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JBC:一个存在5亿多年的基因或能帮助开发治疗癌症等多种人类疾病的新型疗法

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2018年7月3日 讯 /生物谷BIOON/ –近日,一项刊登于国际杂志Journal of Biological Chemistry上的研究报告中,来自澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的科学家们通过研究发现了一种新基因,或许在调节机体抵御感染和疾病的免疫反应上扮演着关键的角色;相关研究或为后期研究人员开发治疗流感、关节炎甚至癌症的新型疗法提供新的线索和希望。

JBC:一个存在5亿多年的基因或能帮助开发治疗癌症等多种人类疾病的新型疗法

图片来源:CSIRO

这种基因名为C6(f106),其能够控制参与感染性疾病、癌症和糖尿病发病过程的特殊蛋白质的产生,该基因已经存在了5亿年了,但研究人员却并不清楚其在机体中的功能和所扮演的角色。研究者Cameron Stewart说道,机体的免疫系统能够产生名为细胞因子类的蛋白质,来帮助强化免疫系统的功能,并且抑制病毒和其它引发机体疾病的病原体的功能;这项研究中,我们发现,基因C6能通过关闭特定细胞因子的产生来阻断机体免疫反应失控,被C6所调节的细胞因子能够参与多种疾病的发生,包括癌症、糖尿病、诸如风湿性关节炎等炎性疾病等。

本文研究或能帮助研究人员理解机体免疫系统的功能,同时还能帮助研究人员开发治疗多种疾病的新型更具靶向性的疗法。研究者Rebecca Ambrose博士说道,尽管2003年科学家们首次对人类全基因组进行了测序研究,但目前我们仍然并不清楚其中数千个基因的功能。由于基因C6已经存在了超过5亿年了,不管是简单的生物体还是人类机体中都存在该基因,如今我们才意识到该基因的重要性,在阐明基因C6的重要性后,研究人员获得了大量资助来对该基因的具体功能进行研究。

该基因的名字:C6或f106,能够反映其在人类基因组中的位置,而不是与特殊的功能相关;最后研究者Stewart表示,后期他们还将通过更为深入的研究来阐明基因C6在人类机体中的重要功能,并以相关研究结果为基础开发出治疗诸如感染性疾病、癌症等一系列疾病的新型疗法。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Ambrose RL, Liu YC, Adams TE, et al. C6orf106 is a novel inhibitor of the interferon-regulatory factor 3-dependent innate antiviral response. J Biol Chem. 2018 May 25. pii: jbc.RA117.001491. doi: 10.1074/jbc.RA117.001491

基因泰克白血病新药递交补充上市申请

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基因泰克白血病新药递交补充上市申请

今日,罗氏(Roche)旗下的基因泰克(Genentech)宣布向FDA提交了关于Venclexta(venetoclax)的补充新药申请(sNDA)。如果申请获批,Venclexta可与去甲基化药物或低剂量阿糖胞苷(LDAC)联合治疗不适用高剂量化疗的急性骨髓性白血病(AML)初治患者。

急性骨髓性白血病是成人中最常见的侵袭性白血病,也是所有白血病类型中存活率最低的一种。即使用最好的治疗方案,65岁以上的老年患者五年生存率也不足5%。据统计,美国每年约有2万人诊断出AML,欧洲约有1.8万人。这一领域还有巨大的医疗需求未被满足。

Venclexta是一款由基因泰克与艾伯维(AbbVie)合作开发的新药,是一种能选择性结合B细胞淋巴瘤因子2(BCL-2)蛋白的小分子抑制剂。BCL-2在细胞凋亡(程序性死亡)中起着重要作用。AML中BCL-2的过度表达已被证明与该病对特定疗法的抗性相关,而阻断BCL-2蛋白则可能恢复细胞的“信号系统”,让癌细胞实现自我摧毁,达到抗癌目的。

此次申请提交是基于两项临床试验研究的结果,其中1b期的M14-358研究(NCT02203773)旨在评估Venclexta作为联合疗法与去甲基化药物阿扎胞苷(Azacitidine)或地西他滨(decitabine)联用,针对未经治疗但不适于高剂量化疗的60岁及以上AML患者的有效性和安全性;而1b/2期的M14-387研究(NCT02287233)旨在评估Venclexta作为联合疗法与LDAC联用,针对未经治疗但不适于高剂量化疗的60岁及以上AML患者的有效性和安全性。两项研究皆为临床剂量递增和扩增研究,研究终点皆包括完全缓解率(有无全血计数恢复,CR/CRi),OS(总生存期)和安全性。

M14-358的试验结果显示,Venclexta(400毫克)的CR / CRi为73%。所有Venclexta剂量组的中位OS为17.5个月(95%CI:12.3-尚未达到)。

M14-387的试验结果显示,Venclexta(600 mg剂量)的患者CR / CRi为62%。中位OS为11.4个月(95%CI:5.7-15.7)。

基因泰克首席医学官兼全球产品开发负责人Sandra Horning博士说:“今年美国将有近2万人被诊断出患有AML,其中许多人无法接受高强度化疗这一标准疗法。AML是一种侵袭性疾病,在所有白血病中的存活率最低,我们期待与FDA紧密合作,尽快把这种潜在治疗选项提供给那些非常难以治疗的血癌患者。”

我们期待这一sNDA能顺利得到批准,并祝愿Venclexta在其他临床试验中表现良好,早日为更多的血癌患者带去福音。(生物谷Bioon.com)

Cell:揭示转移性前列腺癌的基因组特征和结构变异

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2018年7月22日/生物谷BIOON/—在一项新的研究中,来自美国华盛顿大学圣路易斯医学院、加州大学旧金山分校和密歇根大学的研究人员利用基因测序技术,揭示出100多种侵袭性前列腺肿瘤的完整DNA组成,并准确地找到了这些致命性肿瘤都具有的重要遗传错误。该研究为寻找治疗前列腺癌(特别是这种疾病的致命性形式)的新方法奠定了基础。相关研究结果于2018年7月19日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Genomic Hallmarks and Structural Variation in Metastatic Prostate Cancer”。

Cell:揭示转移性前列腺癌的基因组特征和结构变异
图片来自Wikipedia。

论文共同第一作者、华盛顿大学圣路易斯医学院麦克唐奈基因组研究所助理主任Christopher A. Maher说,“这项研究可能有助于寻找更好地治疗侵袭性前列腺癌的方法。一种更为直接的结果是,这些新信息可能帮助医生们找到鉴定出哪些患者可能患有侵袭性肿瘤的方法,并且有助指导他们的治疗决策。”

在美国,每年诊断出16万多例前列腺癌病例。虽然大约80%的前列腺癌患者体内的肿瘤生长缓慢且这些患者具有有效的治疗选择,但是大约有20%的前列腺癌患者患有这种疾病的最具侵袭性的形式—这是这项新研究的重点。

大多数的前列腺癌遗传学研究都集中在肿瘤用来产生蛋白的基因组部分,即蛋白编码基因。蛋白就像细胞机器一样发挥作用。当它们正常地运作时,蛋白执行良好的健康所需的细胞任务。但是当蛋白不能正常地工作时,包括癌症在内的疾病可能就会产生。

然而,表达蛋白的基因仅占整个基因组的1%至2%。这项新的分析是首次对转移性前列腺肿瘤的全基因组—所有的DNA,包括每个肿瘤的基因—开展大规模研究,并揭示出很多转移性前列腺肿瘤在它们的基因组中调节着蛋白编码基因的区域上存在着问题。

Maher说,“蛋白编码基因是比较重要的,但是当你仅专注于它们时,你可能会错过调节这些基因的基因组区域中存在的突变。”

Maher说,这些研究人员吃惊地发现大约80%的这些侵袭性肿瘤在控制雄激素受体基因的基因组区域中存在着相同的遗传变化。这些遗传错误增加了雄激素受体在前列腺癌细胞表面上的表达水平。这类受体与睾酮等雄激素结合并促进肿瘤生长。

Maher说,“这是最令人吃惊的研究结果之一。我们在基因组的这个调节区域观察到了太多重复的DNA拷贝。在其中的一些患者中,雄激素受体看起来是完全正常的。但这些患者有太多的雄激素受体的原因在于这类受体的调节区域被上调,这就使得它在着重关注蛋白编码基因的测序研究中被忽略掉。”

除了传统的外科手术、化疗和放疗之外,一种常见的前列腺癌治疗涉及雄激素剥夺疗法,在这种方法中,药物被用来阻断睾酮与雄激素受体之间的结合。鉴于前列腺肿瘤通常是激素驱动的癌症,因此阻断睾酮结合这种受体就会减缓肿瘤生长。

参加这项研究的所有男性患者体内的肿瘤都已对雄激素剥夺治疗产生抵抗性,这意味着无论睾酮是否存在,雄激素受体始终在开启,并促进这种肿瘤生长。处于这种情形下的患者没有有效的治疗选择。这些研究人员证实超过80%的这些患者携带着有助于解释他们的癌症侵袭性的突变;这些遗传错误激活了雄激素受体。

这些研究人员也发现了其他已知的参与癌症的基因—包括那些有助于DNA修复的基因,比如TP53和BRCA2—所起的重要作用。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

David A. Quigley38, Ha X. Dang38, Shuang G. Zhao et al. Genomic Hallmarks and Structural Variation in Metastatic Prostate Cancer. Cell, Published online: July 19, 2018, doi:10.1016/j.cell.2018.06.039

BMC Cancer:一种不知名的基因或与乳腺癌发生直接相关

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2018年8月4日 讯 /生物谷BIOON/ –日前,一项刊登在国际杂志BMC Cancer上的研究报告中,来自维拉诺瓦大学的科学家们通过研究发现,此前一种被认为特征并不明显的基因或许与乳腺癌的发生直接相关。

BMC Cancer:一种不知名的基因或与乳腺癌发生直接相关

图片来源:energy4ever.org

过去8年时间里,研究人员一直在对一种名为ZC3H8(Fliz1)的基因进行研究。研究人员和肿瘤学家想通过研究来阐明基因如何影响癌症的发育和进展,当他们对癌症中单一基因进行研究时,他们发现,这种基因要么会促进癌症进展,要么会抑制癌症进展,研究者发现,Fliz1基因能够促进癌症恶性行为的产生,然而这或许才是这个过程的开始。

研究者Knepper说道,在对医疗领域的影响上,这或许只是第一步,人类机体中有超过2万个基因,其中仅有70个基因能用来评估患者乳腺癌的预后,然而我们并不是肿瘤学家,但我们可以肯定地看到,未来临床医生将能够在乳腺癌的诊断过程中更好地识别具有破坏性的基因。

Fliz1基因是一个非常必要的基因,细胞没有该基因就无法生存,研究小组一直在采用多种检测手段来确定蛋白质序列改变所诱发的细胞效应,这就类似于调整扬声器的音量,研究人员想知道到底达到什么程度才会对细胞产生损伤。John Schmidt博士说道,我们认为这是一项具有里程碑意义的研究,目前我们并未完全掌握这种蛋白的作用机制,但其将成为我们后期研究的一个重点,而且其也能为我们开展更加深入的分子生物学研究提供新的思路。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

John A. Schmidt, Keith G. Danielson, Emily R. Duffner,et al. Regulation of the oncogenic phenotype by the nuclear body protein ZC3H8. BMC Cancer (2018) doi:10.1186/s12885-018-4674-1

赛默飞与桐树生物达成战略合作,推动肿瘤基因检测中国应用

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2018年8月9日,上海——近日,科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)与上海桐树生物科技有限公司(以下简称:桐树生物)宣布正式达成战略合作双方将基于赛默飞ABI&Ion Torrent平台在肿瘤体外诊断领域展开深入合作,致力于肿瘤伴随诊断产品的研究和开发,加快肿瘤基因检测服务在中国临床肿瘤市场的落地执行,从而更好惠及全中国的肿瘤患者。

 

作为肿瘤精准医疗分子诊断领域技术研发、生产、销售一体化企业桐树生物与赛默飞的携手是无疑是一次强强联合。桐树生物将基于赛默飞ABI&Ion Torrent平台进行肿瘤伴随诊断产品的开发,赛默飞也将相应地成立对接桐树生物R&D部门的技术团队,助力其产品研发。双方将各取所长,共同促进临床医学转化,为临床肿瘤市场提供最先进的整体测序解决方案,进一步提升国内临床检测水平。

 

作为科学服务行业领域的世界领导者,赛默飞将充分发挥其在精准医疗检测诊断的技术优势,从而推动精准医在中国的发展和应用。”赛默飞大中华区总裁艾礼德(Tony Acciarito)对此次合作充满了期待,“肿瘤伴随诊断是赛默飞提供的精准医整体解决方案当中的重要一环,我们很高兴携手桐树生物,共同研发出高品质分子诊断解决方案,为中国肿瘤患者带来高标准的检测结果,加速肿瘤精准医行业的发展

 

近年来基因检测技术发展迅猛,已经成为临床肿瘤个性化治疗和监测的重要工具。高通量测序技术(NGS)作为基因组学研究领域突破性的新技术,已经成为肿瘤精准医学领域极其重要的技术手段,能从分子各个水平反映肿瘤信号特征,全面整合分析变异信息,帮助推动肿瘤的个体化诊断。液体活检是近年来肿瘤精准医疗发展中的一项重要技术突破。基于NGS高通量测序技术,通过检测和分析血液中的游离DNA来判断癌症的发展演变,具有无创性、可多次取样、有效克服肿瘤异质性等优势,在肿瘤早期筛查和诊断、动态监测、预后判断等方面拥有巨大的临床应用前景。

 

赛默飞始终致力于推动中国精准医学的发展与创新,

赛默飞与桐树生物达成战略合作,推动肿瘤基因检测中国应用

旗下applied Biosystems 3500/3500xL Dx基因分析仪已获得中国食品药品监督管理局(CFDA)的批准,已经广泛应用于临床诊断。3500/3500xL Dx是一种自动化的8道/24道毛细管的基因分析仪,适合大量的测序和高分辨率片段分析,旨在满足临床研究中的各种应用包括STR、微卫星分析、杂合性缺失、SNP验证和筛选,以及从头测序和重测序突变图谱分析,它为临床实验室带来了更高精确度、更高性能,更高通量以及更高的生产力,确保任何医院的通量需求都能灵活满足。

赛默飞与桐树生物达成战略合作,推动肿瘤基因检测中国应用

此外,赛默飞DA 8600高通量基因测序仪获得中国食品药品监督管理局(CFDA)的批准,适应症变更为“用于胎儿染色体21三体、18三体、13三体的非整倍体检测,人体基因位点的检测”,可用于肿瘤和遗传疾病等人体基因位点的检测。这是目前中国首台由CFDA批准的可用于肿瘤遗传疾病临床检测的高通量测序仪,可广泛应用于各医疗机构临床检测中心。

赛默飞与桐树生物达成战略合作,推动肿瘤基因检测中国应用

赛默飞新推出的Ion Torrent Oncomine Lung cfTNA Research Assays是高灵敏度多生物标志物的新一代测序Assay,检测血液中游离的DNA和RNA,能为客户提供简单稳定可靠的基于多重PCR的文库构建试剂,涵盖与肺癌相关的标记包括ALK、RET和ROS1融合突变、拷贝数变异、MET基因14外显子跳跃缺失以及SNV和Indels,精确检出低频突变,cfTNA检测下限低至0.1%。

  

关于赛默飞世尔科技

赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额超过220亿美元,在全球拥有约70,000名员工。

我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、加速药物上市进程、提高实验室生产力。

借助于首要品牌Thermo Scientificapplied BiosystemsInvitrogenFisher ScientificUnity Lab Services,我们领先结合创新技术、便捷采购方案和全方位服务。欲了解更多信息请浏览公司网站www.thermofisher.com

关于赛默飞世尔科技中国

赛默飞世尔科技进入中国发展已超过35年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、成都、沈阳、西安、南京、武汉、昆明等地设立了分公司,员工人数约为4500名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。

为了满足中国市场的需求,现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国还设立了6个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给中国客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合中国市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2400名专业人员直接为客户提供服务。

我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站:www.thermofisher.com

关于桐树生物

上海桐树生物科技有限公司专注于肿瘤精准医疗领域,致力于为肿瘤患者提供最实用、最可靠的个体化治疗临床检测服务。公司总部位于上海宝山科技创新园,在常州、广州等地设立有分公司和医学临检中心。上海桐树生物科技拥有高通量测序(NGS)、实时荧光定量PCR、免疫组化(IHC)、荧光原位杂交(FISH)等500多项分子病理检测项目,全面满足临床不同需求,检测项目网络现已覆盖全国五大区域200多家核心医院。

 

媒体垂询:

赛默飞世尔科技

高赫

公共关系经理

电子邮件:Sura.gao@thermofisher.com

电话:(86-21) 6865 4588-2695

 

公关代理

艾云飞

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电话: (86-21) 6193 7536

 

Metab Eng:开发出基于CRISPR/Cas9的CasPER,高效地对酶进行基因改造

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2018年8月24日/生物谷BIOON/—在一项新的研究中,来自丹麦技术大学、美国劳伦斯伯克利国家实验室、加州大学伯克利分校和中国科学院深圳先进技术研究院的研究人员开发出一种基于CRISPR/Cas9的方法,从而能够灵活地对必需的酶和非必需的酶进行基因改造。这有很多应用,包括开发产生基于生物的药物、食品添加剂、燃料和化妆品的方法。相关研究结果发表在2018年7月的Metabolic Engineering期刊上,论文标题为“CasPER, a method for directed evolution in genomic contexts using mutagenesis and CRISPR/Cas9”。

Metab Eng:开发出基于CRISPR/Cas9的CasPER,高效地对酶进行基因改造
图片来自The Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability, DTU。

丹麦技术大学诺和诺德基金会生物可持续发展中心研究员Tadas Jakociunas说,“当有生产菌株时,这将使得更容易对生物合成通路中的某些限制酶进行基因改造,提高它们的效率、特异性或多样性。人们将能够发现这个通路中的最好的酶变体,这会增加有价值的化合物的产量。”

这种新开发的方法称为CasPER,并且是基于CRISPR/Cas9等现有技术构建出来的,其中,CRISPR/Cas9近年来已用于酵母中的基因组改造和重编程。然而,这种新的工具能够让科学家们通过整合更长的多样化片段来对酶或它们的活性结构域进行基因改造,从而提供了靶向特定基因组区域中的每个碱基的机会。在酵母中,CasPER能够以几乎100%的效率整合发生突变的DNA片段,甚至能够以多重的方式进行整合。


发现酶变体


通过对这种新方法进行深入分析,这些研究人员得出结论:与现存的CRISPR/Cas9方法之间的主要差别在于CasPER允许高效地和以多重的方式整合携带着多种突变的大片段DNA,从而产生具有数十万种酶变体的细胞库。

尽管其他的CRISPR方法主要依赖于整合较短的序列而让DNA多样化,而且这需要多轮基因改造,但是CasPER显著拓宽了接受基因改造的DNA片段的长度。此外,它不需要任何额外的步骤,这使得更快和更有效地让酶多样化,从而产生更高产量的所需化学物。


筛选平台

比如,在引入CRISPR/Cas9之前,对酵母中的必需酶进行基因改造是一个相当缓慢的过程。如今,对酶进行更加高效和特异性的基因改造是可行的,这就允许它们将更多的底物转化为产物。

Jakociunas说,“构建用于产生有价值化合物的细胞工厂仍然是非常昂贵和耗时的,因此将所有这些资金和时间投入在基因改造上需要得到回报。你需要生产一定数量的产品以让它具有商业相关性,而且像CasPER这样的工具肯定有助于加速和放大这个过程。”

作为这项研究的概念验证,这些研究人员靶向了甲羟戊酸途径(mevalonate pathway)中的几种必需的酶。这种生物合成途径负责甾醇的产生,并且在大多数有机体中是必需的。从对人类的研究来看,它因是他汀类药物的靶标而广为人所知,其中他汀类药物是一类降胆固醇药物。这类药物通过抑制该途径中的一些步骤而发挥作用。在一些细菌和真核生物中,该途径负责产生最大的一类化合物—类异戊二烯(isoprenoid)。为了证实CasPER的适用性和效率,他们靶向了甲羟戊酸途径中的两种必需酶,并且能够构建细胞工厂,从而将类胡萝卜素的产量增加了11倍。


行业和学术界的巨大潜力

在未来,CasPER能够广泛用于学术界和行业。尽管这种方法的主要应用是加速设计和优化细胞工厂,并降低这种设计和优化的成本,但是它也能够应用于需要DNA多样化的任何实验。

Jakociunas说,“你能够研究蛋白功能以便开发蛋白结构预测工具,以及研究蛋白与DNA、底物和其他分子之间的相互作用以便让启动子、终止子和增强子之类的调控元件多样化。”

这种方法在酵母中得到验证,但是它也能够用于其他的具有高效的同源重组机制的有机体。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

TadasJakočiūnasa, Lasse E.Pedersena, Alicia V.Lis et al. CasPER, a method for directed evolution in genomic contexts using mutagenesis and CRISPR/Cas9. Metabolic Engineering, July 2018, 48:288-296,

doi:10.1016/j.ymben.2018.07.001.

CRISPR:全球首个大型动物研究证实 基因疗法有望根治肌萎缩

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CRISPR:全球首个大型动物研究证实 基因疗法有望根治肌萎缩

 

谁都希望自己的宝宝健健康康,但有些时候,偏偏会发生一些事与愿违的意外。遗传病就是这样的例子。看起来健康的夫妇二人,生下的宝宝却会出现奇怪的症状。直到做了基因检测才发现,宝宝是得了先天性遗传病。

在诸多遗传病里,杜氏肌营养不良大概是最为人所熟知的疾病之一。全世界范围内,大约有30万名儿童正饱受这种疾病的困扰,其中绝大多数是男孩。这是因为导致杜氏肌营养不良的基因dystrophin位于X染色体上,而男性基因组里又只有一条X染色体。因此一旦这个基因发生突变,就会导致疾病的产生。

今天的顶尖学术期刊《科学》上,刊发了一项重量级的文章。来自德克萨斯大学西南医学中心的Eric Olson教授团队证实,利用CRISPR基因编辑技术,我们有望治疗,甚至是根治杜氏肌营养不良。这一设想已在大型动物中得到了验证。CRISPR技术的领军人物之一Jennifer Doudna教授在听到这则报道后表示“自己难以控制兴奋之情”。

那么,这项如此引人关注的突破,究竟是怎么完成的呢?这要从dystrophin基因的结构说起。在人体内,dystrophin是最大的基因之一,由79个独立的编码区域(外显子)组成。这就像是一幅巨大的拼图,每一块拼板都需要放对位置。一旦其中的某一块拼板出现突变,就可能会影响到整体的结构,最终影响基因功能。

这条基因的结构有点像拼图,需要每一块拼板的正确拼接(图片来源:Pixabay)

据统计,在杜氏肌营养不良患者里,第45号到第50号拼板间,很容易出现突变,这大概占了总体患者比例的13%。这些突变会让第51块拼板显得格格不入,怎么放都别扭。最后,细胞一怒之下,索性不去完成这幅拼图。这就导致了患者体内的关键蛋白缺失,引起症状。

了解了致病机理后,研究人员们开发出了一种新的方法。既然第51号拼板形状特殊,是个“刺头”,那我们直接跳过它,把52号拼板接上来,会发生怎样的结果呢?可喜的是,第52块拼板看上去是一个“百搭”,哪怕中间缺了几块,它也能和之前的拼板较好地融合。

那有人就问了,强行把52号拼板和其他拼板结合在一块儿,难道不会出事吗?许多研究表明这样的担心是多余的。的确,这样的做法会让dystrophin蛋白的成品里少掉几块拼板,但这总比没有强。而且,截短的蛋白,看起来功能也没有受到什么影响。基于这个原理,新药研发人员们已经开发出了一种叫做Exondys 51(eteplirsen)的疗法,并在2016年得到了美国FDA的加速批准,来到了患者身边。

说了这么多,故事看起来已经有了一个圆满的结尾,但我们还没有介绍这篇《科学》上的研究呢!回到eteplirsen这个疗法。尽管它能帮助患者重新产生dystrophin蛋白,但它的疗效究竟有多好,却一直是个讨论的热点。美国科学促进会(AAAS,也是《科学》杂志的主办者)在一篇报道中指出,在新型疗法的作用下,患者体内的dystrophin表达水平,大概只有正常水平的1%。它究竟能取得多好的疗效,也就因人而异了。

而这正是本篇《科学》论文的突破所在。首先,研究人员们选择了犬类模型,这些动物的dystrophin基因第50号拼板出现了突变。随后,研究人员们利用CRISPR基因编辑技术,在第51号拼板前切开了个小口子。而细胞为了修复这个小口子,会产生一系列潜在的效应。它有可能让第51号拼板的边缘变得顺滑,让它与第49号拼板顺利连接;也有可能让第51号拼板出现问题,使细胞在合成蛋白时也跳过它,而把49号拼板与52号拼板直接连在一起。

不管结局是哪一种,研究人员们都相信,这可以恢复dystrophin蛋白的生产。

而为了让身体里数十亿的肌肉细胞都能经过CRISPR的改造,研究人员们进一步使用了腺相关病毒(AAV)递送技术,把这套基因改造的系统送往全身各处。随后,他们使用免疫荧光技术,观察dystrophin蛋白的表达情况。荧光越强,就说明蛋白合成得越多。

在所观察的两只实验组小狗中,研究人员们欣喜地发现,显微镜下,是一片绿色的荧光。初看之下,这与正常动物的表达水平极为接近。定量分析则发现,取决于肌肉细胞类型的不同,dystrophin的表达量范围是正常数值的3%-90%左右。而在心肌细胞内,高剂量的基因疗法,让dystrophin蛋白的表达量达到了正常值的92%!

为了获取实验数据,这些动物被实施了安乐死,因此我们无法得知它们是否能终身免于杜氏肌营养不良的症状,但Olson教授指出,这些“令人热泪盈眶”的发现开了一个好头。未来,他们也将扩大动物实验的规模,以求在人类试验前,获取足够多的安全信息。

当然,即便这项研究能够转化为获批问世的疗法,它依旧有着一定的局限性。由于杜氏肌营养不良带来的症状是不可逆转的,患者需要在生命的早期接受治疗。此外,研究人员们也要通过长期研究确认,基于CRISPR的方法不会增加患者得癌症的风险。

但即便如此,这依然是诸多患者少有的治疗选择。在这个属于基因疗法的时代,CRISPR能带来多少惊喜?我们拭目以待!(生物谷Bioon.com)

Science:来自个体癌症患者的所有转移性肿瘤中存在着相同的驱动基因突变

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2018年9月10日/生物谷BIOON/—大多数与癌症相关的死亡是转移性肿瘤—由原发性肿瘤扩散到身体较远部位而形成的继发性肿瘤—引起的。尽管原发性肿瘤通常能够通过外科手术加以切除,但是转移性肿瘤通常需要接受标准化疗或靶向治疗等疗法。这种新型靶向疗法的成功取决于所有癌细胞(特别是来自转移性肿瘤)中特定突变的存在。

在此之前,大多数旨在破解癌症遗传变异性或异质性的研究主要集中在原发性肿瘤上。虽然这些信息仍然是非常有价值的,但它的大部分内容并不为人所知;癌细胞因它们发生变化、进化和逃避治疗的能力而声名狼藉,特别是当它们在体内扩散时。

由数十亿个细胞组成的肿瘤充满着基因突变;癌细胞和正常细胞在分裂时获得很多突变。鉴定出显著地促进癌症产生的驱动突变(driver mutation)对精确肿瘤学是至关重要的。在精确肿瘤学中,医生旨在根据患者所患癌症的基因组成来进行治疗。

Science:来自个体癌症患者的所有转移性肿瘤中存在着相同的驱动基因突变

在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学医学院、哈佛大学、纪念斯隆-凯特琳癌症中心和约翰霍普金斯大学的研究人员针对来自个体患者的癌症进行扩散或转移的方式获得一项关键的发现。相关研究结果发表在2018年9月7日的Science期刊上,论文标题为“Minimal functional driver gene heterogeneity among untreated metastases”。论文通信作者为斯坦福大学医学院放射学讲师Johannes Reiter博士和哈佛大学生物学教授Martin Nowak博士。

驱动突变发生在已知参与肿瘤发生的基因—比如通常控制细胞分裂的基因—中。当发生突变时,这些基因可能促进细胞以一种不受控制的方式进行分裂,从而导致癌症产生。尽管在过去几十年里已经在不同癌症类型中鉴定出数百种驱动基因,但是相对较少的突变被认为在个体患者的癌症产生中起着重要的作用。同样地,即便发生在驱动基因中,人们也很难知道哪些突变是真正的罪魁祸首(即驱动突变),哪些突变是“乘客突变(passenger mutation)”或者说为了搭便车偶然发生的无害突变?

为了观察驱动基因突变在来自个体癌症患者的所有转移性肿瘤中是否相同的,这些研究人员分析了来自20名患有8种不同癌症类型的患者的76种未经治疗的转移性肿瘤的DNA样本,并确保从每名患者中获得至少两种不同的转移性肿瘤

这些研究人员选择出已知在驱动基因中发生的突变,并研究它们是否在从个体患者体内获得的所有转移性肿瘤中发现到。在一些癌症中,他们仅鉴定出两种驱动基因突变;在其他癌症中,他们鉴定出多达18种驱动基因突变。

通过在大型数据库(包含着25000多种之前已被测序的癌症的突变数据)分析这项研究中的数据,这些研究人员发现了在来自个体患者的所有转移性肿瘤中都存在的驱动基因突变也在之前已被测序的癌症中频繁地发生着,这表明这些突变是真正的疾病驱动因素,在癌症产生过程中发挥着关键作用。

这些研究人员还观察到在来自个体癌症患者的所有转移性肿瘤中未发现的少数驱动基因突变预计会产生较弱的或没有功能性的后果。换句话说,尽管这些驱动基因突变在驱动基因中发生,但是它们并不在所有转移性肿瘤中存在,它们可能是乘客突变,并且可能在癌症产生过程中不起关键作用。这一发现可能在未来为理解肿瘤活检样品开辟新的途径。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Johannes G. Reiter1,2,*,†, Alvin P. Makohon-Moore3,†, Jeffrey M. Gerold et al. Minimal functional driver gene heterogeneity among untreated metastases. Science, 7 Sep 2018, 361(6406):1033-1037, doi:10.1126/science.aat7171.

Cell:大约30种神经疾病存在着相同的三维基因组折叠模式

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2018年9月24日/生物谷BIOON/—在包括肌萎缩性脊髓侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS, 即俗称的“渐冻症”)、亨廷顿舞蹈病(Huntington’s Disease)和脆性X综合征(Fragile X Syndrome, 也译作脆性X染色体综合征)在内的大约30种神经疾病中,相关的突变基因存在被称为短串联重复序列(short tandem repeat, STR)的重复性碱基序列片段。健康的人具有正常长度的分布在他们的DNA中的STR。然而,对患有具有三核苷酸重复序列(trinucleotide repeat, TNR)扩增疾病的人来说,这些突变基因中的STR是不稳定的:这些重复序列的数量扩大到与疾病的病理学特征相关的超长长度。

Cell:大约30种神经疾病存在着相同的三维基因组折叠模式
图片来自Cell, doi:10.1016/j.cell.2018.08.005。

在一项新的研究中,来自美国宾夕法尼亚大学的研究人员发现了另一种共同的将几乎所有的TNR扩增疾病关联在一起的线索:为了装载到细胞的细胞核中,DNA经折叠后形成的复杂三维模式。他们发现几乎所有已知在疾病中不稳定的STR都位于将相邻的折叠结构域分隔开来的边界。相关研究结果发表在2018年9月20日的Cell期刊上,论文标题为“Disease-Associated Short Tandem Repeats Co-localize with Chromatin Domain Boundaries”。论文通信作者为宾夕法尼亚大学生物工程系助理教授Jennifer E. Phillips-Cremins。论文第一作者为Phillips-Cremins实验室的James Sun和Linda Zhou。

这些研究人员还在脆性X综合征患者和健康个体中构建出FMR1基因周围的高分辨率基因组折叠图谱。他们发现三维基因组在疾病中发生错误折叠;在所有脆性X综合征患者中,FMR1基因周围的边界被破坏,而且这些患者也发生着病理性STR扩增和FMR1沉默。

这些发现在这些致命性和让人衰弱性的疾病中建立了三维基因组错误折叠、STR不稳定性和病理性基因破坏之间存在的较强关联性,并提出了新的研究问题,解答这些新的研究问题将可能改善诊断或治疗。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

James H. Sun, Linda Zhou, Daniel J. Emerson et al. Disease-Associated Short Tandem Repeats Co-localize with Chromatin Domain Boundaries. Cell, 20 Sep 2018, 175(1):224-238, doi:10.1016/j.cell.2018.08.005.

罕见病新药!Orchard从葛兰素史克收购的基因疗法OTL-300被欧盟授予优先药物资格

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罕见病新药!Orchard从葛兰素史克收购的基因疗法OTL-300被欧盟授予优先药物资格
2018年10月06日讯 /生物谷BIOON/ –Orchard Therapeutics是英国的一家生物技术公司,致力于通过创新的基因疗法改变罕见病患者的生活。近日,该公司宣布,欧洲药品管理局(EMA)已授予OTL-300优先药物资格(PRIME)。OTL-300是一种实验性自体体外慢病毒基因疗法,开发用于输血依赖性β地中海贫血(TDBT)的治疗,该病是HBB基因(β珠蛋白基因)中200多种突变中的一种所引起的罕见遗传性血液病,也是最严重类型的β地中海贫血,目前唯一的治疗方法是异基因造血干细胞移植,但存在非常高的移植相关发病率和死亡率。
PRIME是EMA在2016年3月推出的一个快速审批项目,与美国FDA的突破性疗法认定(BTD)项目相似,旨在加速医药短缺领域重点药品的审评进程,入围PRIME的实验性药物,将在临床试验及药品开发方面获得EMA的大力支持,以加速真正创新药物的开发及审批,来满足对有前景新药的医疗需求。
EMA授予OTL-300 PRIME,是基于评估该基因疗法治疗TDBT患者的临床前和早期临床项目的数据,包括从正在进行的一项概念验证研究的10例患者中收集的9例患者的数据。截止2018年9月,OTL-300已在总共9例患者中进行了评估。截止2018年4月,随访至少12个月的7例患者中,有5例患者输血频率和输血量需求显著降低。此外,4例儿科患者中有3例在治疗后约一个月内无输血,3例成人患者中有2例输血量需求降低,1例在随访9个月内无输血。所有患者均存活。该研究中治疗的9例患者的安全性数据表明OTL-300的一般耐受性良好。
罕见病新药!Orchard从葛兰素史克收购的基因疗法OTL-300被欧盟授予优先药物资格
Orchard公司的管线资产
OTL-300是今年4月从葛兰素史克(GSK)收购获得,该基因疗法源于GSK与圣拉斐尔医院和Telethon基金会的开创性合作,该项合作中诞生了基因疗法Strimvelis,这是全球首个获得批准的自体体外基因疗法产品,于2016年4月获得欧盟批准,治疗腺苷脱氨酶缺乏性重度联合免疫缺陷症(ADA-SCID)儿童患者。
除了Strimvelis和OTL-300之外,Orchard公司管线中的自体体外基因疗法项目还包括针对原发性免疫缺陷症、神经代谢紊乱的产品。(生物谷Bioon.com)

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