多篇文章聚焦細胞重編程研究領域新成果!

本文中，小編整理了多篇重要研究成果，共同聚焦科學家們在細胞重編程研究領域取得的新成果，分享給大家！

圖片來源：Frank Brüderli; Universität Zürich

【1】Nature：重編程大腦細胞或能幫助機體更加靈活地做出決定

doi：10.1038/s41586-020-2704-z

打招呼時避免握手，坐火車必須佩戴口罩，對著手肘打噴嚏等等，COVID-19疫情的流行戲劇性地表明，人類擺脫行為習慣並學習新的行為是多麼的重要，而且動物也必須能夠迅速適應環境條件的變化；近日，一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中，來自瑞士蘇黎世大學等機構的科學家們通過研究發現，重編程大腦細胞或能幫助機體更加靈活地做出決定。

研究者Fritjof Helmchen教授表示，大腦的可塑性形成了其擁有這種能力的基礎，但目前科學家們或許並不清楚其背後的生物學機制，這項研究中我們通過研究發現，位於眼睛後面的大腦皮層區域—眼窩前額皮質（orbitofrontal cortex）或許能夠重編程位於機體感覺區域的神經元細胞。

【2】Science子刊：利用CSF-1R抑制劑重編程巨噬細胞可增強放療治療膠質母細胞瘤的效果

doi：10.1126/scitranslmed.aaw7843

在一項新的研究中，來自瑞士路德維希癌症研究所和洛桑大學等研究機構的研究人員分析了放療如何改變在膠質母細胞瘤（GBM）中發現的巨噬細胞（一種免疫細胞）的行為，並展示了這些細胞如何可能利用現存的藥物加以重編程以抑制這種侵襲性腦癌的持續復發。相關研究結果發表在Science Translational Medicine期刊上。

這項研究詳細介紹了放療如何動態地改變腫瘤相關巨噬細胞（TAM）兩種亞型中的基因表達程序，並描述了這些變化如何推動TAM進入一種有助於治療抵抗性出現和腫瘤生長的狀態。Joyce和她的同事們還證實將放療與每天給送一種靶向巨噬細胞的藥物---一種集落刺激因子-1受體（CSF-1R）抑制劑--相結合，可以逆轉這種轉變，並顯著延長GBM小鼠模型的生存期。

【3】Nat Cell Biol：揭秘胚胎進行細胞重編程的分子機制

doi：10.1038/s41556-020-0536-6

近日，一項刊登在國際雜誌Nature Cell Biology上的研究報告中，來自德國亥姆霍茲國家研究中心聯合會等機構的科學家們通過研究揭示了胚胎進行細胞重編程的分子機制；細胞重編程能為臨床中用於再生醫學研究的幹細胞的人工再生提供最佳的機會，由於目前細胞重編程的效率較低，全球的研究人員都希望能夠開發出高效、高質量且完全能夠重編程的幹細胞。

研究者Torres Padilla表示，試想一下，如果我們能夠人工製造出能分化為任何細胞類型的細胞，那真是太棒了！我們將這種能力稱之為「全能性」，這也是細胞可塑性的最高水平，當我們考慮使用健康的細胞來代替疾病細胞，比如在再生和替代療法中使用，我們或許就需要考慮如何產生這些新的健康細胞，為此，我們就需要經常重新編程其它細胞，這意味著未來我們就能夠將一種細胞轉化為我們感興趣的任何一種細胞類型。

【4】Cell Stem Cell：將誘導多能幹細胞重編程為強大的自然殺傷細胞 增強抗腫瘤的潛力和活性

doi：10.1016/j.stem.2020.05.008

近日，一項刊登在國際雜誌Cell Stem Cell上的研究報告中，來自加利福尼亞大學等機構的科學家們通過研究利用誘導多能幹細胞（ipsCs）並剔除一個關鍵基因，開發出了能在體內和體外對特定白血病具有更強抵禦活性的自然殺傷細胞；自然殺傷細胞（NK細胞）是與T細胞和B細胞同屬於一個家族的淋巴細胞，其是機體先天性免疫系統的關鍵組成部分，能夠在體內循環，並作為機體第一道免疫防線來抵禦外來入侵者，主要是多種病原體和癌症等。

NK細胞也有望幫助研究人員開發新型抗癌療法，因為其能識別並靶向作用惡性細胞，但其作用效率卻非常有限；這項研究中，研究人員利用兩種方法來改善NK細胞的作用潛力，首先，他們利用源於皮膚或血液細胞的ipsCs來開發NK細胞，其能夠重編程回歸至胚胎樣的多潛能狀態並直接轉變為NK細胞，這種策略能夠產生標準化的細胞群體，而不是根據病人的具體情況來分離細胞。

【5】Sci Adv：中科院最新研究成果！R環結構或能與轉錄因子Sox2協調作用來調節細胞重編程的多能性

doi：10.1126/sciadv.aba0777

R環（R-loops）細胞中的特殊結構，其由RNA-DNA雜交體和可被取代的單鏈DNA組成，通常在轉錄基因附近被發現，然而，R環通常也是一種動態和廣泛的實體結構，其在基因組中扮演著並不明確的調節和表觀遺傳角色。近日，一項刊登在國際雜誌Science Advances上的研究報告中，來自中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院等機構的科學家們通過研究揭示了R環在重編程體細胞轉變為誘導多能幹細胞（iPSCs）上的關鍵角色和活性，研究者發現，R環結構能影響體細胞重編程為iPSCs，幹擾R環結構的活性或會導致體細胞轉變為ipsCs的過程出現缺陷。

R環或許還能通過改變轉錄因子的結合、染色質的修飾和DNA的甲基化來扮演表觀遺傳學標誌物的角色，文章中，研究人員在OSKM介導的體細胞重編程期間繪製出了R環結構的藍圖，同時還及時了R環形成與分解之間的動態關聯及體細胞重編程的過程，OSKM即為重編程混合製劑中的四種轉錄因子：Oct4， Sox2， Klf4和c-Myc。

圖片來源：CC0 Public Domain

【6】Cancer Immunol Res：如何重編程記憶T細胞用於細胞治療

doi：10.1158/2326-6066.CIR-19-0619

最近，德克薩斯大學MD Anderson癌症研究所的研究人員使用表觀遺傳學藥物和細胞因子的組合方法，將從患者體內收穫的T細胞在實驗室中擴增，從而將它們重新編程為更強的T細胞類型，這種類型的細胞用於治療患者，有助於患者的生存時間延長，相關結果發表在最近的Cancer Immunology Research雜誌上。

研究小組發現，抗癌藥物panobinostat和interleukin-21的結合將攻擊癌細胞的較弱擴張的效應T細胞轉換為能夠自我更新的更增殖和持久的中央記憶T細胞類型。研究者表示，中央記憶T細胞幾乎可以完成所有事情，它們會持續存在，因為它們具有高的複製和增殖能力，並且具有可誘導的細胞殺傷能力，因此可以很好地殺死癌細胞。

【7】Nature：突破！科學家成功對T細胞重編程來改善癌症免疫療法的功效！

doi：10.1038/s41586-019-1821-z

日前，一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中，來自聖猶大兒童研究醫院等機構的科學家們通過研究開發了一種有效增強癌症免疫療法的新型治療策略，其或能有效減緩腫瘤的生長並延長患癌小鼠的壽命。本文研究發現或能為開發更有效的過繼細胞療法（adoptive cell therapy）提供一種有希望的策略，比如CAR T細胞療法；免疫療法旨在利用患者機體自身的腫瘤特異性T細胞來進行癌症治療，當這些T細胞被重新輸入到患者機體之前，研究人員會對其進行收集、功能擴展等操作，當重新輸入到患者體內後，有些患者會對療法產生顯著性的反應，而過繼細胞療法或許無法有效抵禦實體瘤。

研究者Hongbo Chi說道，我們的目的就是增加腫瘤特異性T細胞的持久性及其抗腫瘤效率，本文研究發現或能為我們提供一種方法，即重編程腫瘤特異性T細胞使其像長壽原始或記憶T細胞一樣具有持久性，同時還能像功能正常的效應T細胞一樣表現出強大的殺傷活性。

【8】Nat Biomed Engin：科學家利用CRISPR-Cas9成功實現T細胞重編程 有望開發出新型抗癌療法

doi：10.1038/s41551-019-0409-0

從20世紀80年代開始，研究人員就提出了一種理念，即對患者自身的免疫細胞進行遺傳修飾使其有效抵禦機體感染和腫瘤，但截至目前為止，修飾後的T細胞仍然無法像天然T細胞一樣有效發揮作用，這無疑限制了其在臨床中使用的價值。近日，一項刊登在國際雜誌Nature Biomedical Engineering上的研究報告中，來自慕尼黑工業大學的科學家們通過利用新型的CRISPR-Cas9基因編輯工具成功對T細胞進行工程化修飾，使其更像機體生理性質的免疫細胞。

目前有兩種形式的T細胞療法，即受體接受來自供體的細胞，或提取受體機體的T細胞，在實驗室中進行遺傳重編程使其能夠有效抵禦感染和腫瘤。雖然第一種方法被證明在臨床模型中是非常成功的，但重編程T細胞的手段目前仍然存在一定問題。

【9】Nat Metabol：研究揭示CD8抵抗HIV感染的機制，成功重編程CD8細胞清除HIV

doi：10.1038/s42255-019-0081-4

近15年來，天然抵抗愛滋病毒感染的罕見個體的細胞一直是研究的重點，目的是闡明它們的具體特徵。在對ANRS CO21 CODEX和CO6 PRIMO的研究之後，巴斯德研究所的科學家描述了這些"HIV控制器"研究對象中CD8免疫細胞的特徵。這些免疫細胞獨特的抗病毒能力可以歸因於一個最佳的代謝程序，它提供了持久性和對感染細胞作出有效反應的能力。在體外工作時，科學家們成功地對受感染的非控制者的細胞進行了重新編程，使它們具有與控制者細胞相同的抗病毒能力。他們的研究結果於近日發表在Nature Metabolism雜誌上。

有些人無需治療就能自然控制愛滋病毒。在這些非常罕見的個體中(不到1%的愛滋病毒感染者)，在未經治療的情況下，在感染超過10年後血液中仍然無法檢測到病毒的增殖。2007年，巴斯德研究所的科學家描述了這些患者CD8淋巴細胞的抗病毒活性。與非控制者不同，HIV控制者的CD8細胞能夠迅速摧毀受感染的CD4細胞。

【10】Cell Stem Cell：構建單細胞圖譜，將心臟瘢痕組織細胞重編程為健康的心肌細胞

doi：10.1016/j.stem.2019.05.020

每年有79萬名美國人遭受心臟病發作，這會讓受損的瘢痕組織存在於心臟中，並限制心臟的高效跳動能力。但是，如果科學家們能夠將稱為成纖維細胞的瘢痕組織細胞重編程為健康的心肌細胞會怎樣呢？人們通過實驗室實驗和小鼠研究在這方面取得了很大進展，但人類心臟重編程仍然是一項巨大的挑戰。

如今，在一項新的研究中，來自美國北卡羅來納大學教堂山分校和加州大學歐文分校的研究人員首次開發出一種穩定的可重複使用的將人成纖維細胞重編程為心肌細胞的簡約平臺。通過利用最新的單細胞技術和數學模擬，他們繪製出高解析度的分子路線圖，以便指導精確和有效的重編程。相關研究結果發表在Cell Stem Cell期刊上；在過去十年裡，Qian是心臟重編程研究的先驅。她的實驗室開展的這項最新研究推動針對人類患者的心臟重新編程更接近現實，並且著眼於幫助數百萬人從心臟病發作中康復過來。（生物谷Bioon.com）

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