乳腺癌是世界上最常见的癌症之一，超过 70% 的乳腺癌具有核激素受体-雌激素受体α (ERα) 的激活。在过去的几十年里，ERα 功能的全面图景，主要是在细胞核中的转录调节水平，以及它对乳腺癌进展的贡献已经出现。用他莫昔芬（一种雌激素拮抗剂）抑制 ERα 通常用作一线疗法，以阻断 ERα 在转录调节中的活性并延长存活期。然而，相当一部分受影响的个体最终会复发，并对这种拮抗剂变得不敏感。

在大多数他莫昔芬耐药肿瘤的情况下，ERα 仍然活跃。ERα 是一种核质穿梭蛋白，在细胞核和细胞质之间快速易位。在这项研究中，发现 ERα 是一种非规范的 RNA 结合蛋白 (RBP)，具有以前未知的作为 RNA 代谢调节剂的功能。

最近对非规范 RBP 的发现将 RNA 结合库扩展到更广泛的蛋白质类别。它们结合 RNA 的能力可能支持它们的原始作用或提供不同的功能，如控制转录后调节。例如，主转录共激活因子 CREB 结合蛋白 (CBP) 与多种增强子 RNA 结合，可增加其组蛋白乙酰化活性和转录控制。细胞周期蛋白 A2 是一种核心细胞周期调节剂，也是一种 RBP，它通过结合和调节减数分裂重组 11 (Mre11) mRNA 的翻译在 RNA 代谢中发挥作用，从而产生一种激酶独立的、RNA-修复复制错误中的结合依赖性作用。

所有这些例子都突出了关键蛋白质在控制不同生物过程方面的多效性潜力。有趣的是，1990 年代的一项研究报告称，包括 ERα 在内的核受体与非编码 RNA 共定位并在物理上相互作用，这增强了核受体的转录效力。然而，几十年来对 ERα 的研究仍然主要集中在其结合 DNA 的活性上。

在这项研究中，发现 ERα 是一种非规范的 RBP，并且消除 ERα RNA 结合活性不会影响其经典的 DNA 结合能力，但会导致乳腺癌细胞在体外和体内的生长缺陷。通过交联和免疫沉淀 (HITS-CLIP) 和功能基因组 CRISPRi 筛选分离的 RNA 进行无偏见、全基因组、高通量测序，该研究确定了独特的 mRNA 网络，这些网络对癌症进展至关重要，这些网络与 ERα 结合在 30 个非翻译区 (30 UTR) 中，包括那些参与肿瘤发展过程中对应激细胞反应的区域。

两种充分表征的适应性反应，综合应激反应 (ISR) 和未折叠蛋白反应 (UPR)感知各种细胞应激源（例如、营养缺乏、缺氧、氧化和蛋白毒性应激）并集中在转录后重新连接基因表达的信号通路。在这里，该应激证明 ERα 控制 XBP1 mRNA（UPR 途径的关键组成部分）的选择性剪接，并调节应激反应蛋白（如 eIF4G2 和 MCL1 mRNA）的翻译。ERα 在转录后水平调节这些基因的能力促进癌细胞存活并维持他莫昔芬抗性。因此，该研究表明，ERα 是一种多功效的 RBP，它改变了对肿瘤细胞存活和药物反应背后的转录后调控的认识。

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https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)01047-3#%20

首先他们证明了小鼠肺癌细胞外泌体可以促进原发肿瘤的肺转移。肺组织切片检查发现有大量的PD-L1阳性巨噬细胞。体外实验证明这些PD-L1不是从外泌体转移过来的，而是通过从头合成途径 (de novo synthesis pathway)。肿瘤外泌体刺激的巨噬细胞在体外具有很强的抑制效应T细胞的功能。进一步的机制研究表明肿瘤外泌体中损伤相关分子模式 (damage-associated molecular pattern, DAMPs) 分子HMGB-1通过活化TLR2-NF-kB 信号通路从而改变巨噬细胞的表型和功能。

巨噬细胞的分化和功能和细胞代谢 (cellular metabolism) 有着密切的关系。传统的观点认为具有抗肿瘤效应的巨噬细胞通常利用糖酵解途径 (glycolysis) 攫取能量，而促进肿瘤细胞生长的巨噬细胞则主要利用氧化磷酸化途径 (oxidative phosphorylation pathway) 作为能量来源【1】。此项研究表明肿瘤细胞外泌体刺激的巨噬细胞主要利用糖酵解途径产生乳酸而且通过产生一氧化氮 (nitric oxide, NO) 进一步抑制氧化磷酸化途径从而产生更多的乳酸。进一步的研究表明乳酸可以直接活化NF-kB信号通路从而上调PD-L1的表达。作者通过一系列的体内实验同样证明这一机制。

文章的最后一部份工作是用人肿瘤细胞外泌体同样证明可以刺激单核细胞上调PD-L1和分泌乳酸。为了验证人体内的情况，作者们选用了没有转移的非小细胞肺癌病人的淋巴结来模拟转移前微环境，用来自肺移植供体的淋巴结作为对照。研究发现虽然这些淋巴结都是从没有转移的病人来的，但是先天免疫细胞特别是巨噬细胞已经发生改变。有一部份病人的淋巴结中巨噬细胞高表达PD-L1，而且和原发肿瘤中外泌体释放相关基因的表达水平呈正相关。

这项研究不仅阐明了在转移前微环境中巨噬细胞转变为免疫抑制细胞的机制，更为临床上如何早期发现肿瘤转移提供了线索。此项发现也为如何更有效地治疗肿瘤预防转移提供了新的思路。

此项研究是路易维尔大学多中心合作的结果，也得到浙江大学浙二医院黄建教授课题组的支持。第一作者Samantha Morrissey是MD/PhD学生，通讯作者严俊是路易维尔大学冠名教授，肿瘤中心免疫治疗中心主任，他的课题组专注肿瘤微环境中先天免疫细胞特别是巨噬细胞的调节及分化【2】。

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https://doi.org/10.1016/j.cmet.2021.09.002

参考文献：

1. Locati, M., G. Curtale, and A. Mantovani. 2020. Diversity, Mechanisms, and Significance of Macrophage Plasticity. Annu Rev Pathol 15: 123-147.

2. Liu, M., Z. Tong, C. Ding, F. Luo, S. Wu, C. Wu, S. Albeituni, L. He, X. Hu, D. Tieri, E. C. Rouchka, M. Hamada, S. Takahashi, A. A. Gibb, G. Kloecker, H. G. Zhang, M. Bousamra, 2nd, B. G. Hill, X. Zhang, and J. Yan. 2020. Transcription factor c-Maf is a checkpoint that programs macrophages in lung cancer. J Clin Invest 130: 2081-2096.

事实上，尽管RNAi作为真核生物的抗病毒免疫机制早已被公认，但一些研究发现，在许多病毒感染的哺乳动物体细胞中未能检测到病毒来源的vsiRNA，这让RNAi在哺乳动物中是否还具有抗病毒免疫功能存在一定争论。其中一种观点认为，RNAi作为一种最古老的真核生物抗病毒机制，在哺乳动物发展出干扰素等抗病毒机制的背景下，已沦为一种“进化遗迹”（evolutionary relic），不再有抗病毒功能。2017年，周溪团队与秦成峰团队合作研究发现：肠道病毒EV71的非结构蛋白3A具有VSR活性，能阻止Dicer对病毒dsRNA的切割及vsiRNA的产生；而缺失了3A-VSR活性的EV71突变病毒能在被感染的哺乳动物细胞与体内产生大量vsiRNA，激发RNAi抗病毒反应，从而证明RNAi作为一种抗病毒免疫在哺乳动物中依然存在（Immunity 2017）。此后，他们发现RNAi在人神经前体细胞及由其产生的类脑器官中发挥重要的抗病毒免疫作用，能抑制寨卡病毒感染与小头畸形发生（Cell Res. 2019 封面文章）；并发现登革病毒、乙脑病毒、寨卡病毒等黄病毒的NS2A蛋白具有VSR功能，能协助黄病毒在其感染的蚊虫与哺乳动物中逃逸RNAi免疫，对黄病毒跨种复制与致病产生影响（Sci Adv. 2020）。此外，周溪团队还发现了SARS-CoV-2、甲病毒、风疹病毒、丙肝病毒等多种重要人类病毒编码的VSR蛋白，并揭示其拮抗RNAi通路的分子机制。

以上这些研究工作有力的证实了RNAi作为一种抗病毒免疫在哺乳动物中的确存在。然而，作为一种哺乳动物的抗病毒免疫机制，RNAi在功能与生理上是否重要？是否具有治疗上的应用前景？这些关键科学问题还有待进一步回答。

在本研究中，研究团队创新性的提出了靶向VSR、从而释放RNAi抗病毒潜能的药物研发概念。他们以肠道病毒EV71为模型，针对其3A蛋白的VSR关键功能区域设计了数种VSR靶向多肽（VSR-targeting peptide，VTP）。研究发现：这些VTP能与3A蛋白直接结合，通过竞争作用，在EV71感染的体细胞中解除3A对RNAi的抑制，从而诱导大量病毒vsiRNA的产生；这些vsiRNA进而被组装入RISC，介导被感染细胞内EV71 RNA的降解，高效抑制EV71复制。更重要的是，VTP在小鼠体内也能激发RNAi抗病毒反应，产生大量vsiRNA，抑制EV71在全身各组织器官的复制，拯救EV71感染导致的小鼠死亡与临床症状。值得注意的是，在缺失了3A-VSR功能的EV71突变病毒感染的细胞与小鼠体内，以及在Dicer或AGO2缺失的细胞中，VTP均不能发挥抗病毒作用，证明其作用机制确实是靶向3A-VSR，并依赖于RNAi通路。同时，VTP所针对的3A蛋白上的靶点区域在多种肠道病毒的3A蛋白中高度保守，研究也发现VTP能很好的抑制多种肠道病毒的复制，具有广谱抗肠道病毒活性。

综上，该研究首次证实了通过VTP特异性靶向VSR，可以在感染野生型病毒的哺乳动物体细胞与动物体内有效的释放RNAi抗病毒免疫。从基础理论上来讲，VTP“解锁”的RNAi能发挥高效的抗病毒作用，充分证明了RNAi作为哺乳动物抗病毒免疫在生理和功能上的重要性。从抗病毒药物研发上来说，该研究基于新的抗病毒机制，发现VSR是一类全新的药物靶标，并针对肠道病毒的3A-VSR研发出机制上first-in-class的候选抗病毒药物，为其它重要病毒的抗病毒药物研发提供了新的思路与策略。此外，针对肠道病毒3A-VSR的VTP具有很低的动物体内毒性与抗原性，较高的热稳定性与蛋白酶稳定性，有望进一步开发为治疗手足口等肠道病毒感染疾病的新型药物。

中科院武汉病毒所/病毒学国家重点实验室方媛博士与邱洋青年研究员、复旦大学医学分子病毒学教育部/卫健委重点实验室的刘泽众博士为该论文共同第一作者，周溪研究员与陆路研究员为共同通讯作者。该项研究已申请中国、PCT及美日澳等多国发明专利。

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2018年5月30日至2020年7月21日，研究团队招募了91例HER2突变型非小细胞肺癌患者，对他们进行曲妥珠单抗-德鲁替康治疗。在91例患者中，1例患者(1%)完全缓解，49例患者(54%)部分缓解，绝大多数患者(92%)肿瘤缩小。

在基线检查时出现中枢神经系统转移的33例患者中，14例接受了脑放疗，19例未接受放疗。在这些患者中，8例和10例患者分别有部分缓解。

共有47名患者(52%)死亡。91例患者中位缓解期9.3个月，中位无进展生存期8.2个月，中位总生存期17.8个月。在基线检查时出现中枢神经系统转移的33例患者中，中位无进展生存期为7.1个月，中位总生存期为13.8个月。

88例患者(97%)至少发生了一项不良事件，研究小组报告这些事件与曲妥珠单抗-德鲁替康有关。47%的患者有轻微的不良事件，如消化道出血、食欲减退和脱发，18例(20%)患者有严重的不良事件，如间质性肺疾病，2例患者有致命的不良事件。

治疗后，24名患者出现肺间质性疾病或肺瘢痕。因此，研究组停止了16名患者的治疗，停止了8名患者的治疗。这种情况的患者接受类固醇治疗。

综上所述，这些数据表明HER2突变在非小细胞肺癌中可以作为治疗靶点，曲妥珠单抗-drutecan在91例HER2突变的非小细胞肺癌患者中表现出持久耐药。癌症活动性:55%的患者有被证实的客观治疗效果。

中位疗效持续时间9.3个月，中位无进展生存期8.2个月，中位总生存期17.8个月。这些结果支持使用曲妥珠单抗治疗HER2突变型非小细胞肺癌患者。

该临床试验由Daiichi Sankyo和AstraZeneca资助。Trastuzumab-drutecan (DS-8201)是由日本第一三共制药公司开发的。2019年3月，阿斯利康和第一三共签署了69亿美元的全球联合开发和商业合作协议。

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主动脉瘤和夹层 (AAD) 的患病率为 1.3-8%，并且与急性主动脉并发症导致的高死亡率相关。散发性 AAD 与吸烟、高血压、老年和男性有关。AAD 的发病机制与炎症、细胞凋亡、平滑肌细胞表型转换和细胞外基质降解有关。目前尚无有效的药物来阻止 AAD 的发生和发展。因此，有必要挖掘AAD 的治疗靶点。

琥珀酸盐在各种生理和病理生理状况中起着关键作用。心肌缺血时在心肌内蓄积，随着再灌注的发生迅速氧化生成活性氧（ROS），导致心肌细胞死亡，加重缺血-再灌注损伤。丙二酸二甲酯通过抑制琥珀酸脱氢酶，改善小鼠和猪心肌梗塞期间的缺血-再灌注损伤。

琥珀酸盐在维持葡萄糖稳态方面也起着重要作用。例如，琥珀酸有助于肠道糖异生并加速脂肪组织产热。运动过程中肌肉释放的琥珀酸有助于细胞外基质的形成和肌肉再生。此外，琥珀酸在疾病的病理生理过程中起着重要作用，例如糖尿病、慢性神经炎症、破骨细胞生成、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮和肠道 2 型免疫。然而，琥珀酸对 AAD 的贡献及其临床相关性仍不清楚。

众所周知，巨噬细胞显示出一系列取决于其功能状态的代谢特征。在 M1 炎症巨噬细胞中，糖酵解增强，而三羧酸 (TCA) 循环在几个关键点中断，从而导致 TCA 积累中间产物。琥珀酸是 TCA 循环的重要中间产物，在 M1 促炎巨噬细胞中积累。从线粒体转运到细胞质的琥珀酸抑制脯氨酸羟化酶活性，增加缺氧诱导因子 1-α 的水平，并诱导白细胞介素的表达(IL)-1β。此外，线粒体中的琥珀酸通过琥珀酸脱氢酶的氧化产生大量 ROS，促进 M1 极化。

在这里，该研究发现血浆琥珀酸浓度与人类主动脉疾病呈正相关，并且琥珀酸在 AAD 的发病机制中起着重要作用，如三个完善的小鼠 AAD 模型所示。

该研究使用非靶向代谢组学和质谱法分别测定了 40 名和 1665 名发现和验证组个体的血浆琥珀酸浓度。使用三种不同的鼠 AAD 模型来确定琥珀酸在 AAD 发展中的作用。该研究进一步研究了氧代戊二酸脱氢酶 (OGDH) 及其转录因子环磷酸腺苷反应元件结合蛋白 1 (CREB) 在巨噬细胞介导的炎症中的作用，并建立了p38αMKOApoe–/–小鼠。琥珀酸盐是发现队列中上调最多的代谢物；这在验证队列中得到证实。与健康对照组、急性心肌梗死 (AMI) 和肺栓塞 (PE) 患者相比，AAD 患者的血浆琥珀酸浓度更高。此外，琥珀酸给药加重了小鼠血管紧张素 II 诱导的 AAD 和血管炎症。相比之下，OGDH 的敲低降低了巨噬细胞中炎症因子的表达。p38α 的条件性缺失降低了 CREB 磷酸化、OGDH 表达和琥珀酸浓度。巨噬细胞中 p38α 的条件性缺失减少了血管紧张素 II 诱导的 AAD。

总之，该研究发现血浆琥珀酸盐浓度可以将 AAD 患者与健康对照和 AMI 或 PE 患者区分开来。巨噬细胞中的琥珀酸浓度由 p38α-CREB-OGDH 轴调节。

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蝙蝠属于哺乳动物门翼手目，是唯一能真正飞行的哺乳动物。近年来蝙蝠由于被相继报导为一系列致病病毒的固有宿主而倍受关注。2003年的SARS，2014年的埃博拉以及2019年末开始暴发的的新冠肺炎均给世界各地带来了巨大的经济损失和心理恐慌。诸多证据支持蝙蝠是这些致病病毒的共同的天然宿主，病毒从蝙蝠到某个中间宿主传播最终导致了疫情的大规模暴发。令人不解的是，虽然蝙蝠可以携带多种致病病毒，但是这些病毒却不会对蝙蝠造成明显的症状。蝙蝠对病毒的高度耐受性可能也是其能携带并传播多种病毒的重要原因。蝙蝠的生理学研究和基因组测序结果为解释其耐受病毒的能力提供了多种解释，而功能基因组学筛选可以帮助我们进一步理解病毒感染蝙蝠细胞所需要的宿主因子。

基于以上背景，谭旭课题组建立了第一个蝙蝠（黑妖狐蝠,Pteropus alecto）的全基因组CRISPR敲除文库并完成了黑妖狐蝠肾上皮细胞（PaKi细胞）的流感病毒感染的全基因组CRISPR筛选，从中找到了20多个病毒复制所依赖的宿主因子。与此同时，杜克-新加坡国立大学医学院的王林发课题组用RNA干扰（RNAi）的方法进行了蝙蝠细胞针对腮腺炎病毒感染的筛选，找到了数十个病毒依赖的宿主因子。通过对两个课题组的筛选结果进行比较，该研究发现其中都包括细胞内吞作用和蛋白分泌通路的重要基因，这些跟人类细胞的病毒感染是类似的，说明蝙蝠细胞和人类细胞的病毒感染对这些通路的依赖是保守的。除此之外，两组筛选都发现了一个共同的新的宿主基因MTHFD1。MTHFD1编码亚甲基四氢叶酸脱氢酶，是DNA和RNA的组成成分嘌呤碱基从头合成的重要代谢酶。非常有意思的是，以前的工作在人体细胞的全基因组筛选病毒宿主因子都没有发现MTHFD1。进一步的研究发现蝙蝠细胞的MTHFD1表达水平比人类相应组织的细胞要低很多，这可能和蝙蝠适应飞行生活的生理变化有关。

简而言之，谭旭课题组和合作者通过对蝙蝠细胞的两万多个基因进行系统全面的筛查，确定了数十个病毒复制所依赖的关键蝙蝠基因。这些基因在蝙蝠和人类中功能是保守的，但是基因表达水平的物种差异可能决定了病毒感染的不同的病理结果。

研究进一步发现RNA病毒包括腮腺炎病毒，马六甲病毒，寨卡病毒等都对MTHFD1的缺失非常敏感，而MTHFD1的抑制剂carolacton对于上述病毒的复制有非常强的抑制作用。这个现象在蝙蝠和人类细胞都很显著。Carolacton是一种天然产物，被作为抗生素候选分子用于抑制细菌的菌膜生成。令人欣喜的是，通过与中国疾控中心合作，课题组发现carolacton也能有效的抑制新冠病毒在人体细胞中的复制，而且抗病毒有效浓度远远低于细胞毒性浓度，展示出了良好的成药性。

蝙蝠的基因筛查导致了MTHFD1这个全新的抗病毒药物靶点及carolacton这个抗病毒小分子的发现。这个结果也提示我们可以从研究蝙蝠的病毒感染机制中学习到如何应对病毒感染。

研究者后续将在动物感染模型上进一步对carolacton及其衍生物的抗病毒功能进行临床前测试，希望能将这些分子为一种广谱抗病毒药物早日推向临床。MTHFD1相关的基因对病毒的影响及其药物靶向的研究也有望提供更多的候选药物分子。前期建立的全基因组筛选系统也将在针对蝙蝠的其它组织细胞，特别是免疫细胞的研究中发挥巨大作用，帮助研究者继续探寻蝙蝠的更多的奥秘。

杜克-新加坡国立大学医学院的Danielle Anderson，清华大学药学院博士生崔进，博士后叶倩，中国疾控中心的黄保英博士为论文的并列第一作者；清华大学药学院谭旭研究员和杜克-新加坡国立大学医学院王林发教授作为论文的共同通讯作者。

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