类精子干细胞介导的遗传改造与应用

类精子干细胞是源自小鼠孤雄囊胚中的一种新型单倍体胚胎干细胞,仅含父源遗传物质,性染色体为 X 染 色体,能在体外自我更新、增殖和诱导分化。类精子干细胞技术结合 CRISPR/Cas9 技术,通过卵子注射可高效稳 定地获得基因型确定的半克隆小鼠。类精子干细胞介导的遗传改造具有广泛的应用前景:高效建立动物模型,快 速模拟复杂疾病,挖掘新的诊断和治疗方法;实现动物模型个体水平的靶向遗传筛选;推动基因组标签计划的规模 化实施。

利用双同源重组谱系示踪技术揭示肺损后肺泡干细胞再生起源

肺脏修复再生是肺领域研究热点。在一些肺脏疾病中肺泡上皮结构受损,需要肺泡上皮干细胞的参与才能完成修复。因此揭示肺泡上皮干细胞的再生起源对肺脏疾病的防治具有重要临床意义。领域内既往研究一致认为肺泡II型上皮细胞(AT2细胞)属于肺泡上皮干细胞,不仅可以自我增殖还可以分化为AT1细胞。近年来有研究认为AT2还可以来源于支气管棒状细胞(club细胞)以及AT1细胞。然而这些研究中用来标记club细胞和AT1细胞的传统谱系示踪工具存在非特异性标记问题,导致这些结论存在重大科学争议。为阐明科学争议,该团队通过构建一系列更为精准的双同源重组谱系示踪新技术实现了对肺上皮细胞类型的特异性遗传靶向,并结合多种肺脏损伤模型揭示了新生AT2细胞除来源于AT2细胞自我增殖外,还可来源于club细胞、支气管肺泡干细胞(BASCs),而不会来源于AT1细胞,并阐明Notch信号通路参与调控club细胞和BASCs向AT2细胞命运转分化。阐明AT2细胞再生起源为肺部疾病研究提供重要研究基础,新开发的双同源重组谱系示踪技术可被广泛应用于发育生物学、遗传学和再生医学相关研究。

肺腺鳞癌转分化驱动KRAS靶向治疗耐药

KRAS^(G12C)抑制剂(Adagrasib和Sotorasib)在靶向治疗KRAS^(G12C)突变的肺癌中已显示出较好的临床效果,然而耐药现象普遍存在。因此,探究KRAS抑制剂耐药机制极为重要。丝氨酸–苏氨酸激酶11(STK11)/LKB1通常在人肺腺癌中与KRAS共突变,KRAS/LKB1突变亚群对标准治疗响应较差。该研究发现治疗前已富集鳞癌特征的KRAS^(G12C)肺腺癌患者具有较短的Adagrasib治疗持续时间,且这一相关性在STK11/LKB1共突变的亚群中尤为显著。通过建立KRAS抑制剂耐药小鼠模型和腺鳞癌转分化类器官模型,该研究证明KRAS/LKB1突变的肿瘤细胞可以通过腺鳞癌转分化驱动KRAS抑制剂耐药。机制上,Elf5-ΔNp63转录轴可以调控腺鳞癌转分化过程并影响肿瘤细胞对KRAS抑制剂的药物响应。值得注意的是,在腺鳞癌转分化过渡状态中高表达的KRT6A基因与较差的Adagrasib响应显著相关。该研究揭示了肺腺鳞癌转分化是驱动KRAS抑制剂耐药的重要机制,且KRT6A有望成为新的生物学标志物预测患者对KRAS靶向治疗用药的响应。

基于高通量测序的DNA损伤及修复检测技术研究进展

近十几年来,随着高通量测序技术的不断发展,越来越多针对不同类型DNA损伤的测序检测方法被开发并应用于相关研究。这些技术的发展不仅帮助解析不同损伤类型对应修复途径的动态调控过程,揭示关键作用因子及功能,发现新脆性热点,更极大促进了人们对于诸如减数分裂同源重组、抗体生成、胞嘧啶去甲基化等重要生命过程的理解,并有望在疾病起始机制的剖析和肿瘤药物开发中有更广大的应用前景。然而,如何理解和选择合适的实验技术成为了一个亟待解决的问题。本文综述了几类常见DNA损伤类型的主要测序检测方法,介绍了其基本原理和应用场景,期望能够为这些技术的选择、应用和进一步开发优化提供参考。

DNA双链断裂高通量测序技术的研究进展

DNA双链断裂(DNA double-strand break,DSB)是最严重的DNA损伤类型,研究其产生及修复机制对理解疾病发生、发展具有非常积极的意义。测序技术的发展推动了多种DSB高通量测序技术的诞生,使得在全基因组范围内检测DSB“热点”及其修复加工过程成为可能。目前,这些技术已经广泛应用到DSB研究领域,促进了多个关键修复因子功能的解析及多种体系下断裂热点的鉴定,加深了在染色体环境对DSB调控机制方面的理解,让DSB的研究进入了一个新维度。结合实验室的相关研究内容,该文将对DSB的产生、修复机制及目前已发表的DSB高通量检测技术进行简要概述和总结。