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Nature|帕金森病细胞疗法新突破!联合移植自体 Treg 细胞
Nature|帕金森病细胞疗法新突破!联合移植自体 Treg 细胞
INTRODUCTION•✦研究介绍✦•研究背景Background帕金森病以中脑黑质多巴胺神经元的特异性缺失为主要病理特征,导致了帕金森病患者运动功能障碍,但是目前临床的治疗方式均无法延缓或者阻止多巴胺能神经元的死亡,这使得细胞替代成为一种有前景的治疗方法。但目前由于免疫排斥等原因导致移植的多巴胺神经存活率低是细胞治疗走向临床的主要障碍之一。2023年7月12日,美国麻省总医院(Massachusetts General Hospital)神经外科和麦克莱恩医院(McLean Hospital)分子神经生物学实验室Kwang-Soo Kim及其研究团队在 Nature 期刊发表了题为:Co-transplantation of autologous Treg cells in a cell therapy for Parkinson’s disease 的研究论文。研究意义Significance该研究发现了细胞移植的手术操作会触发脑内的急性神经炎症、外周免疫细胞的强烈浸润和脑细胞死亡。目前已有的研究表明将人诱导多能干细胞来源的中脑多巴胺细胞移植到啮齿类动物纹状体,移植后2周,植入的酪氨酸羟化酶阳性细胞即多巴胺能神经元的存活率不足10%,严重影响细胞移植的治疗效果。该研究创新性的发现自体调节性T细胞与多巴胺能神经元共同移植极大地改变了手术带来的免疫反应,抑制了急性神经炎症和免疫细胞浸润。同时与T细胞共移植也抑制了多巴胺能神经元移植物的不良增殖,多巴胺能神经元的比例和绝对数量更高。总之,本研究强调了细胞治疗手术损伤的初始炎症反应在多巴胺能神经元移植后存活的重要性,并提示联合移植自体T细胞有效地减少了手术移植创伤导致的细胞死亡,为帕金森病的细胞治疗提供了一种潜在的策略,以获得更好的临床结果。METHODS•✦研究方法✦•这项研究主要采用了体细胞重编程技术,这是一种革命性的生物学技术,它可以重新编程成熟的体细胞,使其回到一种类似于胚胎干细胞的状态,这种状态被称为诱导多能性。这项技术的开发者之一是日本科学家山中伸弥,他在2006年首次成功将成熟的体细胞转变为诱导多能性干细胞(iPSCs),这一发现获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖。技术原理Principles体细胞重编程技术的原理是通过引入一组特定的基因或一些化学物质,重新激活细胞中的干细胞相关基因,使细胞的表观遗传状态重新配置,从而实现细胞的去分化和再分化。这使得成熟的体细胞可以转变为能够分化为各种细胞类型的多能性干细胞,包括心脏细胞、神经细胞、肝细胞等。应用潜力Potentials体细胞重编程技术具有巨大的临床潜力。首先,它为疾病建模和药物筛选提供了全新的平台。通过从患者提取细胞,将其转变为多能性干细胞,然后分化成患者特定的细胞类型,科学家可以模拟疾病的发生和发展过程,从而更好地理解疾病的机制,寻找新的治疗方法。其次,体细胞重编程技术还为再生医学提供了新的途径。例如,可以利用诱导多能性干细胞重新生成受损的组织或器官,如心脏、肝脏、胰岛等,为治疗心脏病、肝病、糖尿病等疾病提供了新的可能性。此外,由于诱导多能性干细胞可以从患者自身获得,因此避免了免疫排斥反应的问题,具有更好的生物相容性和安全性。应用挑战Challenges总的来说,体细胞重编程技术的发展为医学领域带来了巨大的希望,有望成为未来治疗各种疾病的重要工具。然而,尽管取得了显著进展,但这项技术仍面临着许多挑战,如细胞质量控制、肿瘤形成风险等,需要进一步的研究和改进。FINDINGS•✦研究发现✦•数据1细胞移植针刺诱导的神经炎症对移植细胞的影响为了模拟人类mDANs在自体环境中的早期存活率,本研究将PD患者C4来源的iPS细胞衍生的中脑多巴胺祖细胞(mDAPs)移植到小鼠的纹状体中,小鼠在移植后两周通过免疫组织化学检查纹状体内的移植物中多巴胺能神经元的存活率。数据显示,移植物中的mDAN在早期阶段陆续死亡,即使在免疫缺陷的小鼠中,移植物的死亡率也极高。与此同时,该研究关注到移植多巴胺能神经元移植物中促炎细胞因子分泌显著增高,同时促炎细胞因子诱导的多巴胺能神经元移植物细胞死亡,提示干预神经炎症有望提高移植物中多巴胺能神经元的状态。数据2调节性T细胞与C4-MDAP联合移植的作用根据上述数据,该研究团队认为免疫宿主自体Treg细胞的线内共移植将保护移植的mDANs在细胞治疗期间由于针头创伤诱导的细胞死亡。并通过实验进行论证,首先利用大鼠PD模型,将C4-mDAPs和自体大鼠Treg细胞移植到每只6-OHDA诱导的PD大鼠的纹状体中,并在移植后每月监测安非他明诱导的旋转行为。研究发现与自体Treg细胞联合移植显著改善了6-OHDA导致的PD行为学障碍。病理学检测发现Treg细胞联合移植可以显著增加移植物内多巴胺能神经元的存活率。数据3Treg与多巴胺能神经元共移植的体内效应进一步,该研究使用同一患者的mDAP和Treg细胞(C4-Treg细胞)在自体环境中检查了Treg细胞的治疗效果。为此,首先通过将6-OHDA立体注射到黑质中,并将C4-mDAPs和C4-Treg细胞共同移植到纹状体中,在移植后两个月调查了C4-Treg联合移植的效果。对移植物的组织进行进一步分析表明,与Treg细胞共同移植的小鼠相比,Treg联合移植组的多巴胺能神经元的细胞数量更高。因此,尽管本研究无法测试自体Treg联合移植的长期益处,其结果支持联合移植自体Treg细胞保护mDAN免受针头创伤的急性宿主炎症反应,并提高其生存率的观点。参考文献[1] Park, TY., Jeon, J., Lee, N. et al. Co-transplantation of autologous Treg cells in a cell therapy for Parkinson’s disease. Nature 619, 606–615 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06300-4PROFILEKwang-Soo Kim哈佛医学院精神病学和神经科学教授、麦克莱恩医院分子神经生物学实验室主任帕金森病、多动症和精神分裂症等主要脑部疾病与细胞异常密切相关,Kim博士及其团队专注于鉴定这些细胞异常的组成部分,例如Nurr1,它被认为是与人类相关疾病相关的潜在药物靶点。目前,该实验室正在寻找针对 Nurr1 靶点的候选药物,以期望能够减缓帕金森病的进展。此外,Kim博士的实验室领先采用一种新技术,开发出安全且患者特异性的干细胞。这一突破对于治疗和研究人类疾病具有巨大潜力。细胞替代疗法需要临床安全的干细胞,这些干细胞能够产生许多甚至所有类型的细胞。大多数干细胞是通过病毒载体获得的,因此不适合用于研究和潜在治疗人类疾病。该实验室首创直接输送重新编程蛋白质的方法,生成安全的人类干细胞。与此同时Kim博士的实验室通过代谢控制确定了重新编程过程背后的新机制,这使得能够设计出更高效、更安全的重新编程方法。采用新方法生成的新的干细胞可能代表生物医学和临床上理想的细胞,为研究人类疾病机制和实现个性化细胞替代疗法的长期目标提供了潜在的平台。END文案 | 方秋园排版 | 夏小倩审核 | 夏小倩发布|姜笑南世界生命科学大会RECRUIT关注我们,获取生命科学学界前沿|促进更多的学术交流与合作业界前沿|促进更快的产品创新与应用政策前沿|促进更好的治理实践与发展
2024-05-14
Cell | IGSF8——全新癌症治疗靶点的发现
Cell | IGSF8——全新癌症治疗靶点的发现
  近年来,免疫肿瘤学研究方面的突破性进展带来了肿瘤攻击形式上的重大变革,其治疗效果表现优异,可以使以往实践表明手术、放疗、化疗和靶向治疗疗效欠佳的肿瘤发生持久性消退。以PD-1/PD-L1/CTLA-4等分子为代表的免疫检查点阻断(ICB)疗法是近年来免疫肿瘤学研究中的热门领域之一。  不过,目前的ICB治疗只对少数癌症患者有益。癌症抵抗和逃避免疫的两个主要机制是癌细胞表达抑制分子导致的T细胞功能障碍和MHC-I丢失导致的抗原呈递缺陷,即T细胞排斥。  通常,缺乏MHC-I的细胞,会被自然杀伤细胞(NK)识别并杀死。因此,疑问随之而来:为何MHC-I缺陷的肿瘤细胞不会被NK细胞杀死?  2024年4月23日,寻百会生物的联合创始人肖腾飞博士、刘小乐博士以及首席信息官胡熙浩博士作为共同通讯作者,在顶刊《Cell》上发表一篇名为《IGSF8 is an innate immune checkpoint and cancer immunotherapy target》的研究文章。(图1)  这项研究中,研究人员通过CRISPR筛选,发现肿瘤表达的IGSF8通过与NK细胞上的人KIR3DL2和小鼠Klra9受体相互作用来抑制NK细胞功能。IGSF8通常在神经元组织中表达,在体外或体内都不是细胞存活所必需的。在许多肿瘤中,会出现过表达并且与低抗原呈递、低免疫浸润和较差的临床结果相关。阻断IGSF8-NK受体相互作用的抗体在体外和体内均上调了NK细胞的杀伤作用。在同基因肿瘤模型中,抗IGSF8单独或与抗PD-1联合使用可以抑制肿瘤生长。研究结果表明,IGSF8是一种先天免疫检查点,可以作为治疗癌症的靶点。(图2)一、IGSF8与NK细胞  研究人员用MHC-I高表达的COLO205人结肠癌细胞系和MHC-I缺乏的AGS人胃癌细胞系进行了NK细胞共培养CRISPR筛选,鉴定影响NK细胞介导的癌细胞杀伤的基因。  负选择基因是NK细胞的抑制基因,正选择基因是NK细胞的激活配体。除了预期的靶标外,IGSF8在两类细胞筛选中始终作为强负选择基因出现。IGSF8(也被称为EWI-2、CD316、LIR-D1)是免疫球蛋白超家族EWI亚家族的成员,但很少有发表的研究直接探究IGSF8的功能。来自DepMap项目的在基线条件下(没有免疫细胞)生长的数百种癌细胞系的CRISPR筛选表明,IGSF8对癌细胞存活没有重大影响。  为了验证恶性细胞中IGSF8缺失可以增强NK细胞杀伤力的假设,研究人员敲除癌细胞系中的IGSF8,观察到原代NK细胞的杀伤显著增加,结合其他癌细胞实验,表明IGSF8在不同类型的癌症中具有同样的抑制功能。通过敲除MHC-I成员B2M,发现没有改变IGSF8 mRNA或蛋白表达,表明IGSF8对NK细胞毒性的抑制可能是由MHC-I不相关的机制介导的。在共培养过程中的观察结果表明,IGSF8通过抑制脱颗粒来抑制NK细胞介导的细胞毒性。  由于IGSF8基因在人和小鼠之间的序列同源性,研究人员使用两种不同的CRISPR gRNAs敲除小鼠模型(B16-F10)中的IGSF8,同样观察到NK细胞杀伤显著增加。此外,IGSF8敲除在体外对B16-F10细胞生长影响不大,但在体内可显著降低C57BL/6同基因小鼠的肿瘤生长。流式细胞术检测肿瘤浸润的CD45+细胞显示,敲除B16-F10中的IGSF8导致NK和CD8 T细胞显著增加,对巨噬细胞的影响很小。RNA-seq图谱显示,IGSF8敲除导致肿瘤中NK细胞介导的细胞杀伤力显著上调,抗原加工和呈递增加,T细胞信号传导增加。以上研究结果表明,IGSF8是一个NK细胞检查点和新的免疫治疗靶点。(图3)二、IGSF8的抑制机制  研究人员注意到,IGSF8蛋白通常与PBMC中的静息NK细胞存在弱相互作用,但在研究中的CRISPR筛选中使用的扩增NK细胞中,这种相互作用显着增强。  研究人员采用了两种不同的方法,以鉴定IGSF8在人NK细胞上的结合部位。首先比较两种细胞群体之间的RNA-seq谱,发现KIR3DL2是差异表达的高数量受体。其次进行CRISPR筛选,再次确定了KIR3DL2基因在NK细胞中的缺失会降低IGSF8与NK细胞的结合程度。(图4)  KIR3DL2是杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIRs)的一员,3D结构建模显示,IGSF8与人和小鼠MHC-I和B2M蛋白的alpha3结构域具有高度的结构相似性,证实IGSF8可以代替MHC-I/B2M与KIR3DL2结合。  研究人员用几种方法验证了KIR3DL2和IGSF8之间的特异性相互作用。包括但不限于测量亲和力、特异性抗体阻断测试以及高通量相互作用筛选等,证明了IGSF8和人类NK细胞上的KIR3DL2受体之间存在特异性相互作用。  接下来,研究人员试图评估IGSF8-KIR3DL2相互作用对NK细胞介导的细胞毒性的影响。一系列发现提供了IGSF8通过其与KIR3DL2的特异性相互作用抑制NK细胞介导的细胞杀伤力的证据。  在小鼠中Ly49家族的Klra9与人KIR3DL2功能相似,其mRNA在与小鼠IGSF8蛋白结合的NK细胞中明显更丰富,其蛋白与CT26-IGSF8细胞存在特异性结合。KIR3DL2和Klra9的镜像功能和遗传特征表明,它们与IGSF8的相互作用在调节NK细胞中起同样作用。(图5)三、IGSF8在癌症中的高表达  在癌症基因组图谱(TCGA)肿瘤谱中,IGSF8 mRNA在黑色素瘤中最为丰富,并且在许多实体肿瘤类型中显著过表达。不同细胞中的RNA 测序分析也证实,IGSF8在恶性细胞中表达最高。IGSF8 mRNA的表达与MHC-I成员B2M呈负相关。  对公开数据的调查表明,IGSF8 较高的肿瘤具有较差的免疫浸润、对细胞毒性的低易感性、抗原呈递缺陷以及抗PD1治疗的抗性。与其他实体肿瘤相比,肾癌具有不同的肿瘤免疫微环境和ICB反应特征,和IGSF8在肾癌中也与其他实体肿瘤不同,支持其作为免疫检查点的潜在作用。(图6)  研究人员进一步在蛋白质水平上进行验证,通过在多种肿瘤组织上进行免疫组化染色,观察到MHC-I和IGSF8蛋白在相同肿瘤样本中不同恶性细胞之间的异质性和反向表达。这一结果提示IGSF8在MHC-I缺乏的肿瘤中逃避NK细胞攻击的潜在作用。(图7)  研究人员结合IGSF8 mRNA表达与临床结果之间的关系,发现良好的抗原呈递和低IGSF8表达可能是抗PD1反应的信息预测或指标。四、阻断IGSF8与其NK受体相互作用  通过小鼠模型,研究人员推断通过抗体系统阻断IGSF8可能具有良好的耐受性。随之开发了一种针对IGSF8的高亲和力高特异性抗体(IGSF8.06),以阻断IGSF8与其结合受体之间的相互作用。  在体外评估中,发现它可以显著增强扩增NK细胞对AGS和COLO205细胞的细胞毒性。该抗体还增加了PBMC来源的NK细胞对过表达IGSF8或HLA-C的K562细胞的杀伤力。      在组织模型中,再次观察到PBMC来源的NK细胞在IGSF8.06治疗后对这些恶性细胞的杀伤作用升高。  在小鼠模型中,IGSF8.06抗体显著增强表达Klra9的扩增小鼠脾源性NK细胞对小鼠黑色素瘤B16-F10细胞的细胞毒性。总之,这些结果表明,IGSF8.06抗体通过阻断IGSF8与其NK受体的相互作用来增强NK细胞对恶性细胞的杀伤力。五、IGSF8.06抗体在体内的抗肿瘤作用  研究人员在B16-F10同基因肿瘤模型中检测了IGSF8.06抗体的体内疗效。在肿瘤生长抑制和小鼠存活率方面,可以观察到显著的体内疗效。研究结果表明,抗IGSF8的抗体阻断IGSF8与其NK受体之间的相互作用,激活先天免疫,促进抗原呈递,以NK细胞依赖的方式抑制肿瘤生长,并与抗PD1治疗具有叠加效应。  这项研究发现了IGSF8,这是一个以前未被发现的NK细胞检查点,在恶性细胞上高度表达以抑制NK细胞介导的细胞杀伤。  IGSF8是一个NK细胞检查点,IGSF8可能具有额外的癌细胞内在和外在功能。研究人员针对此发现开发了IGSF8.06抗体,专门针对在恶性细胞上表达的IGSF8,阻断IGSF8与NK细胞的相互作用。该抗体的独特之处在于,它刺激NK细胞杀死具有抗原呈递缺陷和应激信号的恶性细胞,而保留显示正常MHC - 1且没有应激信号的正常细胞。这种抗体也可能有助于防止最初对抗PD-1或抗PD-L1抗体有反应的肿瘤通过抗原呈递丢失而产生的耐药性。通过PD1/PD-L1双重靶向T细胞和通过IGSF8/KIR3DL2双重靶向NK细胞可能达到最佳疗效,并减少免疫治疗耐药的出现。  研究人员在文末提到:目前正在癌症患者的I期临床研究中研究抗IGSF8作为癌症免疫疗法的安全性和临床活性。DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.03.039
2024-05-13
Nature | 核糖体激活血管生成素的结构机制
Nature | 核糖体激活血管生成素的结构机制
      血管生成素是一种RNase-A家族蛋白,促进血管生成,并与癌症、神经退行性疾病和表观遗传有关。在细胞应激激活时,血管生成素在反密码子环上切割tRNA,产生缺口tRNA并导致翻译和其他下游效应的有效抑制。然而,通过分离得到的血管生成素的催化活性很低,酶的激活和tRNA特异性机制仍然是一个谜。  近日,马萨诸塞大学Anna B.Loveland等人在顶刊《Nature》上发表了一篇研究论文,名为《Structural mechanism of angiogenin activation by the ribosome》。研究人员使用生化分析和低温电子显微镜揭示了血管生成素的激活机制。(图1)  研究表明,细胞质核糖体是一直以来都在寻求的血管生成素激活剂。2.8-Å分辨率的低温电镜结构显示血管生成素结合在80S核糖体的A位点。血管生成素的C端尾部通过与核糖体的相互作用重新排列以激活RNase催化中心,使酶在tRNA切割中的效率提高了几个数量级。此外,80S•血管生成素的结构体现了tRNA底物是如何被血管生成素活性位点旁边的核糖体引导的,表明核糖体是特异性因子。研究结果表明,血管生成素被具有空A位点的核糖体激活,其丰度在细胞应激时增加。一、血管生成素的活性位点重排  研究人员首先测试了血管生成素对哺乳动物翻译系统的影响。70-140 nM人血管生成素抑制了rabbit reticulocyte lysate(RRL)在不同制剂中的翻译,同时在RRL中会出现与tRNA切割一致的30-40 nt RNA片段。  当用RNasin抑制了血管生成素以后,可以恢复翻译并阻止tRNA片段的积累,表明RNasin可能阻断血管生成素与其激活分子或底物的相互作用。蔗糖缓冲层超离心显示血管生成素存在于核糖体部分。RNasin的加入阻止核糖体结合,表明血管生成素的功能可能取决于它与核糖体的相互作用。(图2)  随后探索血管生成素与核糖体的相互作用,将血管生成素添加到80S•mRNA•tRNA核糖体中,并使用冷冻电镜进行结构分析。3.0-Å分辨率的冷冻电镜图显示了一个分辨率很高的血管生成素结合在核糖体小亚基(40S)的A位点上。血管生成素的溶剂可及表面积与核糖体相互作用,表现出强烈且特异性的结合。血管生成素通过极性和疏水性基团与解码中心的所有元件相互作用,包括28S rRNA、18S rRNA、mRNA和相邻的P-tRNA。  血管生成素中的一些特有残基与28S rRNA的中心螺旋69 (H69)结合,这体现了它们在核糖体结合中的作用。(图3)  与核糖体解码中心、mRNA和p位点tRNA的广泛相互作用表明,血管生成素与核糖体特异性结合导致核糖体停滞或细胞应激而出现核糖体A位点空缺。血管生成素的核糖体结合活性可能解释了以前无法用血管生成素的细胞受体结合、核定位或其他过程解释的功能丧失或突变。  核糖体结合改变了血管生成素的构象,这表明了该酶催化活化的机制。游离血管生成素的活性比RNase-A低几个数量级,这与血管生成素C端尾部的抑制α-螺旋构象有关。在80S•血管生成素核糖体复合体中,血管生成素的C端移位并重新排列以延长β-7,类似于自由RNase-A。在这种构象中,C端通过与18S rRNA螺旋30 (h30)的小凹槽和邻近的β链5和6的相互作用而稳定,被重组成一个更长的支架,可以称之为β5/6。(图4)  这样,血管生成素的Phe120聚集在h30的A1522和β5/6的Arg101之间,停靠在C1237的磷酸基上,而邻近的Ile119结合在uS19的C端附近。(图5)  在这种重新排列的血管生成素构象中,催化残基His13和His114的位置与RNase A一样催化底物裂解。活性位点暴露在亚基间的空间,使tRNA底物可以完全进入。(图6)二、核糖体刺激血管生成素裂解tRNA  研究人员通过比较血管生成素单独或与细长状80S核糖体复合切割纯化tRNAAla的能力,来确认核糖体是否直接激活血管生成素的RNase活性。tRNAAla是一种已知的血管生成素底物,可产生抑制性tRNA片段。(图7)  在仅血管生成素存在的情况下,在100分钟内几乎没有检测到tRNAAla的切割。相反,在含有血管生成素和80S核糖体复合物的反应中,加入tRNAAla后1分钟内,~35-nt tRNA片段开始积累,100分钟后,可以检测到超过100倍的切割产物积累。而RNasin在80S复合物存在下阻止tRNA切割,这与RNasin阻断血管生成素与核糖体结合的能力一致。  接下来,研究了翻译延伸因子eEF1A是否可能将tRNA呈递给80S•血管生成素复合体进行切割。翻译延伸因子eEF1A在细胞翻译延伸过程中向核糖体递送氨基酰基tRNA。tRNA切割实验显示,eEF1A进一步刺激核糖体结合血管生成素对氨酰化tRNAAla的tRNA切割,导致tRNA片段在1分钟内的积累比没有eEF1A时高10- 100倍。在GTP或不可水解的GTP类似物GDPCP的存在下,eEF1A同样刺激了氨基酰化tRNA的裂解。这些结果表明,eEF1A结合核糖体可以使tRNA在血管生成素催化位点上有最佳呈现,但tRNA的切割并不需要eEF1A水解GTP。(图8)三、血管生成素复合物的低温电镜结构  研究人员使用冷冻电镜(cryo-EM)分析了80S•血管生成素复合物和eEF1A•Ala-tRNAAla•GDPCP三元复合物,以了解tRNA是如何被核糖体结合的血管生成素传递和定位并进行切割的。  cryo-EM数据集的最大似然分类揭示了三种与血管生成素结合的核糖体复合物。80S•血管生成素;80S•血管生成素与eEF1A和Ala-tRNAAla;80S•血管生成素与tRNAAla。(图9)  在eEF1A和Ala-tRNAAla的结构中,反密码子茎(U38)的最后一个模拟tRNA核苷酸的磷酸被放置在血管生成素活性位点附近,与该位置附近的催化裂解一致。与血管生成素相比,tRNAAla的cryo-EM密度分辨率较低,但tRNA的典型L形结构清晰可见,这表明切割不会破坏tRNA的整体折叠。两个主要的接触将缺口tRNA固定在适当的位置:肘部与动态P柄的28S rRNA相互作用,类似于mRNA解码过程中观察到的相互作用;tRNA的受体臂与eEF1A结合,eEF1A停泊在距离大亚基sarcine -ricin loop (SRL)约10 Å的40S核糖体亚基上。eEF1A在远离SRL(mRNA解码复合体中GTP酶激活的位点)的位置,即证明核糖体结合的血管生成素切割tRNA不需要GTP水解。  与eEF1A结合的tRNA(深蓝色)相比,去酰基tRNA(绿色)向外移位超过4 Å。在80S•血管生成素•tRNAAla结构中,断裂tRNA的位置与eEF1A的位置略有不同。当tRNA的反密码子茎靠近血管生成素时,肘部被P柄进一步伸出。低温电镜(cryo-EM)密度的亚分类表明,P柄和tRNA的几个位置在受体臂的尖端相差高达8 Å。P柄对tRNA的灵活束缚可能允许反密码子环内的不同核苷酸进入血管生成素的活性位点,从而导致各种或所有tRNA物种的切割。3 ' -CCA端靠近或停靠在残基A50附近的18S rRNA螺旋5 (h5)处。这种相互作用与eEF1A的结合在空间上是不相容的,这表明这种结构可能是一种脱酰基tRNA,最初与核糖体结合时没有eEF1A。因此,带有缺口tRNAAla的冷冻电镜结构显示了核糖体结合的血管生成素如何切割tRNA,无论它们是否由eEF1A递送,这与上面的生化观察结果一致。(图10)  毋庸置疑,要想阐明血管生成素的功能和治疗潜力,就需要了解其激活的机制。这项研究表明,血管生成素是由一个空的A位点核糖体激活的,在细胞应激过程中,A位点表现出积累效应。核糖体结合重新排列血管生成素的活性位点,将催化作用的残基导向进入tRNA底物。这种结构机制不仅解释了血管生成素的激活,还解释了核糖体提供的底物特异性,其P柄被调整为tRNA递送。  另外,血管生成素介导的tRNA切割,可以通过消耗功能性tRNA或通过与tRNA相互作用的分子(如核糖体和tRNA结合酶)产生非生产的tRNA样切割产物的停滞复合物,来抑制翻译。  研究人员表示,未来的工作将研究tRNA样裂解产物的下游作用,并探索靶向核糖体驱动的血管生成素激活的治疗途径。DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-024-07508-8
2024-05-11
阻断“中国第一病”,它登上Nature子刊封面
阻断“中国第一病”,它登上Nature子刊封面
不久前,国际顶级期刊Nature Medicine(2022 IF 82.9)以封面文章的形式刊发了名为Real-world implementation of a multilevel interventions program to prevent mother-to-child transmission of HBV in China的论文。Nature Medicine当期封面(截图自Nature Medicine官网)这篇由南方医院感染内科侯金林教授、刘志华主任医师为共同通讯作者,南方医院感染内科尹雪如博士、深圳市宝安区妇幼保健院王维副主任医师为共同第一作者的原创性论文对“乙肝母婴零传播工程”(小贝壳项目)进行了期中分析,结果显示按照标准流程管理后的乙肝母婴传播率可明显降低。这是国际学术界权威对数字疗法与真实世界研究的充分肯定,也是国内乃至全球数字疗法的里程碑事件,为证明数字疗法有效性提供了有力证据。十年磨一剑,数字疗法正推动全球乙肝母婴零传播乙肝(乙型肝炎)由乙肝病毒所致,至今仍无法被彻底治愈,对于我国社会曾产生巨大的影响。在1992-1995年病情最严重时期,我国曾有1.2亿乙肝病毒携带者,流行率高达9.75%,远远高于WHO定义的“高感染区”,并由此引发了一系列社会问题,“中国第一病”名副其实。从1992年起,我国开启了攻克“中国第一病”的漫漫长路,并最终在2005年实现了关键性里程碑——这一年,我国明确将新生儿乙肝疫苗纳入一类疫苗接种,实现完全免费。从1992到2006年,中国的乙肝病毒携带者人数减少了3000万,比整个澳大利亚的人口还多,但仍有7800万乙肝病毒携带者,人数众多。随着乙肝疫苗成为一类疫苗,我国新生儿乙肝患病率已多年持续降低,但母婴传播依然是乙肝病毒最主要的传播途径。目前,我国约有2300万育龄期女性携带乙肝病毒,对新生儿采取联合免疫后仍有约5%阻断失败,导致每年有超过5万名婴儿通过母婴传播途径感染乙肝。在乙肝获得彻底治愈的手段前,这些在新生儿期感染乙肝病毒的患者会有90%可能成为慢性感染者,其中1/4会最终发展成肝硬化、肝癌。理论上,高病毒定量孕妇在妊娠24-28周时加用抗病毒药物能进一步降低阻断失败率。但由于过往缺乏规范的乙肝母婴阻断临床管理技术指导文件和实施规范,这一干预并未达到理想效果。2015年,在中国肝炎防治基金会的支持下,侯金林、刘志华团队开始在全国开展小贝壳“乙肝母婴零传播工程”,分为三个阶段实施。第一阶段从2015年7月至2018年5月,为试点阶段。在WHO肝炎部门专家的指导下,项目组在这一阶段撰写发布了中国首部《乙肝母婴阻断临床管理流程》,对乙肝病毒感染孕妇的筛查、评估、妊娠期管理、分娩管理、抗病毒药物应用与停药时机以及婴儿免疫等十个方面提出了标准化的管理建议。同时,项目组还牵头创新性地应用新兴的数字疗法概念,开发了“乙肝母婴阻断辅助管理软件(又叫“小贝壳”)”用于规范化乙肝孕产妇随访及数据管理,并在全国10家医院推广应用。基于此,项目开展了一项多中心、前瞻性真实世界研究,结果表明乙肝病毒母婴传播率可降至0.88%。第二阶段从2015年7月至2025年12月,为全面实施阶段。该阶段将试点阶段的成功经验在全国178家医院推广,同时开展了大规模前瞻性真实世界研究以检验标准流程管理的效果。第三阶段从2018年1月至2019年12月,为覆盖社区阶段。项目在深圳市宝安区探索“医院-社区一体化”的母婴阻断管理模式,通过设立“E门诊”为辖区内的乙肝孕妇提供“一站式”的母婴阻断服务。与此同时,项目还开展了基于社区的流行病学研究,结果表明乙肝母婴传播率可降至0.23%,并证实“医院-社区一体化”的母婴阻断管理模式的可行性,为下一阶段在更大范围内推广应用打下了基础。本次Nature Medicine刊登的正是第二阶段期中结果分析。根据分析结果,在采用了标准流程管理后,乙肝母婴传播率可进一步降至0.23%。与未按照标准流程管理组相比,标准流程管理组的乙肝母婴传播率显著得到显著降低。此外,亚组分析还发现标准管理组的乙肝母婴传播率在不同的地域、经济水平、就诊医院类型和就诊医院等级的患者中均很低,表明综合干预措施效果显著,并具有良好的可行性和可推广性。论文截图(截图自Nature Medicine官网)尤其值得一提的是,作为一项全国多中心、大样本的真实世界研究,小贝壳“乙肝母婴零传播工程”在全国范围入组近4万例乙肝孕妇,也是迄今已知的全球最大规模的乙肝母婴队列。它证实了预防乙肝母婴传播的综合干预策略在医院人群和社区人群的效果,并首次以大规模高质量的循证医学证据数据证实了WHO提出的消除乙肝母婴传播的目标是可以实现的。这其中,由芝兰健康开发的乙肝母婴阻断辅助管理软件(小贝壳)是项目实施的关键,它从几个方面解决了控制乙肝母婴传播的痛点。首先,乙肝母婴传播难以控制的主要原因之一在于整个随访周期长,难以保证患者长时间的依从性。慢性乙肝病毒感染者一旦妊娠后,必须定期复查肝功能及病毒载量。但是有很大可能会存在患者依从性差或因故忘记去做访视等情况,缺乏连贯性的策略和后续随访筛查的管理,会对产妇的后续治疗及婴儿疫苗接种随访的管理提出挑战。其次,患者乙肝专业知识与认知不足,难以自我管理。现阶段,乙肝母婴阻断主要通过注射乙肝免疫球蛋白及疫苗接种方式实现。看似简单的流程在实际操作中却存在一些意想不到的阻碍导致阻断失败。一方面,患者缺乏专业生物学和医学知识,没有足够心理认同感,不能正确认知乙肝危害,或因为偏见无法及时获取诊疗建议和科普;另一方面,患者可能在自我管理过程中缺乏足够的反馈、激励和监督,进而难以长期坚持,依从性差。最后,各地区、不同等级医院、不同类型医疗间的医疗水平差距仍然较大,一些基层医院对妊娠乙肝的认识和处置存在不足,有的不作处置任其自然发展,有的则过度处置。这就需要在继续医学教育的基础上,为基层医生提供一种便捷标准的可获取辅助临床决策支持的工具。小贝壳则可以依照临床管理流程在特定的关键随访节点进行随访提醒的自动推送,并且通过配置专业的呼叫中心通过电话再次进行确认,给予患者足够的反馈、监督及提醒,在阻断成功方面更有保障,且其获取和操作十分便捷。此外,它还可以智能诊断分析检查结果,为临床医生提供辅助诊疗建议,有效减少医生的文书工作量,同时,母婴信息关联的设计可以将产妇与宝宝指标进行全面展示,更有助于医生去全面了解乙肝患者和宝宝的病情现状,去判断制定患者下一步的治疗方案。更为重要的是,除了实现全流程智能随访、减少科室及医生随访负担、做到简单高效全程成对管理、辅助诊疗管理并提升患者依从性外,小贝壳在设计时还专门考虑了临床研究,可以助力数据循证与科研积淀,推动乙肝母婴阻断的真实世界研究,进一步指导辅助临床。此次的研究成果也得到了国内专家们的高度评价。中国科学院院士、浙江大学国际医学院院长黄荷凤表示,小贝壳“乙肝母婴零传播工程””在全国建立了10家示范基地,并在此基础上扩展到178家医院,覆盖全国31个省市自治区,将成熟的技术和规范的管理流程向项目医院推广,并通过项目医院向其所在周边地区辐射,尤其是覆盖西藏青海等西部边远地区,有效改善了当地乙肝防控现状,提升了妇女儿童健康水平。中国科学院院士、解放军总医院第五医学中心感染病医学部主任王福生则认为,该项目为乙肝妈妈及其新生儿提供的多学科、全流程的“一站式”服务在促进消除母婴传播的工作之外,还能提高服务质量和管理效率,更为阻断失败的新生儿提供了密切随访和及时治疗的可能性。他同时也对后续链接对阻断失败的新生儿的管理表达了期待。国家传染病医学中心主任、复旦大学附属华山医院感染科主任张文宏也对项目创新性地把数字医疗技术运用于母婴阻断管理中表示高度赞赏,认为将移动医疗工具用于对乙肝孕妇进行随访管理,不但提高了研究效率,也提高了乙肝孕妇对随访管理的依从性,将对未来全面实施母婴阻断提供了数据支撑。在国际上,小贝壳“乙肝母婴零传播工程””也得到了高度关注。不仅侯金林教授多次受到WHO及世界肝炎峰会的邀请,更在2023年5月受WHO总部Philippa Easterbrook博士的邀请成为WHO乙肝指南更新专家组成员,并全程参与最新版WHO乙肝指南修订。同时,该项目也推动了国际乙肝指南修订,其前期研究成果早在2020年就被WHO乙肝母婴阻断指南引用。WHO代表团也先后三次到访广州、深圳、海口等项目实施单位实地考察,并高度评价该项目加速了中国和全球母婴阻断工作。不久的将来,我们也将会见证曾经的“中国第一病”成为历史。临床驱动医学研究,数字疗法新质生产力广受关注以患者为中心,数字疗法由软件驱动,基于循证医学证据,对疾病进行预防、管理或治疗干预,其本质是基于临床问题驱动研究,并探索医学创新应用价值。值得一提的是,乙肝母婴阻断辅助管理软件“小贝壳”也是我国数字疗法的开先河者之一,其研发之初正值数字疗法在全球萌芽,国内并没有一款真正意义上获得监管认可的数字疗法创新转化成果。这一从0到1的过程存在很多的问题以及难点,一路走来令人唏嘘。比如,数字疗法本质上具备数据算法和严肃医疗双重属性,单纯用互联网产品思维或者医疗思维去做开发均存在一定的局限性。数字疗法产品的开发既要符合循证医学、医疗器械监管要求,又要通过产品设计提升患者依从性,使其临床应用价值满足医患需求。此外,作为一款软件医疗器械,其产品研发和注册申报需要“两条腿走路”。医疗器械的注册申报是一个系统化的工作,从质量体系建设、产品立项,到产品检验、注册临床等等各个环节都要考虑。芝兰健康市场总监方秋雪坦承,小贝壳在研发阶段曾多次从0到1,以进行医学和产品本身的探索与升级迭代:“数字疗法是一个相对较新的领域,需要从医疗器械质量管理体系去考虑产品的开发和上市。但我们只能摸着石头过河,有时会单纯将数字疗法作为互联网产品开发,有时又只聚焦循证依据而忽略移动产品特点,走过不少弯路。”国家精准医学产业创新中心商务总监武夷峰对此评价,如何从概念变成产品、从实验室走向市场,一直是临床科研转化的难点。“关键在于如何做好科学研究和患者需求的统一、技术研发和临床应用的统一、学术价值和市场价值的统一”,他表示。武夷峰认为,临床需求是实现转化创新的基础,创新是螺旋式前进的,需要在不断的临床实践中发现问题、解决问题。从研发角度看,数字疗法通过与临床医生紧密合作,以临床需求为导向,开展有组织科研,以患者应用为目标,进行价值架构,为有效打通临床、科研、转化、应用全链条,提供了一条新的路径。在意识到小贝壳研发过程中的难点实际也是数字疗法产品开发的普遍困境后,芝兰健康选择了将小贝壳的经验延伸拓展,创新性地提出了数字疗法CDMO及全流程解决方案,打造出了数字疗法软件、监测设备、药械供给联用、数据服务平台等完整服务及临床转化体系。其还成功研发了数字疗法孵化基础智能平台,服务临床创新转化,现已服务了五十余项数字疗法的科研成果转化。好消息是,作为一种“新质生产力”,数字疗法的优势正快速获得认可,如今的审批环境已有了极大的改观。国内行业资深监管专家王晨希教授向动脉网表示,近年来,我国各级监管部门对数字医疗产品监管工作高度重视,陆续出台了软件、网络安全、移动医疗、人工智能等相关标准、指南和文件。“可以这样讲,我国已经基本建立了数字医疗产品的监管体系”,他介绍道。他认为,数字疗法医疗器械作为数字医疗产品生态的重要组成,具备数字医疗的一般特性,但又有其自身的特点,从监管的角度,应充分认识数字疗法医疗器械特有的风险,积极开展质量评价方法研究,提出风险应对措施,从而保证产品的安全有效。比如,从医生的角度,医生在院内治疗患者的过程中可以根据治疗效果及时调整时间和强度,但数字疗法的使用场景会延伸到院外。这就会造成医生不能全程控制患者的治疗,对患者的情况了解不及时,不能实时干预。从医院的角度,由于部分数字疗法产品需要院内外交互使用的,会涉及到医疗数据安全和患者隐私保护问题。同时,患者获取产品的方式是物理交付还是网络交付也会面临处方管理问题。从患者的角度而言,数字疗法在联合药物和器械使用时多数情况需要患者增加治疗成本(时间和投入等)。此外,对于以游戏、音视频教程等多媒体元素为活性成分的数字疗法,患者对这些多媒体元素的心理倦怠期可能也会影响到治疗的效果。目前,监管机构正在紧锣密鼓地制定多项数字疗法的相关标准、指南和文件。比如,2023年,国家药品监督管理局医疗器械标准管理中心研究编制了《康复类数字疗法软件产品分类界定指导原则》,成为产品分类界定的指导性文件。今年,国家药品监督管理局药品监管科学体系建设重点项目《数字疗法医疗器械质量评价方法研究》正式立项,由中国食品药品检定研究院牵头实施,研究内容聚焦在属性界定、数据治理、人因工程、网络安全等方面。项目将阐述数字疗法医疗器械的监管中遇到的问题,提出应对策略和建设性意见。在标准化方面,由中国食品药品检定研究院牵头起草的国内首份《数字疗法医疗器械质量专用要求》行业标准已经完成初稿,待立项通过后正式进入标准编制阶段,标准将立足产品全生命周期开展质量风险控制,提出评价方法要求,支撑监管。“总之,监管部门这一系列举措都将引导和规范行业良性发展,保证产品安全有效,保障公众健康”,王晨希表示。“数字疗法医疗器械是一种多学科技术融合的产品,且技术迭代快。新的技术必然引入新的风险,我也希望数字疗法医疗器械产品尽快落地应用,从设计研发、审评审批、临床使用都能尽快出台相关政策,规范行业良性发展”,他补充道。这些举措正在逐渐取得成效。根据《2023数字疗法行业白皮书》,近年来我国获批“数字疗法”数量正呈现明显加速趋势。截至2023年,已有88款“数字疗法”通过监管审批拿到医疗器械证,且正涉足越来越多的疾病领域。写在最后小贝壳“乙肝母婴零传播工程”本次荣登Nature子刊封面,代表了国内基于临床应用需求为代表的创新转化成果在学术上实现的突破,其为阻断乙肝病毒母婴传播提供了详细的实施策略、成功的实践经验以及可靠的数据支持,对全球实现消除乙肝病毒母婴传播具有重要价值。根据WHO《2023年世界卫生统计数据》显示,非洲地区5岁以下儿童乙型肝炎表面抗原(HBsAg)患病率为2.53%,东地中海地区0.84%。显然,这些地区以及东南亚地区都具有很大的乙肝母婴阻断需求。小贝壳“乙肝母婴零传播工程”能够将中国乙肝母婴阻断的成功经验进行推广,更好助力共建人类卫生健康共同体。没有乙肝的未来,无疑是一个更好的未来。
2024-03-16
百济神州(06160):FDA批准替雷利珠单抗用于治疗既往接受过化疗的ESCC患者
百济神州(06160):FDA批准替雷利珠单抗用于治疗既往接受过化疗的ESCC患者
智通财经APP讯,百济神州(06160)发布公告,公司于2024年3月14日(美国东部时间)宣布,美国食品药品监督管理局(FDA)已批准替雷利珠单抗(中文商品名:百泽安®; 英文商品名:TEVIMBRA®)作为单药治疗既往接受过系统化疗(不含PD-1/L1抑制剂)后不可切除或转移性食管鳞状细胞癌(ESCC)的成人患者。替雷利珠单抗预计将于2024年下半年在美国上市。百济神州实体肿瘤首席医学官Mark Lanasa医学博士表示:“FDA今日批准替雷利珠单抗用于治疗既往接受过化疗的ESCC患者,同时正在审评该药物作为ESCC一线治疗的上市许可申请(BLA),这标志着我们朝着将该治疗方案带给全球更多患者的目标又迈进了重要的一步。作为百济神州免疫肿瘤生物平台研发的第一款候选药物,以及在美国获批的第二款药物,替雷利珠单抗将成为公司实体肿瘤开发专案的重要支柱产品。目前替雷利珠单抗已在全球30多个国家和地区开展了超过 17项注册性临床试验。”此次批准基于RATIONALE 302试验结果,该试验在意向性治疗(ITT)人群中达到了主要终点。与化疗相比,替雷利珠单抗展现了具有统计学显著性和临床意义的生存获益。在ITT人群中,替雷利珠单抗组的中位总生存期(OS)为8.6个月(95% CI:7.5,10.4),而化疗组为6.3个月(95% CI:5.3,7.0)(p=0.0001;风险比 [HR]=0.70[95% CI:0.57,0.85])。替雷利珠单抗的安全性特征优于化疗。替雷利珠单抗最常见(≥20%)的不良反应(包括实验室检查结果异常)为葡萄糖升高、血红蛋白降低、淋巴细胞降低、钠降低、白蛋白降低、硷性磷酸酶升高、贫血、疲劳、谷草转氨酶升高、肌肉骨骼疼痛、体重降低、谷丙转氨酶升高和咳嗽。南加州大学凯克医学院诺裡斯综合癌症中心癌症主任医师、肿瘤内科胃肠肿瘤科主任、临床医学副教授Syma Iqbal医学博士表示:“ESCC是食管癌最常见的亚型,确诊罹患晚期或转移性ESCC的患者在接受初始治疗后经常会发生疾病进展,亟需新的治疗选择。RATIONAL 302试验显示,替雷利珠单抗在既往经治的 ESCC患者中,已展示出具有临床意义的生存获益,有望成为这些患者的一项重要的治疗新选择。”替雷利珠单抗已于2023年获得欧盟委员会批准,用于治疗既往接受过化疗的晚期或转移性ESCC患者。2024年2月,替雷利珠单抗获得欧洲药品管理局(EMA)人用药品委员会(CHMP)积极意见,建议批准其用于治疗三项非小细胞肺癌适应症。FDA目前也正在对替雷利珠单抗用于不可切除、复发性、局部晚期或转移性 ESCC患者一线治疗,以及用于治疗局部晚期不可切除或转移性的胃或胃食管结合部(G/GEJ)腺癌患者的新药上市许可申请(BLA)进行审评。预计FDA对这两项BLA 做出决议的时间分别为2024年7月和12月。百济神州已开展超过17项替雷利珠单抗的潜在注册性临床试验,其中已有11项3 期随机试验和4项2期试验取得积极结果。这些试验结果表明,替雷利珠单抗作为单药治疗,或与其他药物联用,有为多种癌症类型的数十万例患者带来安全的、具有临床意义的生存获益和生活品质改善的潜力,且很多情况下,无论患者的 PD-(L)1表达状态如何均可获益。截至目前,全球已有超过90万例患者接受了替雷利珠单抗的治疗。
2024-03-15