靶向CD30的CAR-T细胞慢病毒转导条件优化研究

背景与目的:嵌合抗原受体T(chimeric antigen receptor T,CAR-T)细胞技术在血液肿瘤治疗领域已被广泛应用,慢病毒转导是CAR-T细胞制备的关键环节,与CAR-T细胞的质量密切相关,因此慢病毒转导过程涉及的各项参数仍需进一步优化。本研究旨在探讨携带CD30抗体序列的慢病毒转导T细胞的感染复数(multiplicity of infection,MOI)、温育密度、转导前活化时间和转导体系高度对抗CD30 CAR-T细胞的影响,优化CAR-T细胞的转导条件,提高转导效率和CAR-T细胞功能。方法:采用不同的MOI、温育密度、转导前活化时间和转导体系高度等对人外周血来源的T细胞进行转导优化,转导后分别检测抗CD30 CAR-T细胞的增殖能力、转导效率、细胞存活率和体外杀伤效率等,以确定最优的T细胞转导条件。结果:MOI为1.00、1.50和3.00时转导效率和有效细胞数显著高于0.00、0.25和0.50组。在温育密度大于1.0×10^(7)个/mL时,温育密度对T细胞转导效率无影响。活化时间为72 h组细胞存活率低于80%,显著低于其他组;24、48 h的转导效率显著高于0、8、16 h组;48 h组CAR-T细胞的增殖速率显著高于24 h组。转导体系高度为0.16 mm时转导效率和增殖倍数都显著高于0.53 mm组,但对CAR-T细胞的体外杀伤效率无影响。结论:通过对CAR-T细胞功能的综合评估,确定慢病毒的最佳转导条件为MOI=1、温育密度为1.0×10^(7)个/mL、转导前活化48h、转导体系高度为0.16mm。

新型冠状病毒及其临床检测方法研究进展

2019年底新型冠状病毒肺炎在国内武汉爆发、流行,并迅速扩散至全球,主要通过呼吸道飞沫和密切接触传播,传染能力极强,部分患者无症状却具备感染他人的能力。新冠肺炎的确诊对于疫情的防控、病患的早发现、早隔离、早治疗尤为关键。新冠病毒的检测以核酸及特异性抗体检测为主。综述了新型冠状病毒的病原学特点与检测方法的研究进展,介绍了检测技术的原理和应用现状,以期为新冠肺炎的临床准确诊断及疫情防控提供一些帮助。

不同信号肽对嵌合抗原受体T细胞杀伤作用的影响研究

背景与目的:信号肽(signal peptide,SP)是一段存在于前体蛋白N-端的短肽链,能够调节前体蛋白的折叠和转移,在蛋白质的分泌过程中扮演着极其重要的角色。近年来,靶向CD19的嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor,CAR)T细胞在白血病治疗中取得了重大突破,关于CAR结构的胞内域改造方面也有诸多研究,而对单链可变片段(scFv)的N端SP研究进展缓慢。探讨4种不同SP的CD19-CAR在T细胞表面表达及对CD19+靶细胞的杀伤作用。方法:通过基因合成和分子克隆技术,构建含4种不同SP(SP1、SP2、SP3、SP4)的靶向CD19抗原的CAR载体,进行慢病毒包装,将得到的慢病毒转染T细胞,利用流式细胞术检测细胞转染效率,采用钙黄绿素释放法检测该细胞对靶细胞的杀伤作用,采用酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测细胞因子IFN-γ和TNF-α的分泌水平。结果:成功构建4种不同SP的重组慢病毒载体,将4种慢病毒转导T细胞后,结果显示,分别有20.9%、22.6%、31.5%、38.6%的T细胞表面能够表达CD19-CAR(分别命名为SP1-CD19、SP2-CD19、SP3-CD19和SP4-CD19细胞),进一步杀瘤实验证明,SP4-CD19细胞对CD19+肿瘤细胞的杀伤作用显著高于SP1-CD19、SP2-CD19和SP3-CD19细胞(P<0.01),并且当效靶比为10∶1共培养24 h后,与SP1-CD19、SP2-CD19和SP3-CD19细胞相比,SP4-CD19细胞的IFN-γ和TNF-α的分泌水平显著升高(P<0.05)。此外,4种不同SP的CAR-T对CD19-肿瘤细胞K562的杀伤作用差异无统计学意义(P>0.05)。结论:SP4-CD19细胞的转染效率、细胞因子分泌水平及对CD19+肿瘤细胞的杀伤作用均显著高于SP1-CD19、SP2-CD19和SP3-CD19细胞,该研究成果为CAR-T优化改造及其高效的临床应用奠定了科学基础。

基于改进区域建议网络的交通标志检测方法

交通标志检测是智能辅助驾驶的重要内容,能够准确分析前方道路信息并定位交通标志具体位置,为后续交通标志的识别提供依据,降低交通事故发生的概率。为解决采集图像模糊、目标检测精度低等问题,提出了一种基于改进区域建议网络(RPN)的检测模型,该模型采用Retinex图像增强算法和中值滤波算法对采集图像进行预处理,并将处理后的图像依次送入卷积神经网络和RPN网络,获得感兴趣目标的具体位置参数,实现交通标志的检测。相同条件下与传统算法进行实验对比,文中算法对不同大小的交通标志检测有较高的检测率,能够达到97.5%,并且鲁棒性较好。

m6A RNA甲基化在肿瘤发生发展中的作用

m6A 甲基化是于1974 年首次被发现的一种RNA 分子上的甲基化修饰,近年来已成为生命科学领域的研究热点。m6A 修饰在哺乳动物细胞中是动态可逆的,是类似于DNA 和组蛋白修饰的另一种表观遗传调控。这种RNA 化学标记是由m6A“Writers”的蛋白质产生,可以被m6A“Erasers”(即去甲基酶)逆转。此外,“Readers”可以识别含m6A 的mRNA,并相应地调节下游基因的表达。m6A RNA 甲基化参与了RNA 生命周期的各个阶段,从RNA 加工、核输出、翻译调控到RNA 降解,表明m6A 具有影响RNA 代谢相关多方面的功能。最近的研究表明,在不同的组织、细胞系和时空模型中,m6A 的修饰是一个复杂的调控网络,m6A 甲基化与肿瘤的发生和发展密切相关。主要围绕m6A 的分子调控机制、生理意义及其在几种人类肿瘤中的研究进展进行综述,旨在为癌症的早期临床诊断和靶向治疗提供新的思路。

水凝胶负载干细胞来源的外泌体用于皮肤伤口修复

皮肤伤口愈合是临床医学中的难题之一。长期的伤口不愈给患者带来较大的影响,造成巨大的社会经济负担。水凝胶因具有良好的生物相容性、可降解性及可塑性等特点,并具有止血、抗菌和保水的优良性能,被广泛用作皮肤损伤修复敷料。干细胞被认为是组织工程中最具潜力的种子细胞,具有强大的再生修复能力。而干细胞来源的外泌体含有干细胞特有的内含物和膜成分,具有与干细胞相似的修复功能,同时可以避免干细胞治疗可能造成的畸胎瘤、移植物免疫排斥等生物相容性问题,成为无细胞修复的研究热点。然而,外泌体在治疗过程中会面临着清除率高、半衰期较短和规模化制备难度大等问题,限制了外泌体的治疗效果。水凝胶负载干细胞外泌体既可避免外泌体被快速清除,又可同时发挥外泌体和水凝胶促进伤口修复的作用,充分发挥治疗效果,协同促进皮肤修复,在伤口修复研究方面具有潜在的应用价值。本文对外泌体的产生和特点、常用的水凝胶材料、不同来源的干细胞外泌体、外泌体常用提取和鉴定方法、干细胞外泌体在伤口修复的相关作用机制、水凝胶对外泌体的保护和缓释作用,以及水凝胶和外泌体的协同作用进行现阶段研究成果的综述,为今后皮肤修复领域的研究提供参考。

基于液滴微流控的细胞凝胶微球研究进展

液滴微流控技术在微纳米尺度上对多种流体的流动进行精确控制,从而能够以高通量的方式生成结构可调和成分可控的微纳米液滴。通过结合合适的水凝胶材料和制造方法,可以将单个或多个细胞高效地封装进水凝胶中,制备细胞凝胶微球。细胞凝胶微球可以为细胞的增殖、分化等提供一个三维的、相对独立可控的微环境,在三维细胞培养、组织工程与再生医学、干细胞研究和单细胞研究等生命科学领域具有重要价值。本文主要综述了基于液滴微流控技术的细胞凝胶微球的制备及其在生物医学领域的应用,并对未来的研究工作提出了展望。

敲降WDR1抑制STAT3的核转移调控平滑肌细胞的增殖和迁移

信号转导和转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)的核转运是其发挥生物学功能的前提。WD重复结构域1(WD repeat domain 1,WDR1)作为细胞骨架的调节因子可能影响STAT3的核转运。然而,有关WDR1影响STAT3核转运的分子机制仍不清楚。平滑肌细胞的增殖和迁移是动脉狭窄的主要原因。为了探究在平滑肌细胞中WDR1对STAT3核转运的影响,本研究构建了WDR1稳定敲降的人主动脉血管平滑肌细胞(human aortic vascular smooth muscle cells,HAVSMCs)模型。RT-qPCR和Western印迹结果显示,敲降WDR1,STAT3的活化和表达未见明显改变(P>0.05);核质分离结果表明,与对照组相比,敲降WDR1后STAT3的核质分布受到显著影响。随后的研究结果表明,与对照组相比,STAT3核转运相关的核输入蛋白β(importinβ)表达受到抑制(P<0.05),Ras相关核蛋白(Ras-related nuclear protein,Ran)的核质比显著下降。CCK8和Transwell结果表明,过表达importinβ能够挽救由WDR1敲降引起的HAVSMCs增殖和迁移的抑制。进一步研究结果表明,敲降WDR1导致与Ran核苷酸循环有关的核转运相关因子2(nuclear transport factor 2,NTF2)的表达显著下降(P<0.05)。过表达NTF2后,CCK8和Transwell结果表明,HAVSMCs的增殖和迁移能力得到显著提升(P<0.05)。总结上述结果可见,敲降WDR1通过抑制核输入蛋白β和核转运相关因子2的表达,改变Ran的核质分布,降低STAT3的核转运,进而调控平滑肌细胞的增殖和迁移。

定点突变优化信号肽对嵌合抗原受体T细胞功能的影响

信号肽(signal peptide, SP)参与调节嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor, CAR)结构的分泌水平及跨膜易位过程,对嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor T cell, CAR-T)行使功能至关重要,本研究通过定点突变技术优化SP序列,并研究其对CD19-CAR-T杀伤功能的影响。首先,利用基因合成和分子克隆技术,构建含野生型SP(SP-wtY)、2种突变型SP(SP-muK或SP-muR)的靶向CD19的CAR载体;对构建成功的载体进行慢病毒包装,并使用慢病毒侵染T细胞,利用流式细胞术检测细胞的转染效率,钙黄绿素释放法检测对靶细胞的体外杀瘤能力,酶联免疫吸附(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)技术检测2种细胞因子[干扰素-γ(interferon-γ, IFN-γ)和干扰素-α(interferon-α, TNF-α)]的分泌水平。结果显示,构建了野生型和信号肽突变的重组慢病毒质粒,慢病毒转导T细胞后,携带3种信号肽(SP-wtY、SP-muK或SP-muR)的CD19-CAR转染效率分别为33.9%、35.5%、36.8%。进一步杀伤实验显示,与SP-muK和SP-wtY细胞相比,SP-muR细胞的肿瘤杀伤效果显著提高,当效靶比为10:1时共培养24 h后,SP-muR组CAR-T细胞的细胞因子IFN-γ和TNF-α分泌水平显著高于SP-muK和SP-wtY组。本研究揭示信号肽N端正电荷数的增加可以提高CAR的表达效率和对CD19+靶细胞的杀伤作用,为CAR结构的优化改造和临床高效应用提供了科学依据。

环状RNA翻译蛋白在癌症中的研究进展

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种单链环状闭合RNA分子,由线性RNA通过反向剪接形成,具有稳定、高度保守、组织特异性等特点。circRNA能够通过形成竞争性内源性RNA、结合蛋白等多种方式参与机体的生理、病理过程。最近发现,circRNA分子可以通过翻译形成多肽或蛋白参与癌症的发生和发展。circRNA是人类癌症中有前途的诊断和预后标志物,也是癌症治疗的潜在药物靶点。本文重点介绍了circRNAs编码的多肽和蛋白质在多种癌症中的相关研究进展。这些多肽和蛋白质分别依赖内部核糖体进入位点和m6A两种不同的机制进行翻译。我们还总结了circRNA编码的多肽和蛋白质在各种癌症的诊断、治疗、预后和机制研究中的潜在用途。

单分子测序技术在肿瘤诊断中的应用研究进展

肿瘤的发生发展通常与多个基因的遗传突变、表达异常有关,全面深入地分析肿瘤基因组、转录组及表观遗传组学对于快速剖析疾病特定基因簇及修饰位点至关重要。之前,研究者们主要采用第二代测序技术进行有效信息的挖掘,然而随着研究的不断深入,第二代测序技术表现出诸如序列拼接困难、低丰度难以检出等缺点。因此,单分子测序技术以其独特的优势应运而生,文中主要对单分子测序技术在几种常见肿瘤中的研究现状进行了综述,并展望了其在临床诊断中的应用前景。

类器官在乳腺癌相关研究中的应用进展

乳腺癌是女性最常见的癌症,目前乳腺癌的研究主要借助体内模型和传统细胞培养方法,然而研究表明,由于人类和动物之间固有的物种差异,以及器官和细胞之间组织结构的差异,使用上述两种研究方法研制出的药物,在临床试验中失败率高达90%,因此,类器官三维培养应运而生。类器官是一种具有空间结构的三维细胞复合体,它作为一种新的肿瘤研究模型,在精准医疗、器官移植、建立难治疾病模型、基因治疗和药物研发等方向具有广阔的应用前景,是未来生命科学研究的理想载体之一。乳腺癌作为一种表型复杂的异质性疾病,其患者生存率较低,而乳腺癌类器官可以重现人类乳腺癌的许多关键特征,故构建乳腺癌类器官生物库,将会为研究乳腺癌的发生、发展、转移和耐药机制提供一个新的平台。文中将系统介绍类器官的培养条件及其在乳腺癌相关研究中的应用,并对类器官的应用前景进行展望。

负载白藜芦醇自组装多肽水凝胶的抗菌性能研究

[目的]制备一种负载白藜芦醇的自组装多肽水凝胶并探讨其抗菌性能。[方法]通过自组装制备多肽(Fmoc-FFGGRGD)水凝胶和载有白藜芦醇的多肽水凝胶(Pep/RES);通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察水凝胶的形貌和内部结构;通过流变仪检测水凝胶的流变性质;通过高效液相色谱检测Pep/RES的释放速率;通过细胞毒性试验研究该水凝胶的生物相容性;通过抑菌圈实验和活死细菌染色研究Pep/RES对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能。[结果]多肽溶液可在30 min内自组装形成稳定的水凝胶,水凝胶内部的三维结构密度随多肽浓度的增加而增加,2.0wt%浓度的多肽水凝胶稳定效果最好。白藜芦醇从Pep/RES水凝胶中缓慢释放7 d释放量达到50%,Pep/RES浸泡液对NIH/3T3细胞表现出良好的生物相容性。Pep/RES水凝胶中负载的白藜芦醇浓度为512μg/m L时,对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径即可达到5.41±0.18 mm,但即使白藜芦醇浓度达到1024μg/m L,对大肠杆菌的抑菌圈直径仅为4.27±0.22 nm。[结论]Pep/RES结构稳定,安全无毒,能缓释白藜芦醇,并对金黄色葡萄球菌具有显著抑制作用。

CART免疫疗法中慢病毒拷贝数检测的实验研究

目的：利用特异探针检测慢病毒拷贝数,在CART免疫治疗中准确区分携带不同靶点的CART细胞在体内的增殖情况。方法：采用分子克隆技术构建含CD19和CD22CAR结构的慢病毒重组质粒;通过流式和ELISA技术检测两种CART细胞在体外与Raji共培养时的杀瘤效率;通过TaqMan技术检测293T细胞及病人基因组中的病毒拷贝数。结果：CD19和CD22的慢病毒载体成功构建,并收集具有高滴度的病毒颗粒;体外研究结果显示感染病毒的T细胞（CD19-CART和CD22-CART）分别与Raji共培养组的杀瘤效率和IL-6释放水平均显著（P〈0.05）或极显著（P〈0.01）高于对照组,在293T细胞中,转染了病毒与重组质粒组的慢病毒拷贝数均显著高于未转染组（P〈0.05）;CD19-CART和CD22-CART序贯回输20min后,均可在体内检测到102-104个病毒拷贝,到第10天显著上升（P〈0.05）,随后变化平稳,且均高于初始回输水平。结论：跟踪监测病毒拷贝数,能确定特定CART细胞在体内的存续时间,为选择合适的治疗时机提供实验依据。

外泌体靶向递药在肿瘤治疗中的进展

外泌体是由细胞分泌、粒径为30~150 nm的纳米囊泡。外泌体具有优越的生物相容性、良好的载药功能以及便于修饰的膜表面,是一种具有潜力的药物递送载体。在肿瘤治疗研究中,可利用具有靶向识别功能的外泌体来降低脱靶效应,减少不良反应,达到增强治疗效果的目的。归纳了用不同修饰方法增强外泌体靶向性的研究进展,总结了近五年来利用外泌体作为特异性药物递送载体靶向治疗肿瘤的相关研究,阐述了外泌体作为新型药物递送载体的优势与不足,为设计具有靶向识别功能的外泌体提供了可行的方向与策略。

EGCG通过STAT3抑制血管内皮细胞炎性因子表达

[目的]研究茶多酚EGCG对脂多糖(LPS)诱导的血管内皮细胞炎性因子表达的抑制作用及其机制。[方法]利用MTT和流式检测LPS和EGCG对血管内皮细胞的毒性作用,实时荧光定量PCR检测炎性因子mRNA的水平,多重液相蛋白定量技术检测炎性因子的蛋白表达,Western Blot检测STAT3及其磷酸化水平。[结果]EGCG最大浓度(100μmol/L)对血管内皮细胞无毒性;LPS处理可显著或极显著诱导炎性因子(TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8)在mRNA和蛋白水平的表达(P<0.05或P<0.01),LPS对炎性因子的促进作用具有剂量效应;25μmol/L或50μmol/L EGCG预处理能极显著抑制LPS诱导的血管内皮细胞炎性因子的表达(P<0.01),同时抑制LPS诱导的STAT3磷酸化;STAT3抑制剂能显著增强EGCG抗炎效果。[结论]EGCG通过STAT3通路抑制LPS诱导的血管内皮细胞炎症因子的表达。

VEGF基因插入/缺失突变对糖尿病血管并发症的影响

[目的]研究VEGF启动子区18-bp插入/缺失(Indel)位点对糖尿病肾病(DN)的影响。[方法]通过3%琼脂糖电泳,在DN和对照群体中检测基因型;根据分型结果统计分析基因型频率、风险值等,以及该Indel位点与DN临床指标的相关性;然后构建双荧光素酶报告载体检测VEGF的启动子活性;ELISA方法检测血浆中VECF水平。[结果]与正常组相比,等位基因型D在DN群体中的分布显著高于I;ID和DD基因型均为DN的风险指标(OR=1.14/OR=1.03);DD基因型患者的尿微量白蛋白水平极显著高于ID及II(P<0.01);DD基因型的VEGF启动子活性是II的2.71倍;DD基因型患者血浆中的VEGF含量显著高于ID和II(P<0.05)。[结论]18-bp Indel位点的DD基因型能够将VEGF的启动子活性提高2.71倍,进而促进其表达,是DN的独立风险因素。