Gabitto, M.I., Travaglini, K.J., Rachleff, V.M. et al. Integrated multimodal cell atlas of Alzheimer’s disease. Nat Neurosci (2024). https://doi.org/10.1038/s41593-024-01774-5.本文作者丨应雨妍

本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Sophia 导读： 肿瘤起始细胞（TICs）的恢复力和免疫抑制微环境是侵袭性致癌表型，导致肺腺癌 （LUAD） 患者的长期结局不令人满意。介导TICs与免疫耐受之间相互作用的分子机制尚未阐明。半乳糖凝集素-9在肿瘤发生和免疫抑制微环境中的作用仍然未知。 2024年3月25日，香港大学研究人员联合中山大学研究人员共同在《Advanced Science》上发表题为“The Dual Role of the NFATc2/galectin-9 Axis in Modulating Tumor-Initiating Cell Phenotypes and Immune Suppression in Lung Adenocarcinoma”的研究论文， 研究结果表明，半乳糖凝集素-9在TIC调节和免疫抑制中起着双重作用，并表明它是消除LUAD肿瘤恢复力和释放免疫抑制的潜在治疗靶点。 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202306059 研究背景 01 肺癌是最致命的恶性肿瘤，占全球所有癌症死亡人数的18%。尽管引入了靶向治疗，但晚期癌症的治疗失败很常见，需要新的治疗方法。耐药性和侵袭性生长特性的获得被认为是由于选择一组表现出增强的运动性、转移性、恢复力和存活率等的细胞，称为癌症干细胞或肿瘤起始细胞 （TIC）。 通过维持这种弹性的分子机制靶向TIC可能是改善治疗结果的合理策略。 研究进展 02 为了研究半乳糖凝集素-9 是否参与维持肿瘤干性，我们首先使用2种替代标记物比较了 TICs 和非TIC之间的表达，即细胞形成肿瘤球体的能力和肺癌干细胞标志物 ALDH 和 CD44 （ALDH/CD44） 的高水平共表达。与单层相比，肿瘤球体在转录本（LGALS9）和蛋白质水平上都表现出更高的半乳糖凝集素-9 水平（图 1A、B）。与ALDH/CD44共表达水平最低的非TIC亚集相比，ALDH/CD44 TIC亚集观察到类似的结果（图1C）。为了研究半乳糖凝集素-9 是否在功能上参与支持 TIC，生成了 HCC827 和 H1975 细胞的 LGALS9 敲除 （Gal9-KO） 克隆（图 1D），并通过在 H1975 细胞中过表达 LGALS9 进一步挽救了半乳糖凝集素-9 的表达。Gal9-KO导致球体形成显著抑制，但这种作用通过过表达半乳糖凝集素-9（Gal9-KO / OE）而逆转，如H1975细胞所示（图1E）。此外，对于表现出相对较低的半乳糖凝集素-9水平的A549细胞，通过基于CRISPR的SAM系统（Gal9-SAM）内源性过表达半乳糖凝集素-9导致增强的球体形成（图1D，F）。HCC827 细胞中的半乳糖凝集素-9 敲除也导致 ALDH/CD44 TIC 比例的抑制，而 A549 细胞中过表达半乳糖凝集素-9 导致 ALDH/CD44 TIC 增加（图 1G，H）。此外，为了阐明球体数量的变化是否是由于细胞增殖状态的改变，使用了 BrdU 测定， 结果表明 HCC827、H1975 和 A549 细胞的增殖速率没有因半乳糖凝集素-9 敲除或过表达而显著改变，这表明半乳糖凝集素-9 主要影响评估的 LUAD 细胞的干性而不是增殖（图1I）。 接下来，评估半乳糖凝集素-9对肿瘤转移、癌症耐药性和肿瘤发生的影响。半乳糖凝集素-9敲除的HCC827和H1975细胞显示出抑制细胞迁移的能力，以及对吉非替尼和顺铂治疗的致敏，而H1975中半乳糖凝集素-9表达的挽救逆转了这些抑制作用。相反，A549细胞中半乳糖凝集素-9的过表达促进了迁移和顺铂耐药性（图1J-N）。为了证明半乳糖凝集素-9的体内作用，使用限制稀释测定法评估肿瘤发生。具有 Gal9-KO 的 HCC827 细胞显著减少肿瘤发生，延长无肿瘤生存期，并导致肿瘤植入失败，观察 5000 个细胞 3 个月（图 1O）。相比之下， 具有Gal9-SAM的A549细胞的肿瘤发病率显著增加，TIC频率更高，无肿瘤生存期更短（图1P）。总体而言，这些结果表明半乳糖凝集素-9在支持LUAD的TIC表型中起着功能作用。 半乳糖凝集素-9支持肺腺癌的TIC表型。 研究结果 03 本研究探讨了半乳糖凝集素-9 在 LUAD 的 TIC 调节和免疫调节中的潜在作用。结果表明，半乳糖凝集素-9支持LUAD的TIC特性。患者来源的类器官和匹配的外周血单核细胞的共培养表明，肿瘤分泌的半乳糖凝集素-9抑制T细胞毒性并诱导调节性T细胞（Tregs）。 临床上， 半乳糖凝集素-9 在人 LUAD 中上调。半乳糖凝集素-9 的高表达预示着较差的无复发生存期，并与高水平的 Treg 浸润相关。LGALS9 是编码半乳糖凝集素-9 的基因，通过计算机模拟预测和荧光素酶报告基因测定被发现受活化 T 细胞 2 核因子 （NFATc2） 的转录调节，NFATc2 是一种先前报道的 TIC 调节因子。 总体而言，结果表明NFATc2/半乳糖凝集素-9轴在TIC调节和免疫抑制中起着双重作用。 参考资料： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202306059 注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 线上｜03月28日 ▶Twist全外显子组测序应用新篇章 🕓 上海｜03月28日-30日 ▶2024（第二届）合成生物学与生物医学健康大会参会指南公布！ 🕓 上海｜06月14日-16日 ▶ 第六届上海国际癌症大会将于6月14-16日在上海举办，学科交叉，共同推进肿瘤研究与诊治多模态！ 🕓 北京｜09月20日-21日 ▶ 第五届单细胞技术应用研讨会暨空间组学前沿研讨会欢迎您的参与！ 点击对应文字 查看详情

本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Rainbow 导读： 胃癌（GC）是全球第五常见的癌症，也是与癌症相关死亡的第四大主要原因。 3月6日，南京大学汪俊军、中山大学王红胜共同通讯在期刊《Cell Death & Disease》上在线发表题为“The RNA m 6 A reader IGF2BP3 regulates NFAT1/IRF1 axis-mediated anti-tumor activity in gastric cancer”的研究论文，在这项研究中，研究人员全面调查了m 6 A阅读蛋白IGF2BP3对GC恶性生物学行为的影响，阐明了其分子机制，并提出IGF2BP3可能是GC进展的新治疗靶点。 https://www.nature.com/articles/s41419-024-06566-0 研究背景 01 胃癌（GC）是全球第五常见的癌症，也是与癌症相关死亡的第四大主要原因。在中国，来自高质量癌症登记处提交的数据估计，2015年全国约有403,000人被新诊断为胃癌，几乎有291,000人死亡。 因此，迫切需要开发新型有效的胃癌治疗靶点。 N 6 -甲基腺苷（m 6 A）是真核生物mRNA中最丰富的化学修饰。m 6 A甲基化是一个动态可逆的过程，由甲基转移酶和去甲基化酶调控。m 6 A结合蛋白能够结合到m 6 A位点，通过调节其核转运、选择性剪接、降解和翻译来影响mRNA的命运。m 6 A甲基化的失调已被证实与多种人类癌症的发生有关。报道了m 6 A甲基转移酶和去甲基化酶的异常表达促进了胃癌的发生和进展。然而，胃癌中m 6 A阅读蛋白的生物学意义及其潜在的分子机制仍不清楚。 干扰素（IFNs）表现出强大的抗肿瘤作用。干扰素调节因子（IRFs）是干扰素信号调控网络中的关键转录因子（TFs）。 作为一种众所周知的肿瘤抑制因子，IRF1在癌细胞中发挥着多种生物学功能，包括抗增殖、诱导凋亡和细胞周期阻滞。 在胃癌患者中，IRF1位点显示高频率的杂合性缺失。人类胃癌中观察到IRF-1位点功能失活点突变。然而，m 6 A甲基化与IRF1之间的相互作用尚未阐明。 活化T细胞核因子1（NFAT1）是主要的NFAT亚型，在免疫系统和炎症反应中发挥重要作用。 越来越多证据显示，NFAT1在各种人类癌症中高表达，并通过调节肿瘤细胞增殖、细胞周期、凋亡、迁移和侵袭等过程参与肿瘤发生和进展。 研究发现 02 IGF2BP3在GC组织中表达显著升高，并与GC患者的不良预后相关。IGF2BP3的沉默显著削弱了GC细胞的迁移和克隆能力，促进凋亡，抑制翻译，并抑制了体外生长和进展。机制上，IGF2BP3以m 6 A依赖的方式调节了活化T细胞核因子1（NFAT1）的mRNA稳定性和翻译。然后，由IGF2BP3诱导的NFAT1作为转录因子（TF）负调控干扰素调节因子1（IRF1）的启动子活性，从而抑制其表达。抑制IGF2BP3诱导的IRF1表达会激活干扰素（IFN）信号通路，发挥其抗肿瘤作用。升高的IGF2BP3通过调节NFAT1/IRF1通路促进了体内外的GC进展。 靶向抑制IGF2BP3可能是GC治疗的潜在方法。 研究结论 03 综上所述，在这项研究中，研究人员全面调查了m 6 A阅读蛋白IGF2BP3对GC恶性生物学行为的影响，阐明了其分子机制，并提出IGF2BP3可能是GC进展的新治疗靶点。 参考资料： https://www.nature.com/articles/s41419-024-06566-0 注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 北京｜9月20日-21日 ▶第五届单细胞技术应用研讨会暨空间组学前沿研讨会欢迎您的参与！ 点击对应文字 查看详情