《Cell | 基于网格树分析揭示患者来源类器官药物反应的基质调节机制》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2023-12-10
  • 2023年12月7日,伦敦大学等机构的研究人员在Cell上发表了题为Trellis tree-based analysis reveals stromal regulation of patient-derived organoid drug responses的文章。

    患者来源的类器官(PDO)可以模拟个性化治疗反应; 然而,目前的筛选技术不能揭示药物反应机制或肿瘤微环境细胞如何改变治疗性能。

    为了解决这个问题,该研究开发了一个高度复用的质量细胞术平台来测量 > 2500个大肠癌(CRC) pDO 和癌症相关成纤维细胞(caf)中的翻译后修饰(PTM)信号传导,DNA 损伤,细胞周期活性和细胞凋亡,以响应单细胞分辨率的临床治疗。

    为了比较数千个单细胞数据集中患者和微环境特异性药物反应,研究人员开发了“网格”ー一种高度可扩展的、基于树的治疗效果分析方法。格状单细胞筛选显示靶细胞周期阻断和 DNA 损伤药物效应是常见的,甚至在难化疗的 PDO 中也是如此。然而,药物诱导的细胞凋亡是罕见的,患者特异性并与癌细胞 PTM 信号一致。研究人员发现 CAFs 可以调节 PDO 的可塑性,即将增殖性结肠干细胞(proCSCs)转变为缓慢循环的复苏性结肠干细胞(revCSCs) ,以保护癌细胞免受化疗的伤害。

  • 原文来源:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867423012205
相关报告
  • 《CTI:深度揭示COVID-19患者的免疫反应特征》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2020-11-17
    • 关于全球COVID-19大流行的最令人困惑的问题之一就是为什么人们表现出如此多样化的反应。有些人没有任何症状,被称为“沉默传播者”,而一些COVID-19患者的免疫反应变得极端,因此需要重症监护。已知年龄和潜在的健康状况会增加发生严重反应的风险,但尚无法解释某些人出现免疫反应亢进的根本原因,尽管可能是由于许多因素共同作用所致。 为了研究可能解释反应范围的免疫系统变异,来自比利时VIB脑病研究中心,比利时鲁汶大学和英国Babraham研究所的研究人员以以健康个体为对照组,比较了轻度,中度或重症患者对COVID-19的反应。 英国Babraham研究所高级小组负责人Adrian Liston教授解释说:“我们进行这项研究的主要动机之一是了解COVID-19中发生的免疫系统反应的复杂性,并确定严重疾病的标志我们相信开放的数据共享是克服这一挑战的关键,因此建立了该数据集以允许其他人独立地探查和分析数据。” 研究人员专门研究了T细胞的存在-免疫细胞具有不同的功能,具体取决于其亚型,“细胞毒性” T细胞能够直接杀死被病毒感染的细胞,而其他“辅助” T细胞类型可以调节其他免疫细胞的作用。研究人员基于T细胞识别标记,细胞激活标记和细胞因子细胞信号分子,使用流式细胞术从参与者的血液中分离出感兴趣的细胞。 出乎意料的是,与健康志愿者相比,严重的COVID-19患者的血液中的T细胞反应几乎没有差异。这与流感病毒感染后通常看到的情况相反。但是,研究人员发现T细胞增多,产生了称为白细胞介素10(IL-10)的细胞炎症抑制因子。 IL-10的产生是存在于组织(如肺)中的活化调节性T细胞的标志。尽管在健康个体中很少见,但研究人员能够在严重的COVID-19患者中检测到这些细胞的数量大大增加。 该研究结果表明,监测IL-10的水平可以为疾病的进展提供警告,但是研究人员指出,需要进行大规模的研究来证实这些发现。
  • 《Cell Discov | 上海药物所揭示内源性速激肽及类似物结合NK3R的激活和选择性的分子机制》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2023-07-10
    •  速激肽是一种广泛分布于神经系统和免疫系统中的神经肽,通过激活三种速激肽受体(tachykinin receptor, NK1-3R)调控疼痛、血管舒张和激素释放等多种生理功能。三种内源性速激肽(SP、NKB及NKA)以不同的亲和力及较低的选择性激活三种速激肽受体NK1R、NK2R及NK3R。聚焦速激肽信号通路的激活机制研究,2022年7月26日,中国科学院上海药物研究所徐华强/尹万超团队联合中国科学技术大学田长麟/石攀团队成功解析了神经激肽受体NK2R与下游蛋白Gq的复合物冷冻电镜结构,揭示了内源性配体NKA选择性识别NK2R亚型的结构基础,阐明了神经激肽受体家族的独特的激活机制,相关成果发表于Cell Discovery上。   NK3R作为下丘脑-垂体-性腺轴调节中一个较为重要的受体,广泛分布于中枢和外周。研究发现,NK3R功能失调会影响包括体液平衡和抗利尿激素释放、心血管功能、运动、疼痛、精神状况、温度调节和生殖等许多生理功能。NK3R能以较高的亲和力被内源性配体速激肽B(NKB)所激活,其次是P物质(SP)及速激肽A(NKA)。Senktide是基于SP改造出的对NK3R具有高亲和力及特异性的多肽配体。然而,速激肽及其类似物senktide与速激肽受体3的激活机制仍然未知,这限制了针对NK3R的药物开发。   2023年6月30日,该联合团队再次在Cell Discovery在线发表题为“Structural insights into neurokinin 3 receptor activation by endogenous and analogue peptide agonists”的研究论文,成功解析了NKB、SP和senktide分别结合NK3R-Gq复合物的冷冻电镜结构,分辨率分别为2.8埃,2.9埃和3.0埃,该结构也是最后被解析的速激肽受体家族成员的高分辨结构。基于获得的高质量结构,研究人员探究了速激肽类激动剂共有保守基序与受体NK3R的作用机制。结构分析发现,速激肽NKB、SP及其类似物senktide序列中C端较为保守的氨基酸基序(-Phe-Xaa-Gly-Leu-Met-NH2)与NK3R跨膜区的残基之间形成广泛的相互作用;NK3R的正性结合口袋参与此共有保守基序互作的主要包括来自跨膜区的残基N1422.61、I1663.33、 Y3156.51、F3196.55、 N1382.57和Y3387.35。进一步的突变和功能实验,验证了这些互作在配体与受体的激活以及传递下游信号至关重要。   速激肽NKB、SP及其类似物senktide序列的N端氨基酸差异较大,推测其差异性导致多肽不同的亲和力,senktide的N端琥珀酰修饰的天冬氨酸可与NK3R的ECL3,ECL2及N端形成稳定的相互作用,N端氨基酸替换实验表明将该氨基酸突变为SP中对应的谷氨酰胺后功能实验显示亲和力显著下降。文中揭示的NK3R与内源性速激肽SP、NKB及其类似物senktide的结构和功能特性之间的相关性将有利于进一步合理开发针对NK3R的具有更高选择性的药物。   该研究成果阐明了内源性肽激动剂NKB和SP以及SP类似物senktide对NK3R的详细激活机制,为理解NK3R肽识别选择性的机制提供了重要的结构模板,并为设计针对NK3R的候选药物提供了线索。   本研究的第一作者为中国科学技术大学博士研究生孙文静、特任副研究员杨帆、博士研究生张欢欢, 以及上海市高峰电镜中心执行主任袁青宁。中国科技大学田长麟教授和石攀副教授,上海药物所徐华强研究员,上海药物所/中科中山药物创新研究院尹万超研究员为共同通讯作者。上海市高峰电镜中心参与该项研究部分冷冻数据的收集。该研究获得了包括上海市重大科技专项、国家自然科学基金委、国家卫健委重大科技专项、国家重点基础研究计划等经费的资助。   全文链接:https://www.nature.com/articles/s41421-023-00564-w