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扫描电镜为你揭秘蚊子叮咬的“真相”
作者:德尔塔 日期:2022-04-19
通常雌性蚊子以人和动物血液为食,雄性蚊子吸食植物汁液。蚊子虽小,却可以传播多达 80 多种疾病,包括登革热、疟疾、丝虫病等。被蚊子叮咬后,会使人感到痒和不舒服,但是大多数人都不知道蚊子的口器其实“不简单”。 (图片来自网络) 通常我们肉眼可以看到的蚊子口器为下唇(又称喙鞘),喙鞘里面会包裹蚊子的六根“吸血工具”,分别是一对上颚、一对下颚、上唇和舌,下面我们一一做介绍: 下唇 下唇主要起保护颚、上唇和舌的作用,吸血过程不会刺进人的皮肤,可以发生弯曲使其他嘴器刺进皮肤,吸血过程中可以起到固定作用。通过扫描电镜观察,下唇直径大约 80 μm,表面有鳞片覆盖。 下唇-扫描电镜图片 上颚和下颚 上、下颚比较坚硬且锋利,主要用来刺破皮肤和切割组织。通过扫描电镜观察发现,下颚上有许多小倒刺,尖端比较锋利,可以割破组织,倒刺可以起到固定作用,防止口器滑落。 下颚-扫描电镜图片 上唇和舌 上唇主要用来吸食血液,舌主要用来“注射”唾液。上唇和舌都比较软,四周由上、下颚包裹,一旦找到血管,舌会注射唾液,可以防止吸血过程中血液发生凝固,最后上唇将血液吸出。 上唇-扫描电镜图片 以上扫描电镜图片拍摄于飞纳电镜 Phenom XL,样品可以进行喷金处理,亦可选择低真空模式观察。 夏日蚊虫较多,大家需要注意预防蚊子叮咬。蚊子腿上和头上有触角和刚毛,可以感受气流、温湿度和汗液,蚊子喜欢汗液较多、新陈代谢强和穿深色衣服的人。 在此飞纳电镜提醒大家夏日多洗澡勤更衣,尽量选择颜色浅的衣物,根据情况使用蚊香、喷雾剂和花露水等防蚊方法。水对蚊子发育至关重要,有积水的地方容易滋生蚊子,因此需要清理家中积水。 被蚊子叮咬后,尽量不要用手去抓挠,可以涂一些风油精,一旦出现抓破的现象,可用碘酒进行消毒处理。
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单碱基基因编辑技术之工具篇
作者:德尔塔 日期:2022-04-19
前言 今年5月,David R. Liu教授与张锋教授等人联合创立Beam Therapeutics公司,再一次将“单碱基编辑技术”送上了热搜榜,趁着热度还未散去,我们继上一期“单碱基编辑技术浅谈”后,又为大家准备了一篇超级实用性的深度分析,带你一起看看单碱基编辑的前世今生及如何一步步发展壮大的历程!希望大家看后能对单碱基编辑技术有一个更全面的认识。 单碱基基因编辑技术(base editors,BEs) 单碱基基因编辑技术,顾名思义,指能在基因组上引起单个碱基改变的基因编辑技术。基本原理是将胞嘧啶脱氨酶(APOBEC)或腺苷脱氨酶与现存Cas9n(D10A)融合而形成,依赖于CRISPR原理使得靶点远离PAM端的4-7位的单个碱基发生修改的基因编辑技术。 目前的单碱基基因编辑包括两种: 1. CBEs(Cytidine base editors)(图-1)[1]--嘧啶碱基转换技术(C/G到T/A): 图-1 CBEs工作示意图[1] 2. ABEs(Adenine base editors)(图-2)[2]-嘌呤碱基转换技术(A/T到G/C): 图-2 ABEs工作示意图[2] 相对于传统的CRISPR/Cas9的优势: 传统的CRISPR/Cas9 单碱基编辑技术 编辑效率 细胞:0.1-5%; 胚胎:70%-80% 细胞:70-80%; 胚胎:100% 插入与缺失突变 较高 较低 脱靶效应 较高 较低 单碱基编辑技术工具的发展及优化历程: 单碱基基因编辑技术自2016年4月被报道以来,迅速成为基因编辑技术领域的一颗璀璨的“明星”。其技术的发展核心主要是工具的不断优化。下面具体介绍: 第一类:嘧啶碱基转换工具-- CBE (Cytidine base editor)的优化历程 l 2016年4月: David Liu 实验室首先报道了基于来源于大鼠胞嘧啶脱氨酶与CRISPR/Cas9 融合形成的单碱基基因编辑工具(Cytidine base editors, CBEs),包括BE1, BE2,BE3。其中在他们实验室报道的BE3(图-3),效率最高,也是目前应用的最为广泛的嘧啶碱基编辑工具,目前BE3已应用到基因编辑编辑,基因**,动物模型制作及功能基因
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基因编辑进展梳理 Part II 基于CRISPR-Cas9的技术应用篇(下)
作者:德尔塔 日期:2022-04-19
上一期为大家介绍了过去一年里CRISPR技术在动物造模及单碱基技术方面取得的重大突破。本期继续为大家从功能基因组筛选、细胞谱系示踪及疾病诊断方面谈谈CRISPR-Cas系统的技术运用。 一、大规模基因功能的筛选 尽管测序和基因组编辑技术取得了重大进展,但是解析复杂的基因型-表型关系仍然是数量遗传学的一个主要障碍。作为强大的基因编辑工具,CRISPR-Cas9系统能够在蛋白编码基因的外显子区域产生移码突变而彻底破坏蛋白表达及功能,这一特性被广泛应用于基因的大规模功能性筛选研究,这也将大大加速评估基因变异的功能影响。 1. 利用CRISPRa构建无偏向性的耐药相关LncRNA筛选平台 2018年4月Cell期刊上刊登一项研究开发了一种开创性的方法来鉴定和确定在急性髓细胞白血病(AML)中lncRNA在化疗药物产生耐药性中所起的功能作用。这一技术通过结合公开可获得的药理学数据库的信息与CRISPR技术,筛选影响**反应的编码基因和非编码基因。作为一种全基因组筛查平台,既不偏向于编码基因,也不偏向于非编码基因,能够筛选到新的**靶标[1]。 2. 利用一一配对的靶点-模板策略实现全基因组高效精准突变 理解DNA突变体的功能效应对于基础生物学、进化生物学和医学遗传学的研究至关重要;尽管CRISPR-Cas9技术可以实现体内数以千计细胞发生多基因诱导突变的可能,然而高通量测序这些突变体的特异性仍然是技术的瓶颈。2018年4月Nat Genet期刊刊登了一篇研究,通过改造CRISPR-Cas9系统,解决了目前高通量测序数以万计基因组编辑结果的这一壁垒,开发了一种基于CRISPR的全基因组高效精确突变工程的方法。如图所示,通过构建10000对编码gRNA靶向序列及其相应的顺式修复模板的质粒文库来实现靶点和模板的一一配对,将文库递送到酵母细胞中监测基因突变的影响,突变效率高达95 %。这一策略可以高效精确地追踪大量基因突变对细胞功能的影响,为研究基因的功能提供了强有力的分析工具[2]。 3. Guide+donor:利用CRISPR-Ca
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基因编辑进展梳理 Part II 基于CRISPR-Cas9的技术应用篇(上)
作者:德尔塔 日期:2022-04-18
前言:近年来,CRISPR基因编辑技术正在席卷整个生物医学研究领域,上一期我们已先从CRISPR系统开发及机制研究方面梳理了2018年相关大事件。伴随着基础技术不断优化,CRISPR技术的应用也更加广泛,如动物造模、药物筛选、单碱基编辑技术、细胞谱系示踪、基础疾病研究、疾病诊断、体内编辑和遗传病校正等方面。值得一提的是,全球首例基于CRISPR的基因编辑临床试验已于2018年开始实施[1],同年12月,FDA又批准Editas的一项利用CRISPR技术**先天性黑朦病的临床试验申请,有望成为世界上第一种在人体内使用CRISPR技术的疗法。本期小编就先从动物造模及单碱基技术等方面带大家浏览一下近一年里CRISPR技术应用的重大突破。 CRISPR技术的五大应用领域 一、大动物造模 CRISPR-Cas9系统以其简易的操作为动物模型的构建提供了高效的方法。目前基于CRISPR-Cas9构建的各种人类疾病的动物模型数以千计,主要以啮齿类动物(如小鼠)模型为主,其相关的发病机制和**进展为临床应用提供了许多有价值的参考。邦耀实验室也一直致力于相关研究,在国际知名期刊上发表多篇关于基因编辑大小鼠构建及其在多种疾病上应用的文章,并为广大的科研用户提供了数百种基因编辑动物模型。 尽管小鼠模型可以很好地展示疾病的表征,但由于寿命和生理构造等方面的巨大差异,对于许多神经退行性疾病以及同年龄相关等的疾病,并不能很好地模拟许多人类疾病的相应表征。因此,在遗传学、解剖学和生理学上与人类更接近的大型哺乳动物模型的构建显得尤为重要。由于胚胎干细胞技术较难、繁殖周期太长和基因编辑效率低等障碍,大型哺乳动物模型的构建一直都是科技攻关的难点。 然而,随着CRISPR-Cas9技术的快速发展,现有的基因编辑工具已被证明能够成功构建各类大型哺乳动物模型。2018年中国科学家在基因编辑猪和猴上做出了重要贡献,在基于CRISPR-Cas9技术构建基因编辑大型哺乳动物模型方面引领了世界的脚步。 1. “基因敲入”猪:亨廷顿舞蹈病猪模型的构建 20
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基因编辑进展梳理 Part I CRISPR系统拓展及机制研究篇
作者:德尔塔 日期:2022-04-18
基因编辑技术是指对目标基因进行编辑,实现对特定DNA片段的敲除、插入等。自CRISPR/Cas9基因编辑技术问世以来,取得了一系列重大突破,并相继在2012、2013、2015和2017年被Science杂志评为十大科学进展之一。因此,CRISPR/Cas9以其操作简便和成本低廉等优势受到了众多研究者和投资者的青睐。 如下图所示:从2011到2018年,NIH对CRISPR相关研究的资助从500多万美元快速增长到11亿美元,而且CRISPR相关科学出版物的数量也从最初的87篇急剧增长到3917篇,这些数据反映了CRISPR /Cas9的巨大潜在价值。 图1. 2011-2018年期间CRISPR研究经费(左)及出版物数量逐年上升(右)(来源NIH) 2018年,CRISPR系统继续发力,在多个领域取得突破性的进展,本期我们就先从CRISPR系统开发及机制研究方面来梳理一下相关的重大事件。 一、新型CRISPR系统继续拓展基因组编辑范围 自2013年最早公布的spCas9以来[1],科学家一直致力于在复杂的细菌群体中寻找更多Cas9的同系物来拓展基因编辑工具文库,以克服现有Cas9系统存在的诸多问题,比如组分太大无法包装入AAV(腺相关病毒载体)、PAM无法覆盖整个基因组等等。随着saCas9,Cpf1和Cas13等相继问世(如图),新型基因编辑系统被发现除了编辑DNA,逐渐开始具有编辑RNA以及单双链核苷酸等更多功能,这些新系统的发现不仅拓展了CRISPR的编辑范围,还延伸了其在诸多领域中的应用。2018年,又有更多有潜力的CRISPR系统相继被科学家们鉴定并改造。 图2. 近年来被报道出的 Cas9同系物 1. CasRx:更强版本的Cas13系统 2017年底张锋团队首次报道发现Cas13系统,确认了其可以靶向哺乳动物细胞中的RNA[2]。 2018年3月15日,Salk研究所的Konermann等人为Cas13家族再添一名新成员:Cas13d。这是一种来自肠道细菌(黄化瘤胃球菌XPD3002)的CRISPR/Cas系统,被命名为CasRx。同Cas13类似,CasRx能够特异性的靶向并切割RNA,但比其他Cas13分子量小20%。同时CasRx介导的敲低效果相对于其他RNA调控方
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饼干水分测定仪测试实验
作者:德尔塔 日期:2022-04-18
饼干是用面粉和水或牛奶不放酵母而烤出来的一种食品,饼干种类可以分为:曲奇饼干、苏打饼干和披萨。饼干的词源是“烤过两次的面包”,即从法语的bis(再来一次)和cuit(烤)中由来的。作为旅行、航海、登山时的居家旅行必备的储存食品,特别是在战争时期用于军人们的备用食品是非常方便适用的。 饼干的主要原料是小麦面粉,再增加糖类,油脂,蛋品,乳品等辅料。依据配方和生产工艺的不同,甜饼干可分为耐性饼干和酥性饼干两大类。 耐性饼干的特点是印模外型多为凹花,外表有针眼。成品外表平坦润滑,断面构造有层次,口嚼时有松脆感,耐嚼,松脆为其特有的特征。耐性饼干的糖和油脂的配对比酥性饼低。通常用糖量的30%以下,用油量为20%以下。酥性饼干的特点是印模外型多为凸花,斑纹显着,构造细密,为面粉量的14%~30%,水分含量在3%左右。有些甜味疏松的特殊成品,油脂用量可高达50%左右。 厦门米德饼干水分仪是一款专业的饼干水分检测定仪器,检测饼干水分速度快,操作简便快捷,效率高、精度准确。 饼干水分测定仪测试原理和参数 1、环形卤素灯可直接从物质内部加热,从而使饼干中的水分被快速蒸发出来。相比传统的烤箱法效率着实提高不少。 2、采用美国进口电磁力称重传感器,称量数值稳定准确,使用寿命长久。 3、仪器外观精致大方,档次远远高于国内同行业的水准,可连接电脑和RSS打印机对数据打印保留记录,方便用户存档数据,作为检测数据参考资料。 4、独特温控加热系统加热烘干均匀,使检测结果更精准。 5、自动化操作,方便快捷,测定完毕后报警提醒,测试过程实现一键操作。 6、纯不锈钢防风腔罩,耐高温、便于清洁,可重复利用,避免不必要的耗材,节约成本。 主要技术参数: 型号 QL-720C 最大称重; 120g 称重精度; 0.001g(1mg) 水分解析; 0.01% 测量数据; 烘干前重量、烘干后重量、水分值、固含量 测量范围 0-100%水分 秤盘尺寸(mm) Φ90(不锈钢) 加热温度范围(℃) 40~~200(增温1°C) 干燥程
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谈谈基因**那些事
作者:德尔塔 日期:2022-04-18
基因**(Gene Therapy)是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病,以达到**目的。目前已在癌症、遗传性疾病如地中海贫血,镰刀状贫血症、血友病及先天性黑蒙症等多种疾病中表现出巨大的**潜力。基因**以其一次给药终身治愈遗传疾病的独特潜力让一切不可能变为有可能。 癌症和罕见病是目前基因**聚焦最多的领域 根据Pharma projects在2018年的报告[1],目前基因**类别主要涉及到:癌症,单基因罕见遗传病,心血管疾病,传染病等,癌症和罕见病是当前基因**临床研究最多的两个领域,下图展示了截止2017年基因**的临床试验适应症的数目。 图1:截止2017年基因**的临床试验适应症数目[1] 基因**如何分类? 广义的基因**是指把某些遗传物质转移到患者体内,使其在体内表达,最终达到**某种疾病的方法。而狭义的基因**是指将发挥正常功能的基因以修正或置换原有缺陷基因的方式以达到**的目的。 目前基因**主要分为以下三类,包括根据**途径、操作方式和靶细胞进行分类。 一、根据载体给药途径可分为体内和体外基因**两种(图2): 1. 体内途径(in vivo)(原位细胞基因**):利用非病毒或病毒载体(或是基于病毒和基于基因编辑的方式)直接将**基因递送到患者病患部位,从而**疾病。这一方法操作方便,对于一些体外无法培养的细胞类型是最优选择。但由于体内编辑的不确定性,很多随机整合或脱靶等事件无法避免,且一些病毒载体会使机体出现危及生命的免疫反应。 2. 体外途径(ex vivo)(患者细胞离体被修饰,然后再移植回来):直接取患者自身的病变细胞,在体外通过基因导入的方式修饰病变细胞,使其能高效表达**型蛋白,然后体外扩增,最后回输到病人体内达到**疾病的目的。这一方法可在利用自体细胞不会产生免疫排斥等免疫反应,还可在体外筛选到高效转导以及无脱靶的细胞,实现高效安全的基因**效果。但是由于步骤繁琐,细胞活力低等缺点也受到一定的局限。 体内外基因**的主要区别因
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CAR-T疗法的原理与**应用
作者:德尔塔 日期:2022-04-18
CAR-T是什么? ①2017年,诺华的CTL-019将大概率成为全球首个获批上市的CRA-T疗法的事件,刷爆了整个朋友圈。这一天,对肿瘤免疫疗法领域的人们来说,无疑是非常值得纪念的,因为它开启了肿瘤**的新纪元。自2013年《科学》杂志评论将“肿瘤免疫疗法”列为年度突破之首,从那以后,嵌合抗原受体T细胞疗法(CAR-T疗法)作为其中一颗闪耀明星,备受世人瞩目。为了让更多人了解CAR-T这一新兴抗肿瘤技术的过去、现状和未来,我们专门整编资料,推出CAR-T专题栏目,与大家一起扒一扒CAR-T的“八卦”,聊聊关于CAR-T的那些事。 “八卦”1: 原来CAR-T备受关注源于小女孩Emily CAR-T 疗法在全球范围内受到包括学者、医生、患者、投资人在内的如此大量的关注和期待,起初是源于一个白血病小女孩Emily和她的神奇抗癌经历。 先一起来看看Emily的神奇故事吧! Emily是一位来自美国加州的小女孩,5岁时不幸被诊断为患上了急性淋巴细胞白血病(ALL),更不幸的是,她在首轮化疗时不慎感染,差点失去双腿,并且病情频繁复发。就在医生们无计可施的时候,宾夕法尼亚大学的科学家们决定采用一种疯狂的、前所未有的**方法。 神奇的是,经过这种疯狂疗法后,Emily依然身体健康,五年都没有癌症复发。她可以正常上学,玩耍,学钢琴。为此,还有专门网站介绍她与癌症斗争这几年的生活:http://emilywhitehead.com/。如下图: 那究竟是什么神奇的方法治愈了这个小女孩呢? **过程是这样: ① 医生首先从Emily身体里抽取血液,提取外周血中的白细胞,随后利用改良的艾滋病毒对白细胞进行遗传改造,以使它们攻击癌细胞,并重新注入Emily体内。 ② 开始Emily体内的癌化白细胞急剧减少,但这些细胞也攻击了她的身体!Emily连续几天发高烧,甚至产生了幻觉。有医生对她的家人说,她活过当晚的几率只有千分之一……事已至此,似乎这一大胆尝试就要失败。 ③ 但奇迹出现了:医生们对Emily使用了一种类风湿性关节炎药物,阻止免疫系统的强烈反应,同时这种药物
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CAR-T疗法之改善的道路
作者:德尔塔 日期:2022-04-18
上一期,我们对CAR-T疗法已经有了一些初步的认识。因其在肿瘤免疫**中的巨大潜力,成为了备受世人瞩目的一颗新星。所有的成功并非一蹴而就,CAR-T亦是如此,那么它是如何一步步从不知名的小人物蜕变成家喻户晓的大明星呢,今天就带大家看看CAR-T这几代的成长之路。 与其他许多新兴的肿瘤**方式一样,CAR-T的问世并非一帆风顺,公众质疑声一直存在,如实效性、持续性、安全性、通用性等问题,加重了人们对CAR-T疗法发展和转化应用的顾虑。然而令人欣慰的是,经过几十年来的发展和改进,CAR-T疗法也经历了一条不断完善、成熟、优化、提高的发展之路。 从技术和功能特点的角度,CAR-T至今已经发展出了五个技术代系 那CAR-T是如何发展到第五代,各自的技术特点以及临床前或临床应用怎样呢,本期栏目就给大家来细细道来。 I代CAR-T雏形:ScFv - 铰链区- 跨膜区 - CD3z融合表达的结构 出现时间:1989年,美国科学院院刊(PNAS)报道了第一代CAR-T疗法 结构:通过基因修饰使T细胞表达特异性肿瘤细胞表面抗原的分子单链抗体,结合一胞外铰链区和跨膜区以及胞内的T细胞激活受体CD3z链,靶向B细胞恶性肿瘤的CD19和CD20蛋白分子。 特点:效用低,易耗竭 临床应用:第一代CAR很快就被投入临床试验,但是虽能看到一些特异性的细胞毒性,但2006年对其进行临床试验总结的时却发现疗效差强人意。究其原因在于第一代CAR-T细胞在病人体内很快就会耗竭,其持久性(persistence)很差,以至于CAR-T细胞还没有来得及接触到大量的肿瘤细胞时就已凋亡。 II代:加入T细胞活化和生存必需的共刺激信号分子 出现时间:1998年,面对第一代CAR-T的缺陷,第二代CAR-T 技术应运而生 改进结构:将T细胞活化和生存必需的共刺激信号分子CD137(或CD28、ICOS、OX-40)组装进CAR,提升CAR-T细胞在体内的扩增能力和存活能力。 特点:效果显著,发展成熟 临床应用:率先在小鼠B淋巴细胞性白血病模型中取得成功,并在随后的临床试验中其表现也超出了预期效
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CAR-T疗法中的小明星—免疫调节因子IL7
作者:德尔塔 日期:2022-04-18
近几年CAR-T因其在白血病等液体瘤上的巨大潜力,被认为是最有前景的肿瘤**方式之一,然而依然存在如免疫抑制微环境、T细胞效力不强及细胞毒性等难题制约着CAR-T功效的发挥。前两期我们已经学习了CAR-T的基本知识,本期,我们就为大家介绍,CAR-T疗法中影响T细胞功能(增殖能力和免疫功能)的一些小明星分子,如细胞因子IL-7、IL18、IL-21,IL15等在肿瘤免疫方面的功效。也许它们可以为CAR-T的效力提升打开新的一扇窗。 什么是细胞因子? 细胞因子(cytokine,CK)是一种主要由活化的免疫细胞分泌的、介导和调节细胞功能(免疫反应、炎症反应、造血功能等)的小分子可溶性蛋白质。根据功能不同,可被分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子超家族、集落刺激因子、趋化因子、生长因子等几大类。 细胞因子与肿瘤的关系 近年有实验结果表明:给肿瘤局部注射细胞因子IL-2,大量粒细胞和巨噬细胞被招募至肿瘤区域甚至是渗透到肿瘤内部,致使发生强大的抗肿瘤作用,最终肿瘤退化。除此之外,一些其他的细胞因子如IFN-α、GMCSF等也可以诱导肿瘤细胞死亡,这提示CK在抗肿瘤领域具有的广阔的应用前景。 细胞因子与CAR-T的关系是什么呢? 目前肿瘤免疫疗法CAR-T发展如火如荼,但是依然存在阻碍,如T细胞寿命短,效力不够等,这些问题严重阻碍了CAR-T治愈肿瘤的功效,特别是在实体瘤根治上。鉴于细胞因子的抗肿瘤功能,不难想到,也许共表达这些细胞因子会解决这一难题,并有望成为攻克实体肿瘤的重要手段。 如第四代CAR-T:在第二/第三代CAR-T的基础上共表达一些关键的细胞因子中就表现出了克服实体瘤免疫抑制微环境的能力。 以IL-12为例,系统注射IL-12会引起严重的炎症副反应,但是通过共表达IL-12的第四代CAR-T细胞来实现局部表达后,可以在肿瘤病灶处招募NK细胞,或者直接逆转被耗竭的肿瘤浸润性T淋巴细胞,从而有效克服肿瘤免疫抑制微环境。还有一些研究发现,在CAR-T细胞中共表达某些趋化因子,也可以增强CAR-T细胞的归
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CAR-T细胞**之选择理想的靶点
作者:德尔塔 日期:2022-04-18
在最新发表在《Nature Reviews Drug Discovery》综述显示,截止2019年3月,全球的CAR-T疗法的临床试验高达568,中国的表现尤为突出,临床试验数量快速上升,已超过美国跃居全球第一[1]。作为新型肿瘤**手段,国内外各大企业和科研机构早已纷纷布局,闻风而来的投资和研发管线更是层出不穷。本期我们就一起看看,在CAR-T疗法中都有哪些备受关注和欢迎的靶点? 一、CAR-T疗法的发展历程 CAR-T细胞疗法,即嵌合抗原受体T细胞疗法,目前对恶性肿瘤特别是血液肿瘤有显著的疗效,被认为是人类最有可能战胜癌症的终极武器。CAR-T最早是由Eshhar等人在1989年提出,但最近几年才被改良应用到临床上的细胞疗法。如下图所示,经过不断地技术创新,目前CAR-T已经发展到第五代。 图1. CAR-T发展历程 二、CAR-T疗法靶点的分类 通过基因修饰改造的CAR-T细胞,就像导弹一样能够特异性识别、结合并清除带有肿瘤抗原标志的肿瘤细胞。那CAR-T如何高效定位肿瘤细胞呢,靶点是肿瘤细胞能否被CAR-T细胞成功识别的关键,即我们所说的肿瘤抗原。理想的靶点既要保证CAR-T细胞特异性杀伤肿瘤细胞,又不伤害或极少伤害到正常细胞。以CD19为靶点的CAR-T细胞疗法的成功,靶点的正确选择起了决定性作用。如下图为近20年来陆续被报道的靶点: 图2. CAR-T靶点第一次被报道的时间轴[2] CAR-T的肿瘤抗原包括2大类: 1. 肿瘤特异性抗原(tumor-specific antigen,TSA):TSA是指只在肿瘤细胞表达,而正常组织细胞不表达的抗原,是CAR-T疗法的最理想靶点。但这种只在肿瘤细胞表达的抗原非常稀少,也就限制了它在CAR-T中的应用。如常见的表皮生长因子受体EFGRvIII和前列腺特异性膜抗原PSMA等。 2. 肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen,TAA):TAA是指在肿瘤细胞显著高表达,正常组织低表达的抗原。目前大部分CAR-T研究是靶向TAA的,如包括CD19、CD20、CD22、CD30、CD33、BCMA等;参与生长和分化信号的抗原,包括癌胚抗原(CEA)、表皮生长
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Armored CAR-T细胞疗法之IL-18的抗癌疗效
作者:德尔塔 日期:2022-04-18
CAR-T疗法作为最有前景的肿瘤**方式之一,其抗肿瘤效果离不开T细胞的活性及扩增能力等,上一期我们已经介绍关键性细胞因子的加入会改善T细胞效力,克服免疫抑制微环境,提高CAR-T疗法在液体瘤乃至实体瘤的**效果。今天我们就继续介绍这种名为“Armored CAR-T”(装甲)的细胞疗法,和一种新的助力这种CAR-T的明星分子--- 免疫调节因子IL-18。 首先,我们一起了解一下什么是Armored CAR-T? Armored CAR-T:Armored译为装甲,即赋予CAR-T细胞一个装备使其更加强大。具体是指在第二/第三代CAR-T 的基础上共表达一些关键的细胞因子或共刺激配体,即第四代CAR-T[1]。 意义:不管是血液瘤还是实体瘤,CAR-T细胞活性短、低增殖、抑制肿瘤微环境会抑制T细胞活性,细胞因子或共刺激配体的加入起可以到免疫调节作用,显著提升T细胞扩增活性和寿命,锦上添花。 举例: IL-12:系统注射IL-12细胞因子会引起严重的炎症,但共表达IL-12的第四代CAR-T细胞来实现局部表达后,可在肿瘤病灶处招募NK细胞,或者直接逆转被耗竭的肿瘤浸润性T淋巴细胞,从而有效克服肿瘤免疫抑制微环境,并能增强CD8+T细胞和NK细胞的细胞毒性。如下图为共表达IL-12的Armored CAR-T可以提高CAR-T功效[1]。 由于目前以共表达细胞因子居多,因此狭义的四代CAR-T即Armored CAR-T可理解为共表达细胞因子,广义上为表达免疫调节因子,如表达CD40L(TNFR家族的CD40配体)和4-1BBL(共刺激配体),它们可以对抗原递呈细胞进行额外的共刺激,增强T细胞活性[1]。下图为表达4-1BBL,共刺激受体4-1BB/4-1BBL可促进T细胞增殖,促使DC细胞活化并分泌细胞因子,并提升细胞溶解能力。 因此,CAR-T设计中加入细胞因子(IL-7,IL-15、IL-18以及IL-21等),可以促进T细胞的增殖活化以及杀伤功能。继上一期我们已经了解了IL-7的免疫功效,本期就先为大家介绍一下细胞因子IL-18的功能及与肿瘤免疫的关系。 IL-18(interleukin-18,IL18)是近年来发现的一种重要的免疫调节因子,可
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CAR-T疗法的安全性深度分析
作者:德尔塔 日期:2022-04-18
导语:前面几期栏目我们给大家介绍了CAR-T这一新型细胞疗法的基本原理及发展历程,一方面是为了让读者更准确全面地认识CAR-T,同时也期待借此把握以CAR-T为代表的新型细胞疗法及其临床转化应用在国内外的发展脉络,逐步勾勒出CAR-T免疫疗法的发展图景。领略了CAR-T神奇多彩的一面,内心是不是有点小激动呢?不过呢,今天我们要改变一下画风,来聊一聊CAR-T的另一个略为沉重的话题——副作用,即安全性问题。 随着全球范围内众多临床实验的开展,虽说CAR-T在血液肿瘤乃至某些实体瘤上的成功和不俗表现大家都早已耳熟能详,已经不再是什么新鲜的事情;但是缘于众多学者、医生、患者、投资人的持续关注和大量资本的加入运作,CAR-T免疫疗法已迅速成为生物医药领域炙手可热的开发热点甚至重点突破方向,关于CAR-T的 “技术帖”、科普文也都如雨后春笋般大量出现,借助信息时代便捷的传播途径,关于CAR-T的知识已经能够快速、方便、广泛地被人们获取和掌握,以至于已经出现这样一种趋势:一谈细胞疗法,必提CAR-T。 然而,就与人的做事准则一样,越是热情高涨的时候往往就越需要保持清醒的头脑,尤其是在今年8月31日,诺华CAR-T产品 Kymriah获得FDA批准上市的消息一经放出,期待已久的人们顿时欢欣鼓舞,喜大普奔。诚然,这是一个里程碑式的重大事件,标志着一款真正意义上的**性CAR-T产品正式上市销售,造福患者(尽管47.5万美金的价格也着实让人一身冷汗,小编更是忍不住掂掂自己的钱袋够不够重~),这绝对是CAR-T短短几年的发展史上值得浓墨重彩的一笔。但是,热潮的背后,我们也要清醒地意识到这一新兴抗癌神器在应用的时候仍然存在着一些不可忽视的风险! 典型的例子便是9月3日,也就是 Kymriah 获批上市之后的第4天,Cellectis公司在研的通用型CAR-T产品UCART123在**时出现1例患者死亡的事件,随即被FDA暂停临床试验!这一突如其来的消息无疑是泼在对CAR-T满怀热情的人们头上的一盆冷水,使人们更清醒的认识到了CAR-T疗法还
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论成熟的免疫疗法为何成熟至能被纳入美国医保
作者:德尔塔 日期:2022-04-18
2012年,6岁的急性淋巴细胞白血病小女孩Emily在无药可医的情况下,尝试了Carl June实验室的研究性CAR-T细胞**,奇迹至此发生,**后她一直健康的生存至今。CD19 CAR T细胞**自此以百米速度进入公众视野和临床实践。其中CAR,即嵌合抗原受体,是该**的核心要素。7月5日,CAR-T细胞的发明者之一,有着“CAR T细胞之父”之称的Carl June教授又在国际著名杂志NEJM发文,论述了CAR-T细胞**的发展简史,着重于现有CAR-T**的有效性和毒性作用,并展望了CAR-T**的未来发展与挑战。本期就为大家一一呈现! Carl June博士(图片来源 parkerici.org) CAR-T细胞**是一种典型的肿瘤免疫疗法。癌症免疫**是通过增加机体对肿瘤细胞的免疫反应达到**癌症的目的,其作为新型**策略,与化疗、手术、放疗及小分子靶向药物联合,已在转移癌**上取得成功。免疫肿瘤学药物涵盖广泛,包括抗体、疫苗、细胞因子、溶瘤病毒、双特异分子和细胞**等。基因工程化T细胞是一类新的**药物,而其中基于嵌合抗原受体(CAR)T细胞的**方法目前已获FDA批准**白血病和淋巴瘤。 视频(CAR T疗法工作原理) 免疫肿瘤学的核心挑战是,多数肿瘤抗原为自身抗原,在正常组织也可表达,由于机体的自我保护机制,这一类的抗原往往无法有效引起免疫系统的活化,因此抗肿瘤免疫反应多短暂且疗效欠佳,这是因为宿主免疫反应的进化过程中会趋向于阻止自身免疫发生,而通过对T细胞的基因直接进行编辑的基因工程恰恰可以帮助克服这种免疫耐受。 CARs的结构 CARs是人工合成的,自然中并未发现存在的人造受体,通过基因编辑技术植入T细胞后可以直接重塑T细胞的特异性、功能和代谢。CARs 包括T细胞活化区和胞外由免疫球蛋白重链与轻链衍生的单链抗体(scFv),与T细胞的特异性相关。上述结构称作一代CARs,非HLA依赖性识别抗原,因其信号能力有限而不能实现持续T细胞反应。 与单链抗体相连的嵌合共刺激受体,能增加T细胞增殖和抗凋亡能力,是双重信号CARs成功的基础,功能性T细胞
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TLRs动物模型助力TLRs免疫机制研究
作者:德尔塔 日期:2022-04-18
Toll样受体(TLR)是一组跨膜受体家族,其通过激活核因子-κB(NF-κB)识别各种病原体损伤相关的分子模式,在炎症中起重要作用。TLR主要由先天免疫细胞表达,并参与诱导和调节适应性免疫应答。 目前,已报道的TLRs有13种,其中人类包含10种,分别为TLR1-TLR10,小鼠包含TLR1-TLR9及TLR11,12,13。TLR11,12,13是小鼠中新发现的三种TLRs。小鼠中存在一个退化的假基因,与人类TLR1基因同源。人类基因组中也存在TLR11的同源序列,但不能表达完整的TLR11,目前还未发现人TLR12和TLR13的直向同源基因。 目前已知TLRs可参与自身免疫、慢性炎症和感染性疾病的发病机制通路。越来越多的证据也表明,TLRs可能导致代谢紊乱,甚至在恶性肿瘤中发挥作用。但仍有许多问题期待我们进一步探索:TLR对不同PAMP及机体自身结构的特异性识别机制;TLR细胞内信号传导机制是否存在其它非NF-κB信号通路?在传导水平、活化过程中如何是受到体内外其它因素的调节?TLR在机体组织细胞中广泛分布,它们相互之间是如何准确的协同作用的?如何利用TLRs的免疫机制开发抗感染、抗休克的新型药物等。 在过去的几十年里,动物模型已被广泛应用于TLRs家族在免疫应答中的研究,TLRs的作用正在进一步被挖掘。如果有相关方面的研究,赛业生物可助您一臂之力。赛业“红鼠”包含Toll样受体蛋白家族的成员TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9、TLR12、TLR13等相关基因的敲除小鼠模型,更有红鼠团购强势来袭,如果对我们的小鼠感兴趣,欢迎发送邮件至info@cyagen.com或电话400-680-8038咨询订购哦! 品系数量 KO红鼠促销价 (万元/品系) cKO红鼠促销价 (万元/品系) 1个品系 1.98 3.8 ≥3个品系 1.78 3.6 ≥5个品系 1.68 3.5