仓鼠卵巢细胞

铂类化疗药物是非常著名的一类化疗药物。目前铂类化疗药物已经研制了三代，分别是一代顺铂，二代卡铂、奈达铂；三代奥沙利铂、洛铂。卡铂的有效性是由于其可以与DNA 结合从而导致DNA- 铂（Pt）加合物的形成，但这也会造成DNA 的弯曲。因此在化疗后细胞必须修复DNA 损伤，否则DNA 复制受阻会导致细胞死亡。许多癌症患者最初对基于铂类的治疗比较敏感，但一段时间后，患者通常对顺铂治疗表现出耐药性，导致了癌症的复发。顺铂耐药性归因于三种主要的分子机制：DNA 修复的加速，胞浆失活的加速和细胞摄取药物能力的变化。其中，细胞摄取药物能力的变化主要表现在细胞对顺铂的摄入能力降低或者顺铂转运的加速。分析单个细胞水平对顺铂的摄入和分布对于评估治疗的有效性具有非常重要的意义。传统方法是，将细胞群置于顺铂培养液中，然后使用原子吸收光谱（AAS）或者电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）等技术测定细胞群内铂的总量，无法体现顺铂摄入在个体细胞之间的分布和差异。实际上，细胞对顺铂的摄入最有可能根据个体有很大差异，但至今还没有有效的方法来评估。本文使用全新的技术，可对金属在单一细胞水平上进行定量：单细胞电感耦合等离子体质谱 (SC-ICP-MS)。01样品所有实验使用卵巢癌细胞为A2780 和A2780/CP70 细胞系。其中，A2780 是顺铂敏感细胞系, 而A2780/CP70 是顺铂耐药型。按照下图所示流程处理。02仪器NexION® 电感耦合等离子体质谱（ICP-MS），结合Syngistix™ 单细胞应用软件模块进行数据采集和处理。 NexION 2000 ICP-MS表1.ICP-MS仪器条件03实验结果细胞对顺铂的摄入可利用时间过程实验来研究，即分析顺铂在细胞群内的分布如何随时间变化。将两个细胞系置于30μM顺铂培养液中1，2，4 和8 小时。如图可见，与顺铂耐药细胞A2780/CP70 相比，A2780 随时间推移能摄入更多的顺铂。为了判断顺铂摄入的差异性分布是否归因于细胞周期的不同，还对细胞进行了血清饥饿实验。04结论SC-ICP-MS 是一种在单细胞水平上稳定测量铂的方法。本文利用卵巢癌细胞系A2780 和A2780/CP70 表征了随着时间增加顺铂的摄入有所增长。相比A2780 敏感细胞系，顺铂摄入在耐药性的A2780/CP70 细胞系上水平降低。顺铂摄入的细胞差异性不是由于细胞周期的不同，因为血清饥饿细胞并不改变顺铂的整体摄入。顺铂摄入的胞内差异性是由于其他尚未确定的因素造成的。想要了解更多详情，请扫描二维码下载完整的应用报告。

高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)是最常见的卵巢癌病理亚型，75%以上的患者首诊时已是晚期，常伴有广泛的网膜转移和腹水产生。此外，免疫检查点阻断等免疫治疗手段仅在10%左右的卵巢癌病人中起效。研究表明，卵巢癌腹水中的成纤维细胞亚群可以通过激活肿瘤细胞中的JAK/STAT通路以影响患者的预后及其对免疫治疗的响应。然而，卵巢癌腹水环境中的其它细胞类群对其肿瘤微环境的影响方式和途径仍不明确。7月24日，北大张泽民教授课题组与上交大附属新华医院汪希鹏课题组、上海免疫学研究所李子逸博士以“Single-cell analyses implicate ascites in remodeling the ecosystems of primary and metastatic tumors in ovarian cancer”为题在Nature Cancer杂志联合发表了研究论文，揭示了卵巢癌腹水对肿瘤原发和转移病灶微环境的重塑作用。研究人员对5个肿瘤相关部位，包括原发性卵巢肿瘤（Pri.OT）、网膜转移瘤（Met.Ome）、腹水、盆腔淋巴结（PLN）和外周血（PB），进行了单细胞转录组测序和T细胞受体(TCR)测序，共将223,363个高质量单细胞编入五个主要细胞谱系，并通过规范标记表达进行注释，从而描画出了 OC TME 的综合图谱。B细胞和CD4 T细胞在PLN中占主导地位；而淋巴细胞和单核细胞构成了PB样本的主要细胞成分；在Pri.OT和Met.Ome中鉴定出了五种主要细胞系，而且大多数细胞类型的富集模式在这两个部位之间没有明显差异，这表明原发性和转移性肿瘤细胞的发展都需要类似复杂的TME。腹水经常出现在晚期卵巢癌患者中，与化疗反应有关，腹水中含有大量免疫细胞和基质细胞，其中，CD8 T 细胞、巨噬细胞和树突状细胞（DCs）是腹水的主要成分，表明腹水中存在炎性微环境。5个部位的单细胞测序描画了晚期卵巢癌图谱与非恶性细胞不同，由推断拷贝数变异（inferCNV）定义的肿瘤细胞表现出很强的患者间异质性。值得注意的是，所有腹水样本中都发现了肿瘤细胞，平均比例为 2.7%（53499 个样本中的 1444 个），这与 OC 肿瘤细胞更倾向于 "播种"到腹腔而不是通过血管扩散的观点一致，凸显了腹水与 OC腹腔内扩散之间的紧密联系。此外，推断CNV分析表明，在Met.Ome中发现的肿瘤细胞亚克隆也可在Pri.OT中检测到，表明这些亚克隆是腹膜转移的致瘤群体。通过对单细胞转录组和 T 细胞受体（TCR）的系谱追踪和轨迹推断，研究人员鉴定了多个具有不同分布模式的T细胞群，并揭示了OC中T细胞从腹水到肿瘤组织的潜在动态特征。他们发现腹水富集的记忆T细胞（CD8 GZMK T++EM和 CD4 T+CM）可能是TIL的潜在重要补充库，包括CD8 T+EX和 CD4 T+H1样细胞，特别是对于Met.Ome。这些结果暗示了腹水在T细胞浸润期间塑造OC的TME的潜在作用。此外，作者描述了腹水和肿瘤组织中巨噬细胞的功能状态和本体，肿瘤富集的巨噬细胞偏向于单核细胞来源的本体，而腹水中的巨噬细胞更多来源于组织驻留巨噬细胞（RTM）。HGSOC 中肿瘤富集巨噬细胞和腹水富集巨噬细胞的两种不同功能状态此外，研究人员还鉴定了恶性腹水中的 MAIT细胞和树突状细胞，以及原发性肿瘤中的两个内皮亚群，通过比较不同化疗响应情况的患者治疗前样本中细胞亚群的分布情况，发现肿瘤原位灶中VCAM+内皮细胞占比较高的HGSOC患者对化疗敏感，而IL13RA1+内皮细胞的占比高则提示患者对化疗耐药，这可能是治疗效果的一个重要评价指标。总之，该研究提供了女性恶性腹水生态系统的全貌，为其与肿瘤组织的联系提供了有价值的见解，并为OC疗效评估和治疗耐药性的潜在标志物的开发提供了重要参考。卵巢癌（OC）是一种异质性疾病，由具有不同组织学亚型、分子生物学和微环境特征的恶性肿瘤组成，是致死率最高的妇科恶性肿瘤，占女性癌症死亡人数的 5%。在所有 OC 类型中，高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）是最常见的组织学亚型，占 OC 患者的 70%以上。一旦确诊，超过 75% 的 HGSOC 患者病情已到晚期，并伴有广泛转移和腹水。据报道，由于网膜的脂肪结构和腹膜循环，OC 患者通常会向网膜转移。虽然化疗加贝伐单抗的治疗可延长患者的 5 年生存期，但总体疗效仍然有限。此外，免疫检查点抑制剂等免疫疗法在临床试验中的客观反应率仅为 10%，而由于肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）的比例和质量不同，OC 亚型往往对免疫疗法表现出不同的反应。因此，描述 OC 的肿瘤微环境（TME）特征至关重要，因为肿瘤微环境中的多种细胞成分在疾病进展和治疗反应中发挥着重要作用。

今年10月29日，中国首个大样本多中心卵巢癌患者BRCA突变研究数据在葡萄牙里斯本举办的IGCS(国际妇癌协会)双年会上发布，填补了我国在该研究领域的空白。11月11日，在由上海市抗癌协会妇科肿瘤专业委员会主办，阿斯利康和华大基因协办的“中国首个多中心卵巢癌患者BRCA突变研究数据公布”媒体发布会上，该研究负责人复旦大学附属肿瘤医院妇瘤科主任吴小华教授指出：“中国首个多中心卵巢癌患者BRCA突变研究数据的公布，为学界提供了首个可靠的、具有代表性的中国患者人群BRCA突变状况的数据，为进一步在中国卵巢癌患者中制定精准治疗方案、确立BRCA检测共识提供了理论基础和依据。” BRCA一旦突变，卵巢癌发病风险将大幅增加 卵巢癌是女性中最常见的恶性肿瘤之一，据国家癌症中心资料，我国每年卵巢癌新发病例数约为5.21万人，死亡病例数约为2.25万人，死亡率位居妇科恶性肿瘤的首位。卵巢癌发病隐匿，且缺乏有效的筛查及早期诊断措施，约70％患者在确诊时已属晚期，存在肿瘤的广泛播散和转移，5年生存率仅为30-40％左右。 研究发现BRCA突变与卵巢癌的发生关系密切，BRCA1和BRCA2均为抑癌基因，在调节细胞复制、DNA损伤修复、细胞正常生长方面有重要作用，如果BRCA发生突变，就丧失了抑制肿瘤发生的功能，导致癌细胞大量繁殖。研究发现，一般人群的卵巢癌终生发病风险约为1%，而BRCA1突变携带者的卵巢癌发病风险可高达40%，BRCA2突变携带者的卵巢癌发病风险可升高至11-18%。因此BRCA检测不仅能成为卵巢癌早期筛查的重要参考数据，对卵巢癌患者后期用药也极具临床指导意义。 美国著名影星安吉丽娜茱莉就曾因检测出BRCA1突变而预防性切除了双侧卵巢及输卵管以预防卵巢癌，一时间BRCA检测成为社会热点话题。 BRCA检测：简单方便告知患癌风险BRCA1/2都是典型的抑癌基因，其突变可能出现于基因的各个区域，仅仅检测这两个基因的某几个变异，不仅不能全面解析患癌风险，反而会有大范围漏检的可能，因此传统的测量单个位点的一代测序不适用于检测BRCA突变。另外一个值得关注的点是，每个人都有各类基因变异，但其中大多都是无害的，所以检测机构不仅要找到基因变异，更要有可靠的数据库和遗传解读能力，后者决定了每个找到的基因变异能否被正确地判定为有害还是无害。 大众在选择基因检测机构时首先要看准资质。一般而言，三甲医院进行的遗传性肿瘤基因检测相对可靠，但是三甲医院中能开展该检测项目的比较稀少，目前国内进行遗传性肿瘤基因检测的多为第三方临床检验中心。2015年3月27日，国家首批肿瘤诊断与治疗项目高通量基因测序技术临床试点单位确定，全国仅5家第三方临检机构获得该试点资格，包括深圳华大临床检验中心和天津华大医学检验所。卫生部临床检验中心2016年4月对44家做肿瘤基因测序的实验室（包括医院和基因检测公司）进行了考试，深圳华大临床检验中心、天津华大医学检验所、中山大学附属肿瘤医院、深圳市罗湖区人民医院等都获得了满分。美国病理学会(CAP)的2016年上半年BRCA基因检测能力验证项目结果表示，深圳华大临床检验中心的结果全部合格，满分通过，也标志着华大基因在BRCA1/2基因检测项目的检测流程、信息分析和临床解读整个环节的规范性和准确性均达到了国际标准。 28.45%的中国卵巢癌患者存在BRCA突变 近二十余年，国外很多文献报道过卵巢癌患者中BRCA突变的比例大致在5-29%，但来自亚洲的数据很少，尤其是在中国，由于BRCA检测并不是一项常规检测项目，因此尚无此方面大规模、多中心的研究数据。 由复旦大学附属肿瘤医院、中国医学科学院肿瘤医院、山东大学齐鲁医院、中山大学附属肿瘤医院、四川大学华西第二医院共同完成的中国首个多中心卵巢癌患者BRCA突变研究，共纳入826例上皮性卵巢癌患者,采用目前国际上公认最准确的二代测序方法进行BRCA1/2基因突变的检测，发现我国卵巢癌患者BRCA突变率为28.45%，其中BRCA1突变率为20.82%，BRCA2突变率为7.63%。该研究牵头人，吴小华教授指出：“此项研究证实：中国超过四分之一的卵巢癌患者都存在BRCA突变，彻底颠覆了我国卵巢癌患者BRCA突变率较低的传统观念；同时，研究还发现BRCA突变不仅局限于有卵巢癌家族史的患者或者是某一病理类型，因此非常有必要在中国将BRCA检测作为所有上皮性卵巢癌患者的常规检测之一，该检测对于进一步制定和评估治疗方案必不可少。” 推广BRCA突变检测，助力卵巢癌精准治疗 对卵巢癌患者进行BRCA突变检测，有助于更好地进行预后的判断、化疗方案的选择、家族遗传史患者亲属的风险评估，帮助医生根据患者的基因特点来选取更精准的治疗方案。由于BRCA突变检测对实验室设备和检测人员技能要求很高，目前该检测并没有普及，即使是一些大医院都不能进行该项检测。临床多中心研究中的BRCA1/2基因检测，由华大基因提供。随着第二代高通量测序技术的普及，将会有越来越多的医院能开展BRCA基因检测。 在媒体沟通会上，吴小华教授总结道：“此次中国首个多中心卵巢癌患者BRCA突变研究的成功发布，要感谢阿斯利康和华大基因的大力协助。目前，晚期卵巢癌的治疗一直是妇科肿瘤医生面临的严峻考验，我相信通过对疾病的深入研究，对新药的不断研发，以及基因检测技术的提高和普及，最终将惠及卵巢癌患者，为她们争取更多宝贵的、高质量的生存时间，绽放生命的精彩。”

宫颈癌、内膜癌、卵巢癌是妇科领域的三大恶性肿瘤，其中，卵巢癌因死亡率排第一而被称为“妇癌之王”和 “沉默杀手”，其恶性程度高、复发率高、预后差是影响患者生存时间的最突出问题。“任何肿瘤的早期诊断都是治疗中的先决条件，卵巢癌的早期诊断仍是难题，有约70%的患者发现卵巢癌就是晚期状态，这是卵巢癌治疗的最大难点。”10月28日，在“薰衣草花环”公益活动上，北京大学肿瘤医院妇瘤科主任医师高雨农教授接受媒体采访时表示。图为高雨农教授“在中国差不多有1/4的病人存在BRCA基因突变。”高雨农教授表示，有研究发现，一般女性终身发生卵巢癌风险约为1.3%，而BRCA1突变携带者，终身发生卵巢癌风险可高达39%，BRCA2突变携带者，终身发生卵巢癌风险可升高至11%。所以说，对于有卵巢癌家属史的女性而言，BRCA基因检测可以作为预防卵巢癌的手段。《卵巢癌诊疗指南（2022年版）》也强调了基因检测尤其是BRCA检测的重要性。指南提出，对于BRCA1和BRCA2胚系突变携带者，推荐从30—35岁起，开始定期进行盆腔检查、血CA125和经阴道超声的联合筛查。随着临床研究的开展和治疗手段的优化，卵巢癌治疗越来越精准，“手术+化疗+靶向治疗”让患者的生存质量明显改善、生存期不断延长。高雨农教授指出，在治疗的过程中，卵巢癌的治疗是按一定的程序，比如说化疗、手术，包括靶向治疗，甚至部分卵巢癌患者可以通过接受免疫治疗获益，但是有一个非常大的问题就是在治疗过程中很容易出现耐药，耐药以后的卵巢癌治疗起来是非常困难，所以卵巢癌的治疗，尤其是晚期卵巢癌的治疗，它治疗的过程中伴随着她的耐药、复发，治疗再治疗。“卵巢癌现在是慢病状态，它会有一个持续治疗的阶段。”近年来，在卵巢癌的靶向治疗中，我们也能看到长足的进步。例如PARP抑制剂已成为我国卵巢癌患者治疗的重要选择之一。PARP抑制剂是一类新型的上皮性卵巢癌靶向治疗药物，主要通过合成致死机制介绍肿瘤细胞的凋亡，是近年来卵巢癌治疗领域的重大进展。高雨农教授指出，在病人接受了手术化疗的治疗之后，用这样的靶向药物进行维持治疗。这种治疗能够延长患者的复发间隔，从而改善患者的生存期。过去只有手术和化疗，病人只能“等待”复发，没有什么办法能让病人活得更长、复发得更晚，现在PARP抑制剂出现了之后，确实有了很大的改观。对于患者而言，多次复发造成严重的生理和心理负担使患者常常难以坚持治疗，丧失信心，高雨农教授认为，肿瘤患者及家属需要对规范治疗有正确认识，初期的治疗计划对患者十分重要，走一步以后没有回头路，只能往下走，所以很难，肿瘤治疗是需要非常专业的医生，投入治疗，才给患者更多的治愈机会。

卵巢癌（Ovarian Cancer，OC）是妇科恶性肿瘤，依据其细胞来源可分为上皮性卵巢癌（Epithelial Ovarian Cancer，EOC）和非上皮性卵巢癌。其中，EOC发病人数占原发OC的90%。EOC好发于中老年女性，其预后差，五年生存率仅为35%。与之相对地，交界性上皮性卵巢肿瘤（Borderline Epithelial Ovarian Tumors，BEOT）具有更低的恶性潜能和更好的预后，五年生存率可达92%。从治疗方式来看，EOC患者需要肿瘤细胞减灭术，并辅以新辅助化疗，而BEOT患者通常可进行保守治疗，保留患者的生育能力与卵巢功能。因此，术前准确地区分二者，对制定正确的治疗方案、提升患者的术后生活质量十分重要。　　目前术前鉴别BEOT与EOC主要由放射科医生利用多参数MRI影像判断，该方法依赖经验、主观性强、耗时且准确率不高。科研人员前期开发出一种基于影像组学的诊断方法，虽然诊断精度有所提升，但该方法需人工勾画病灶区域，依然存在主观、耗时等问题，临床应用受限。近年来，人工智能技术在医学影像智能诊断领域取得成功，其具有客观、智能等优点，可有效解决上述问题，但现有的基于人工智能的多模态医学影像智能诊断存在不足：（1）未能充分挖掘不同模态影像间的内在联系；（2）未能充分探索同一模态影像中不同扫描切片间的内在联系。　　为此，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所研究员高欣团队博士简俊明创新性地提出一种基于模态注意力（Modality-based Attention，MA）模块和上下文多示例池化层（Contextual MPL，C-MPL）的多示例卷积神经网络MAC-Net（图1）。MA模块主要用于多参数MRI（多模态影像）融合，效仿临床医生，自适应地赋予各模态单独的权重，从而生成更智能高效的多参数MRI表示。C-MPL用于扫描切片间空间关系的建模，当对某一扫描切片内重点区域进行预测时，会同步考虑相邻连续多个扫描切片信息，实现单一模态影像中扫描切片间空间及内容相关关系利用率的提升。　　研究表明，MAC-Net在BEOT和EOC鉴别问题上表现良好，准确率可达87.9%，优于当前主流多示例卷积神经网络模型。利用该方法，放射科医生无需精确勾画肿瘤边界，只需要确定肿瘤区域的最上和最下层面位置，便可实现全自动分类模型构建及预测，具备较高的自动化和智能化。另外，MAC-Net具有较强的适配性能：（1）图像适配性：MAC-Net可用于多参数MRI融合，并可延伸至多模态影像（如CT、PET等）融合；（2）疾病适配性：MAC-Net不仅适用于卵巢癌，还可拓展用于诸如肺癌、肝癌、肠癌、乳腺癌、前列腺癌等实体肿瘤的自动诊断中。　　相关研究成果发表在Artificial Intelligence In Medicine上。研究工作得到国家自然科学基金委员会等的资助。　　论文链接

卵巢癌是卵巢肿瘤的一种，是严重威胁女性健康的恶性肿瘤之一。由于卵巢癌早期缺少症状，即使有症状也不特异，筛查的作用又有限，因此早期诊断比较困难，而晚期病例又疗效不佳。虽然卵巢癌的发病率低于宫颈癌和子宫内膜癌居妇科恶性肿瘤的第三位，但死亡率却超过宫颈癌及子宫内膜癌之和，高居妇科癌症首位，是严重威胁妇女健康的疾病之一。本期小编给大家介绍几个卵巢癌的大队列样本分析的经典案例。卵巢癌案例一利用不同蛋白质组学分析策略研究CT45—卵巢癌的化疗敏感性介质与免疫治疗的新靶标大多数高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)患者对铂类化疗产生耐药性并复发，但也有15%的患者在10年以上仍然无病。为了发现长期生存的驱动因素，由芝加哥大学医学研究小组等研究者定量分析了微量福尔马林固定石蜡包埋肿瘤中铂耐药和敏感HGSOC患者的蛋白质组学分析，运用了基于质谱的定量蛋白组学、磷酸化蛋白组学技术，针对卡铂耐药和卡铂敏感患者进行分析，探究高级别浆液性卵巢癌患者的长期生存的驱动因素。相关研究成果发表在国际专业学术期刊《Cell》上。 研究者将25例来自美国芝加哥大学未接受化疗的卵巢癌组织样本库的HGSOC组织样本，用基于质谱法的蛋白组学方法将组织样本分离，并使用微量FFPE（石蜡包埋）样品鉴定和定量到9000多种蛋白，定量动态范围高达6个数量级。在分析了9000余种蛋白水平后，发现CT45是高级别浆液性卵巢癌患者独立预后因子。为了对这一发现进行验证，研究者检测了200余例卵巢癌患者肿瘤组织，发现其中82例患者肿瘤组织中无CT45表达，42例高表达，随访研究发现CT45高表达患者无病生存期均较长，寿命相比CT45缺乏的患者提高了7倍。再次证实了CT45是晚期高级别浆液性卵巢癌的独立预后因子。图1 基于高分辨质谱Orbitrap的HGSOC蛋白质组学分析流程（点击查看大图） 此外，研究者对化疗反应的分子机制也进行了探讨，卡铂的标准化疗能引起卵巢癌的DNA损伤，而卡铂化疗在CT45高表达肿瘤细胞中带来的DNA损伤更为显著，可导致培养的细胞死亡和小鼠肿瘤缩小。为了进一步研究CT45介导的化疗敏感性原因，研究者利用定量互作蛋白组学分析发现CT45与进化保守的蛋白质磷酸酶4（PP4）复合物的相互作用，CT45是PP4信号传导的新型内源调节因子，通过抑制PP4参与DNA损伤途径。而CT45过表达有效提高了肿瘤细胞的化疗敏感性！未来通过激活肿瘤细胞中的CT45表达有望提高铂类化疗的疗效。 图2 CT45分子作用机制（点击查看大图）该研究认为CT45是卵巢癌独立预后因子，与晚期卵巢癌患者无病生存期较长显著相关且可作为铂类敏感性调节剂和卵巢癌的免疫治疗靶点。这是第一个基于质谱法的蛋白组学发现的预后和功能性的生物标志物，运用了包括shot-gun蛋白质鉴定、LFQ蛋白质定量、磷酸化蛋白质组学、蛋白质相互作用组学以及免疫肽组学，可见临床癌症蛋白质组学鉴定化疗和免疫疗法靶点具有非常显著的临床意义。 案例二高级别浆液性卵巢癌蛋白质组学研究—揭示卵巢癌转移机理2019年5月，Nature上发表了标题为Proteomics reveals NNMT as a master metabolic regulator of cancer-associated fibroblasts的卵巢癌研究内容（*由芝加哥大学的Ernst Lengyel团队发表）。该研究通过将激光捕获显微切割(laser-capture microdissection)与基于Orbitrap蛋白质组学分析策略结合，对临床石蜡包埋组织样品中细胞进行研究，最少可做到5000个细胞。通过联合运用，他们发现与肿瘤转移密切相关的成纤维细胞(cancer-associated fibroblast，CAF)中调控蛋白N-甲基转移酶(N-methyltransferase(NNMT))参与卵巢癌的发生发展以及转移过程。 通过搜集了11位高级别浆液性卵巢癌（High-grade serous carcinoma，HGSC）病人107个组织样本，然后使用显微切割技术将肿瘤组织和基质分别提取进行蛋白质组学分析（流程见下图）。 图3 微量显微切割肿瘤组织和基质样品蛋白质组学分析流程（点击查看大图） 对于这种低浓度样本，Orbitrap高分辨质谱可实现临床石蜡样本数据深度覆盖，共鉴定到6944个蛋白，其中FABP4蛋白变化显著，在网膜转移(omental metastases)肿瘤中高表达，比较网膜转移和原发型肿瘤基质，发现NNMT蛋白上调，NNMT介导催化S-腺苷甲硫氨酸（SAM）的转化。通过免疫组化实验验证了NNMT在网膜转移的肿瘤基质中高表达，并且当CAF细胞中敲低NNMT后，细胞形态接近正常。 后续通过动物模型验证蛋白表达趋势，作者构建HGSC转移小鼠模型，确认将NNMT敲低的CAF与HGSC细胞共同注射到小鼠体内，肿瘤细胞的增殖和肿瘤大小则显著降低，并且用NNMT的抑制剂处理也能降低。通过临床样本数据分析，基质中NNMT高表达的病人预后更差，而在肿瘤组织中NNMT高表达的病人却并没有显著差异。综上研究作者推断NNMT是调控高级别浆液性卵巢癌转移的关键角色。 案例三高分级浆液性卵巢癌早期诊断生物标志物的研究新策略加拿大Thomas Kislinger教授团队在Cell Systems上发表了高级别浆液性卵巢癌相关研究文章。在这篇研究中，研究者开发了一个使用临床相关患者来源的异种移植物(PDX)和N-糖肽富集的工作流程，使用原位移植的PDX模型，可以在小鼠血清背景中轻松识别“人类独特的”蛋白质，从而克服与基于蛋白质组学的生物标记物发现相关的限制，目的是鉴别肿瘤相关的人来源蛋白。 图4 基于高分辨质谱的异种移植物(PDX)和N-糖肽富集的工作流程（点击查看大图） 该研究2种不同的PDX模型，收集PDX-肿瘤和PDX-血清，以来自非移植的同基因小鼠血清（NEGsera）作阴性对照，运用label-free定量N糖基化蛋白质组加以分析。研究发现，与对照组NEG血清相比，PDX-血清样本与PDX-肿瘤样本存在显著差异。各样品类型中共鉴定到3922个糖基化位点，其中绝大部分糖基化位点（约2077多个位点）仅在PDX-肿瘤中发现分布。PDX-肿瘤和PDX-血清中定量到649个位点，表明这些肽可用作HGSC生物标记物。总之，基于PDX的N-糖蛋白组策略可以检测血清中的肿瘤相关蛋白。 随后通过生物信息学分析，作者获得了PDX-血清中各种丰度的蛋白质功能注释。作者将小鼠蛋白质定位到它们的人类直向同源物中，产生总共745种独特的蛋白质。比较PDX-血清和PDX-肿瘤中定量到的1559个糖基化位点的强度，表明人类独特的糖基化位点在PDX-肿瘤中具有更高的强度。为了能够对来自HGSC患者的血清中的肿瘤相关肽进行定量，作者使用平行反应监测质谱（PRM-MS）系统地开发了靶向蛋白质组学测定。他们通过优化色谱梯度和标准化碰撞能量（NCE）来最大化测定响应，并通过使用稳定同位素标准（SIS）肽评估测定特异性。研究者快速开发了通过基于PDX的N-糖蛋白组学策略发现的408种肽的PRM-MS分析，成功率为90％。图5 使用平行反应监测质谱（PRM-MS）系统地对潜在标记物进行筛选（点击查看大图） 该篇文章开发的原位移植的PDX模型新策略，能够识别潜在的新的肿瘤相关蛋白。最后，合成稳定的同位素标记肽的使能够快速开发用于HGSC患者血清定量的靶向蛋白质组学分析，当然这一策略仍旧需要在更大的患者队列中进行验证。 大规模的临床样本，完善的临床预后信息，超高深度的蛋白质组学数据，精细缜密的生物学验证，均需要高分辨率、高灵敏度、高质量精度、高稳定性的质谱仪器作为辅助手段。历经多年风雨，Orbitrap质谱一直伴随着蛋白质组学研究成长，终得硕果。赛默飞拥有蛋白质组学分析的最佳工具Orbitrap高分辨质谱仪，同时具有最全面、最完整的组学分析技术流程，实现从蛋白质功能到结构的解析，并具备充分的功能验证手段，助力高水平研究成果产出。我们也更加期待蛋白质组学驱动精准医学成果在未来预防、诊断、治疗多方面的应用转化，共同促进精准医学飞速发展。 参考文献： 1. Multi-level Proteomics Identifies CT45 asa Chemosensitivity Mediator and Immunotherapy Target in Ovarian Cancer https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867418311668 2. Proteomics reveals NNMT as a master metabolic regulator of cancer-associated fibroblasts https://www.nature.com/articles/s41586-019-1173-8 3. N-Glycoproteomics of Patient-Derived Xenografts: A Strategy to Discover Tumor-Associated Proteins in High-Grade Serous Ovarian Cancer https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30981729/

导读上皮性卵巢癌是所有妇科恶性肿瘤中死亡率最高的。转移是卵巢癌患者预后不良的主要原因。表观遗传和蛋白质翻译后修饰在肿瘤转移中起重要作用。作为 IIa 类组蛋白去乙酰化酶的成员，组蛋白去乙酰化酶 9 (HDAC9) 通过使组蛋白和非组蛋白去乙酰化参与许多生物过程。吉林大学基础医学院病理生理学系病理生物学重点实验室的研究人员在Biomedicines上发表了题为《HDAC9 Contributes to Serous Ovarian Cancer Progression through Regulating Epithelial–Mesenchymal Transition》的文章。文中应用Echo Revolve Generation 2显微镜进行免疫荧光的成像。研究亮点：▶ 对A2780 和 SKOV3 细胞中FOXO1的免疫荧光染色图像的观察发现， HDAC9的变化对FOXO1易位和核积累的影响，还展示了FOXO1在A2780和SKOV3中的亚细胞定位。▶ 对A2780 和 SKOV3 细胞中 β-连环蛋白的免疫荧光染色的观察发现，HDAC9的变化对β-连环蛋白易位和核积累的影响，还展示了β-连环蛋白在A2780和SKOV3中的亚细胞定位。▶ 免疫荧光成像清晰准确，底噪干扰小，自动进行多通道结果合成，快速得到共定位的merge图像。文中所有的免疫荧光结果均是使用Echo Revolve Generation 2显微镜进行的快速清晰的成像，揭示了HDAC9的调整对FOXO1蛋白和β-连环蛋白的亚细胞定位的影响，进而发现HDAC9可能通过上调 TGF-β 信号（HDAC9 可能通过增加 FOXO1 的核积累来促进 TGF-β 的表达）传导促进 SKOV3 细胞中的 EMT以及HDAC9 可通过抑制 β-连环蛋白信号传导抑制 A2780 细胞中的 EMT。研究成果：▲ 图1.HDAC9 调节FOXO1蛋白在 SKOV3 细胞中的亚细胞定位。（A）Western blotting测定A2780和SKOV3细胞中FOXO1的表达。( B , C ) 转染24 h后，通过Western blot检测A2780和SKOV3细胞中FOXO1的表达。( D , E ) A2780 和 SKOV3 细胞转染 24 h 后 FOXO1 免疫荧光染色。（bar = 30μm）。( F , G )转染24 h后，分离A2780和SKOV3细胞核，检测FOXO1的表达情况。( H )Western blotting检测HDAC3在A2780和SKOV3细胞中的表达。在浆液性卵巢癌中，过表达的 HDAC9 可以增加 FOXO1 的核定位并促进 TGF-β 的表达。HDAC9 激活 EMT 并促进细胞迁移，这可能是由于 FOXO1/TGF-β 轴的激活。相反，在非浆液性卵巢癌中，过表达的 HDAC9 可能通过减少 β-catenin 的核积累和 β-catenin 在 Lys-49 处的乙酰化来抑制 EMT。▲ 图2.HDAC9 可通过抑制 β-catenin 信号传导来抑制 A2780 细胞中的 EMT。用 HDAC9 过表达构建体、HDAC9-shRNA 质粒 (siHDAC9-1/2) 或空载体转染 A2780 和 SKOV3 细胞 24 小时。( A , B ) A2780 和 SKOV3 细胞中 β-连环蛋白的免疫荧光染色 (bar = 30 um)。( C )分离A2780和SKOV3细胞核，研究β-catenin的表达。( D )Western blot检测A2780和SKOV3细胞中β-catenin和ac-β-catenin(Lys-49)的表达。期刊介绍：Biomedicines是一份国际、科学、同行评审、开放获取的生物医学期刊，每月由 MDPI 在线出版。主要致力于人类健康和疾病研究的各个方面、新治疗靶点的发现和表征、治疗策略以及自然驱动的生物医学、药物和生物制药产品的研究。最新影响因子4.757，5年影响因子5.225。

01研究背景生命的代谢是一个永不停息的过程。任何疾病的发生和发展都会影响人体代谢，进而导致体液中代谢物质发生显著变化。分析代谢物对机体的影响以及寻找疾病的生物标志物是疾病研究中的重要研究方向。然而，代谢物的分子量一般都非常小，只有几百道尔顿。在进行研究代谢物和目标蛋白的互作时，常常由于代谢物分子量太小，无法获得信噪比高的结果。下面的案例为大家带来2023年北京大学第三医院郭红艳/李默团队发表在《Cell Heliyon》文章，他们使用MST技术成功检测了靶标蛋白和代谢物的互作，以及代谢物与疾病关系。02案例解读doi.org/10.1016/j.xcrm.2023.101061IF: 14.3 Q1 研究内容由于早期诊断的生物标志物无效，卵巢癌(OC)在女性群体中死亡率高，因此迫切需要探索准确和实用的策略来早期发现OC。作者以子宫液为研究材料，对96名妇科患者的子宫液进行代谢组学分析。建立7种代谢物标记panel，用于检测早期OC。同时发现过量的4-羟雌二醇（4-OHE2）影响机体正常代谢，并且促进肿瘤发生。结果作者研究发现，在大多数OC细胞中，去甲肾上腺素(NE)和4-羟雌二醇（4-OHE2）升高，考虑到儿茶酚-O-甲基转移酶（COMT）代谢NE和4-OHE2的双重作用，作者假设OC细胞中的4-OHE2可能与NE竞争。为了验证这种猜想，需要检测COMT对对4-OHE2和NE的相互作用。4-OHE2和NE的分子量分别仅有288D和169D，常规基于分子量变化的亲和力检测方法很难获得信噪比高得结果。MST不依赖分子量的变化，即使小至离子也可获得准确Kd。文中作用使用MST检测到4-OHE2对COMT的结合亲和力比NE对COMT的结合亲和力更强，见下图。结合细胞水平实验确定过量4-OHE2拮抗COMT对NE的分解代谢。此外，暴露于4-OHE2可诱导细胞DNA损伤和基因组不稳定，从而导致肿瘤发生。图注：MST检测COMT与NE和4-OHE2亲和力该研究不仅揭示了不同类型妇科疾病患者的子宫液代谢物特征，还为卵巢癌患者提供了一个无创的早诊早治新策略。03产品技术优势MST进行亲和力检测不依赖于分子量，因此，即使分子量非常小的代谢物也可以轻松完成互作检测。此外，MST对互作buffer不做要求，即使代谢物为酸性/碱性/粘稠等不同性质，亲和力检测的结果也不受影响。Monolith分子互作检测仪

)美国佐治亚理工学院癌症综合研究中心(ICRC)科学家将机器学习与血液代谢物信息相结合开发出一种新方法，使卵巢癌样本检测准确率达93%。相关研究论文发表于最新一期《妇科肿瘤学》杂志。　　卵巢癌被称为沉默的杀手。因为这种疾病刚出现时通常没有症状，在癌症后期被发现时已经很难治疗。最新研究负责人、ICRC创始主任约翰麦克唐纳表示，虽然晚期卵巢癌患者平均5年生存率约为31%，但如果及早发现并治疗，平均5年生存率将超过90%。　　尽管30多年前，科学家就开始研究卵巢癌早期检测方法，但结果一直差强人意。麦克唐纳解释说，因为卵巢癌是从分子水平开始的，所以即使是同一种癌症，也有多种产生途径。目前他们还没有找到卵巢癌的单一通用诊断生物标志物。鉴于此，他们使用人工智能(AI)的分支机器学习，来开发新型早期诊断方法。　　研究团队指出，代谢水平上的变化可反映多个分子水平上共同作用的潜在变化，所以他们选择患者个人的代谢图谱作为整个检测方法的基础。质谱法能通过检测代谢物的质量和电荷特征来识别血液中代谢物的存在，将其纳入基于机器学习构建的预测模型内，类似于使用单个面部特征构建面部模式识别算法。已知有数千种代谢产物在人体血液中循环，通过质谱分析和机器学习，可以很容易、很准确地检测它们。以此开展卵巢癌早期检测，准确率高达93%。　　麦克唐纳表示，新方法使用患者个人的代谢图谱，在检测卵巢癌方面的准确性高于现有常规检测方法。这种个性化的方法代表了一个极富前景的卵巢癌早期检测方向，有望应用于其他癌症检测。

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圻明生物资讯：近日美国生物科技公司Tesaro在研制卵巢癌和乳腺癌药物方面取得最新进展。Tesaro公司抗癌新药niraparib在NOVA的三期临床试验里展现了极为良好的疗效。对有BRCA基因突变的晚期卵巢癌患者经过服用niraparib治疗后，无进展生存期的中位数可长达21个月，比对照的5.5个月得到了显著延长。机构预计该药物未来上市可期，公司股价受此消息提振最近7个交易日涨幅超过150%。分析认为，此次抗癌新药的最新成果将加快药企对抗癌药物的研发进程，未来随着生物科技公司的纷纷涉入，PARP抑制剂有望获得市场广泛关注。

一种精简的基因检测新方法为患卵巢癌的女性提供了快速而经济实惠的检测方法，让更多的病人能受益于个性化的癌症管理，让他们的亲属能受益于癌症预防策略。　　这种新方法为癌症患者提供了在日常癌症筛查就能进行基因检测的机会，而不必非得去专门的基因检测诊所。　　该方法不仅能提供更精简的就医体验、降低卫生系统资源损耗，如果全国实行的话，还能为NHS省下百万英镑/年。　　该检测方法由伦敦癌症研究所的研究人员开发，也是威康信托基金会资助的主流癌症遗传学计划的一部分。　　在一项由皇家马斯登NIHR生物医学研究中心和癌症研究协会(ICR)支持的研究中，在皇家马斯登NHS信托基金会对207位女性卵巢癌患者进行了BRCA基因检测。　　这项研究今日(星期三)在《科学报告》杂志上公布，报告显示该新的检测方法很受患者欢迎 所有207位卵巢癌患者都接受了BRCA基因检测，测试后的反馈也很积极。　　新的检测手段减少了患者去医院的次数，基本上能减少测试所花的时间，确保检测结果能够被纳入到临床决策中。　　检测结果对于五分之四正在接受癌症治疗的患者的医疗管理都有用。这包括32名发现有BRCA基因突变的女性，其中许多人因此而符合新药品的适应症—新药品的精度只适合BRCA相关性卵巢癌。　　这种新的检测方法需要癌症患者同意由肿瘤科医生或护士完成一个30分钟的在线培训模块，该模块由研究小组设计。所有BRCA基因突变的卵巢癌患者将自动获得与遗传学团队的预约，来详细讨论检测结果对她们自己及其家人的意义。　　对于每例确认有BRCA基因突变的患者，平均3个家庭成员也决定去咨询遗传学家，讨论这对于她们的影响。 BRCA突变会增加乳腺癌和卵巢癌发生的风险，而亲属进行检测能给予她们个性化的癌症风险信息。BRCA基因也发生了突变的亲属将有更多种选择，以提高对癌症的早期检测或预防。　　新的测试方法现在在皇家马斯登已经成为标准检测方法，英国和国际上的其他医院也正在采用。因此，更多卵巢癌女性已检测了BRCA。　　据现行的国家建议，几乎所有的卵巢癌患者都符合BRCA测试的条件，但测试规定一直在NHS修修补补。据估计，已经进行过测试的卵巢癌患者实际上不到三分之一。　　研究人员认为，新测试方法的简单性和效率决定了它的实用性，即在现有资源范围内，全英国所有符合条件的卵巢癌患者都能进行测试。研究人员估计，在NHS推行新的检测方法将比沿用现行方法省￡2.6M/年。　　这组研究人员与DRG Abacus and Astra Zeneca合作的一个伴行研究发现，新的测试方法极具成本效益，因为许多虽然身体健康、但是身为癌症高危人群的亲属会选择接受检测，来减少患癌的几率。　　研究发现，如果每年在英国确诊为卵巢上皮癌的所有7000名女性都接受了测试，那么随着时间的推移，只一年内的检测量就有可能预防数以百计的乳腺癌和卵巢癌发生、数十名亲属的死亡。　　研究人员发现，为所有卵巢癌患者实施该检测，国家将损耗￡4339每质量矫正后的生命年——远低于用来决定NHS应该提供何种检查方法和治疗方法的阈值￡20,000。　　研究负责人Nazneen Rahman教授是伦敦癌症研究所癌症遗传学和皇家马斯登NHS信托基金会的负责人。他说：　　“我们知道，BRCA基因检测可以为卵巢癌女性带来极大好处，让她们能得到针对其个人遗传信息的护理。这也能改进癌症我们可以提供给他们家庭的风险的信息。”　　“我们的新基因检测方法比NHS的标准检测方法更快、更简单、更好地满足癌症患者的需求。我们的研究表明，它不仅是为所有符合条件的卵巢癌女性提供BRCA检测的可行办法，还可以预防癌症、为NHS节省数百万英镑/年。”　　Martin Gore教授是皇家马斯登NHS信托基金会的肿瘤内科顾问，他说：　　“新的基因检测方法已经在临床取得了巨大的成功。这一切都进展得非常顺利，而且我知道，患者及家属真的非常感激。”　　来自皇家马斯登的49岁卵巢癌患者Preeti Dudakia参加了研究，她说：　　“我的癌症团队很清楚地解释了为什么这个测试方法有用，当结果阳性的时候，我能接受针对BRCA基因突变患者的治疗。如果我的母亲患卵巢癌时就能有这样的测试，那么我很快就能知道我患卵巢癌的风险，那么，我的情况可能就会完全不同。”　　伦敦癌症研究所的首席执行官Paul Workman教授说：“二十年前，BRCA2基因在ICR得到确认。这项研究，是将科学变成实际可用的东西的典范，可以改善对病人的护理，拯救生命。我们希望基因检测的新模式可以在全NHS推广。”

抗体或激素等重组蛋白在生物制药市场具有良好的发展前景。目前，重组蛋白主要在中国仓鼠卵巢细胞中生产，这种类型的生产非常昂贵的。因此，人们需要开发新的、更便宜的和有效的表达系统。微藻便成为了一种很好的替代品，因为，微藻作为光合单细胞生物，它们的生长不需要昂贵和复杂的培养基，同时也能够在培养基中分泌蛋白质并进行蛋白质N-糖基化。近日，Plant Biotechnology Journal在线发表了题为“Fine-tuning the N-glycosylation of recombinant human erythropoietin using Chlamydomonas reinhardtii mutants”的研究论文。作者主要研究莱茵衣藻N-聚糖免疫原性表位缺失而开发的敲除策略是否适用于治疗蛋白的糖工程，这对于进一步开发微藻生产人类相容性生物制品至关重要。该研究进行了与人促红细胞生成素(hEPO)相关的聚糖的结构研究，以及这些聚糖在野生型莱因哈特氏C.菌株和关键高尔基糖基转移酶受损的突变体中表达。通过在野生型菌株中表达的重组hEPO (rhEPO)的糖蛋白组学分析表明，3个n -糖基化位点与含有4 ~ 5个甘露糖残基、携带核心木糖、核心焦点和o -甲基的成熟n -聚糖100%糖基化。此外，在C. reinhardtii插入突变体中，木糖基转移酶A、B和聚焦转移酶缺陷的表达导致与rhEPOs相关的n -聚糖的核心木糖基化和核心聚焦化急剧减少，从而表明该策略为衣原体制备的生物制品的n -糖基化人源化提供了前景。文献链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.14424

p 　　卵母细胞体外成熟是辅助生殖领域已开展近30年的一项重要技术，在预防卵巢过度刺激综合征，保存女性生育力，拓展辅助生殖技术应用领域等展现出巨大的应用价值。 /p p /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/200e2031-e412-4cd0-a657-9cb63171a9a6.jpg" title=" NewsDataAction.png" / /p p 　　在啮齿类及家畜等动物中，卵母细胞经过体外成熟后，依然可以保持较高的发育潜能，但是人类辅助生殖临床中发现，体外成熟卵母细胞发育潜能较差，形成胚胎的流产率相对较高，且尚无公认的有效改善措施。此前有多项研究揭示小鼠卵母细胞成熟过程中的关键分子，然而对人类卵母细胞成熟过程中的分子表达特征尚不明确。 /p p 　　2月27日，北京大学第三医院乔杰院士团队的李蓉教授、于洋副研究员与广州医科大学附属第三医院范勇教授，昆明理工大学谭韬副教授团队合作，在Antioxidants & amp Redox Signaling杂志在线发表题为“Single-cell transcriptomics of human oocytes: environment-driven metabolic competition and compensatory mechanisms during oocyte maturation”的研究成果，揭示了体外培养影响人卵母细胞成熟及发育潜能的关键分子及其作用机制。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/2df4c471-0a8d-4c97-a46b-adbe430a85dd.jpg" title=" NewsDataAction-2.png" / /p p /p p 　　在该研究中，研究者在伦理委员会指导下，通过来自于3名女性捐赠的6枚卵母细胞（每名女性捐赠1枚成熟与1枚不成熟卵母细胞），利用单细胞转录组测序技术，从整体水平上，对体外成熟卵母细胞中的RNA表达特征进行了阐述，并利用小鼠模型、干细胞模型、人类样本等，从基因、亚细胞结构、细胞发育等不同层面，系统揭示了代谢通路关键分子ACAT/HADHA-DPYD在维持卵母细胞发育潜能方面扮演重要的角色。 /p p 　　首先，研究者利用高通量测序与生物信息学分析手段，明确代谢通路的改变是体外成熟卵母细胞与体内成熟卵母细胞的最典型差异。进而，通过多种筛选手段，包括与不同质量的体内成熟卵母细胞比较、物种间比较等，明确三种与辅酶A相关的酶编码基因（ACAT1、HADHA、DPYD）是潜在影响体外成熟卵母细胞发育潜能的靶标分子（下图）。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/4ca2142c-ebee-4bd7-a0cd-9cd6e94c59c1.jpg" title=" NewsDataAction-3.png" / /p p /p p style=" text-align: center " 筛选与人体外成熟卵母细胞发育潜能相关的靶标分子 /p p 　　其中，ACAT1和HADHA协同调控三羧酸循环的底物乙酰辅酶A与琥珀酸的生成，间接影响三羧酸循环的效率，导致线粒体功能不足。同时发现，三羧酸循环酶类的激活剂钙离子在体外成熟卵母细胞中浓度降低，再次提供证据表明体外成熟卵母细胞线粒体功能及能量代谢异常。 /p p 　　然而，为维持发育的进行，卵母细胞在钙离子摄入障碍的情况下，内源钙离子释放，实现钙离子浓度代偿。同时，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸转氢酶（NNT）编码基因上千倍上调表达，促进体内NADH与NADP+的生成。一方面NADH可以提供额外的能量供卵母细胞成熟发育，缓解线粒体功能失调导致的NADH生成减弱，维持其细胞质的生物学功能；另外一方面，NADP+的生成上调DPYD表达，对体外成熟卵母细胞中出现的异常DNA双链断裂进行修复，维持其细胞核的生物学功能。 /p p 　　综上所述，研究者首次利用严格的对照，排除不同人群遗传的潜在影响，从组学筛选到靶标分子的生物学功能鉴定的系列实验中，明确人体外成熟卵母细胞从受损到功能代偿的分子机制。研究在提示辅助生殖技术每一步操作都潜在对生殖细胞产生影响的同时，也为辅助生殖技术的持续优化提供了理论基础。 /p p 　　据悉，北京大学第三医院2011级博士生赵红翠为本文的第一作者，2017级博士生李天杰，赵越副研究员，昆明理工大学谭韬副教授为本文共同第一作者，北京大学第三医院李蓉教授为该论文的通讯作者，于洋副研究员，广州医科大学附属第三医院的范勇教授为共同通讯作者。 /p

多囊卵巢综合征(PCOS)是影响育龄期妇女的最常见的内分泌疾病，在全球范围内的患病率在10%-13%之间，其致病机理复杂、患者症状异质性强，临床表现影响到患者的生殖、内分泌、心理等等各个方面，常常给临床医生造成许多困扰。　　为了帮助全球相关医务工作者制定临床决策，提供更有效的患者管理方案，降低误诊、漏诊率，改善患者结局。欧洲人类与生殖胚胎学会(ESHRE)、美国生殖医学会(ASRM)协作，于2018年共同发布了PCOS国际循证指南，对该疾病的规范化诊疗起到了重要的作用。　　时隔五年后，由ASRM、ESHRE、美国内分泌学会和欧洲内分泌学会共同署名发表了该指南的2023更新版本，整合了更完整的证据链，其中特别强调了实验室检测方法应使用LC-MS/MS法而非免疫技术对相关激素进行检测。以下为最新版指南的重要推荐内容。　　指南建议类别　　Evidence-based recommendations(EBR)：基于充分的循证医学证据推荐　　Consensus recommendations(CR)：基于专家组共识推荐　　Practice points(PP)：基于临床实践推荐　　指南推荐等级　　⭐ 条件性不推荐　　⭐⭐ 有条件的建议或比较　　⭐⭐⭐ 有条件的推荐　　⭐⭐⭐⭐ 强烈推荐　　证据的质量(确定性)　　高++++　　对预计效果非常有信心，真实效果接近于预估效果。　　中等+++　　对预计效果有适度的信心，真实效果可能接近预计效果但是也有可能不同。　　低++　　对预计效果信心有限，真实效果可能是不同于预计效果。　　非常低+　　对预计效果几乎没有信心，真实效果几乎不是预计效果。　　PCOS筛查、诊断与风险评估　　2023国际循证指南在2018版的基础上更新了PCOS的诊断评估部分，诊断部分中质谱法检测的临床应用推荐得到进一步明确，提高诊断效率，出具更准确的诊断依据。　　生化高雄激素血症　　2018版本指南：　　高质量分析技术，如液相色谱-质谱(LC/MS-MS)和萃取/色谱免疫技术分析应用于准确评估总或游离睾酮。(EBR, ⭐⭐⭐,++)　　睾酮没有升高时，雄烯二酮和硫酸脱氢表雄酮(DHEAS)可以提供辅助诊断信息 但是，这些信心在PCOS的诊断中很有限。(EBR, ⭐⭐⭐，++)　　2023版本指南：　　实验室应使用经过验证的高精密性串联质谱(LC-MS/MS)测定法来测量总睾酮，如有必要，还应检测雄烯二酮和DHEAS。评估游离睾酮可通过计算法，以及平衡透析或硫酸铵沉淀法进行测定。(EBR, ⭐⭐⭐⭐,++)　　实验室应使用LC-MS/MS检测评估总睾酮或游离睾酮，而非直接免疫检测技术(例如放射性免疫分析、酶联免疫分析等)，因其准确性有限并表现出较差的灵敏度，无法针对PCOS高雄激素血症提供精确诊断。(EBR, ⭐⭐⭐⭐,++)　　如果睾酮或游离睾酮没有升高，可以考虑测量雄烯二酮和脱氢表雄酮硫酸盐(DHEAS)，但其特异性一般以及要注意随着年龄的增加导致脱氢表雄酮分泌减少。(EBR, ⭐⭐⭐, +)　　月经不规律与排卵障碍相关部分推荐　　月经不规律定义为：　　作为青春期过渡期的一部分，初潮后第一年月经正常。　　初潮后1年但45天。　　初潮后3年至围绝经期：周期35天或者1年，任一周期90天。原发性闭经至15岁或者乳房发育后3年出现月经不规律，应考虑根据各大指南对PCOS进行诊断评估。(CR, ⭐⭐⭐⭐)　　规律月经也可能伴排卵障碍，若需确认无排卵可考虑检测血清孕酮(P)水平。　　临床高雄激素表现相关部分推荐　　单纯多毛症即可考虑作为成人生化高雄激素血症和PCOS的预测指标。(EBR, ⭐⭐⭐, +)　　医疗卫生专业人员应认识到，单独性的女性脱发和痤疮(无多毛症)是生化高雄激素血症相对较弱的预测指标。(EBR, ⭐⭐⭐⭐,+)　　对存在临床高雄激素血症症状和体征的患者应完成全面的病史询问和体格检查，包括成人的痤疮、女性型脱发和多毛症 青少年的严重痤疮和多毛症。(CR, ⭐⭐⭐⭐)　　应根据种族，使用改良的Ferriman Gallwey评分(mFG) 4-6来评估多毛症，此外应认识到毛发修理很常见，并且可能限制临床评估的效能。(CR, ⭐⭐⭐⭐)　　超声和多囊卵巢形态(PCOM)相关部分推荐　　每个卵巢中的卵泡数(FNPO)应被作为检测成人多囊卵巢形态(PCOM)最有效的超声标志物。(EBR, ⭐⭐⭐⭐,++)　　每个卵巢中的卵泡数(FNPO)、每个横截面卵泡数(FNPS)和卵巢体积(OV)可被视作评估成人PCOM准确的超声标志物。(EBR, ⭐⭐⭐⭐, ++)　　至少一个卵巢中FNPO(每个卵巢卵泡数)≥20应被作为评估成人PCOM的界值。(CR, ⭐⭐⭐⭐ )　　心血管疾病风险相关部分推荐　　PCOS患病女性心血管疾病和潜在的心血管死亡风险增加，但应认识到绝经前女性心血管疾病的总体风险是低的。(EBR, ⭐⭐⭐,+)　　所有PCOS患病女性均应评估心血管疾病风险因素。(EBR, ⭐⭐⭐⭐, +)　　对比两个版本的指南，目前LC-MS/MS技术已经明确了作为实验室针对生化高雄激素血症检测雄激素的检测技术，强调不再使用直接免疫技术进行检测。检测指标主要以总睾酮、游离睾酮为主，雄烯二酮和脱氢表雄酮硫酸盐作为辅助指标，均可用LC-MS/MS方法进行检测。　　相信随着临床研究的开展、临床应用的深入、高质量数据的不断积累，质谱技术在PCOS诊断及随访中的应用将会继续拓展，技术推广范围也将进一步延伸。

致力于以创新技术打造更健康世界的全球领导者珀金埃尔默(PerkinElmer)日前宣布，其向珠海泰诺麦博生物技术有限公司(Trinomab Biotech. Co., Ltd., www.trinomab.com)授权的Horizon Discovery CHOSOURCE™ CHO-K1GS敲除细胞系被用于帮助生产世界首款纯天然人单克隆中和抗体(mAb)候选药物，该药已进入抗击破伤风毒素的临床试验。在澳大利亚开展的I期临床试验已获得澳大利亚治疗产品管理局(TGA)和人类研究伦理委员会(HREC)的正式批准，预计将于2021年8月完成。泰诺麦博发挥Horizon的CHOSOURCE细胞系的优势，能够将其候选药物从DNA序列更迅速、更轻松地推向临床制造，该细胞系包括基因编辑的谷氨酰胺合成酶(“GS”)经基因敲除的中国仓鼠卵巢(CHO) K1细胞系和完善的GS表达系统。泰诺麦博解释道：“自从2019年3月在我们的药物开发工作流程中部署CHOSOURCE CHO-K1基因敲除细胞系以来，我们已能开创先河，去开发这款针对不同疾病的mAb候选药物，包括在澳大利亚开展首项针对破伤风毒素的人类单抗I期试验。在上述过程中，我们发现部署Horizon细胞系并使其适应我们的流程是如此轻松和有效。我们对上述结果感到满意，会继续使用CHOSOURCE CHO-K1细胞系来构建我们的药物产品线。”珀金埃尔默 Horizon业务部生物生产全球主管Jesús Zurdo表示：“我们很高兴CHOSOURCE细胞系已成为泰诺麦博抗击疾病的开拓性努力的一部分，我们十分乐意与中国及全球其他组织合作，来促进药物科学的发展，开发新的候选治疗药物。”CHOSOURCE平台面向所有规模的制药、生物技术和生物类似物公司而设计，已被业界和监管部门认可为针对高产量生物生产而优化，并授权给全球80多个组织。在包括泰诺麦博产品在内的该细胞系中表达的超过9种生物治疗药物已进入在研新药(IND)报批。欲了解有关珀金埃尔默的Horizon Discovery CHOSOURCE技术的更多信息，请访问：https://horizondiscovery.com/en/chosource。关于珀金埃尔默珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞察。在全球，我们拥有约14000名专业技术人员，服务于190多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，提高生活品质，维护全球民众的健康福祉。2020年，珀金埃尔默年营收达到约38亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn关于泰诺麦博泰诺麦博是一家生物制药初创企业，专注于研发治疗感染性疾病、自身免疫性疾病和其他疾病及恶性肿瘤的新型纯天然人类抗体药物。公司核心技术是第四代抗体HitmAb® ，属于专有技术平台。欲了解更多信息，请访问：www.trinomab.com。免责声明：本公告之原文版本乃官方授权版本。译文仅供方便了解之用，烦请参照原文，原文版本乃唯一具法律效力之版本。

在哺乳动物和果蝇中，雌性多细胞雌性生殖细胞包囊（Female germline cyst）中只有一个细胞会成为卵母细胞，但是这颗卵母细胞是如何打破对称性从中脱颖而出的还不得而知。为了揭开这一问题的答案，英国剑桥大学D. St. Johnston研究组与D. Nashchekin（第一作者）合作在Science发文题为Symmetry breaking in the female germline cyst，发现微管负极稳定蛋白Patronin/CAMSAP通过标记果蝇中的卵母细胞，促使生殖细胞打破对称性从而特化形成卵母细胞的具体分子机制。在许多生物中并非所有的雌性生殖细胞都会变成卵母细胞，一部分细胞会变成辅助细胞为卵母细胞提供物料和营养支持【1】。举例来说，小鼠卵巢中一个生殖细胞包囊中包含约30个细胞，其中只有一小部分细胞会变成卵母细胞，大多数的细胞会作为营养细胞（Nurse cells）经历细胞凋亡，将胞质的内容物通过环管（Ring canals）输送卵母细胞（图1）【2, 3】。在果蝇中，生殖细胞包囊形成于生殖腺，包囊具有三个区域。生殖干细胞产生成囊细胞（Cystoblast），成囊细胞在不完全的胞质分裂的情况下分裂四次，产生一个包含16个生殖细胞组成的包囊，这些生殖细胞通过环管相连接（图2）。卵母细胞的选择依赖于非中心体组织中心（noncentrosomal microtubule organizing center，ncMTOC）在未来的卵母细胞中组织一个具有极性微管网络指导动力蛋白（Dynein）依赖的细胞命运决定因子的运输。但是这颗卵母细胞是如何脱颖而出获得命中注定的卵母细胞命运呢？为了揭开这一问题的答案，作者们将目光集中在了Patronin以及其脊椎动物同源蛋白CAMSAPs上。该蛋白是微管负极结合蛋白，是 ncMTOCs非常关键的组分【4，5】。作者们在patronin突变体中检测了卵母细胞标记物的分布，发现突变体中卵母细胞标记物的累积显著地降低。限定表达在区域3中卵母细胞中的联会复合体蛋白C(3)G也在patronin突变体中也显著降低。这些结果说明Patronin对于卵母细胞的决定非常关键。为了对Patronin在生殖腺包囊中的定位进行检测，作者们对内源荧光标记的Patronin-Kate品系进行成像，发现Patronin在2a区域时开始在单独的一个细胞中表达，早于既定卵母细胞标记物的表达，该信号会持续累积在此单个细胞中到区域2b-3，发育到该时期时会在细胞中形成点状信号，最终此细胞发育成为卵母细胞。但是作者们发现patronin的mRNA并不会定位在包囊之中，因此这种不对称的分布依赖于Patronin蛋白而非mRNA的定位或者新蛋白的合成。另外作者们发现动力蛋白在patronin突变体中的定位在推定的卵母细胞中，该结果说明Patronin的缺失会破坏前体卵母细胞中MTOC的形成，从而导致极化的微管网络形成的缺失。通过检测微管正极末端追踪蛋白EB1-GFP对包囊中的MTOC进行可视化观察，作者们发现EB1-GFP信号与Patronin的信号在相同的细胞中共定位。同样，EB1-GFP的不对称定位在patronin突变体的包囊中会消失，此时EB1-GFP的分布模式会相对比较均质。随后，作者们想知道中心体是否对Patronin MTOC的形成是否有一定的贡献，为此对中心体蛋白Asterless与Patronin的共定位进行了探究。作者们发现Patronin与Asterless只有小部分共定位，大部分的Patronin信号都在中心体聚集体的之外，该结果说明Patronin形成的MTOCs是非中心体依赖的。目前，Patronin成为了未来卵母细胞最早的标记物。那么提出了一个新的问题即Patronin是如何富集在卵母细胞中从而打破包囊中细胞的对称性的。其中一个可能的机制是对称性打破依赖于融合体（Fusome）的不对称继承【6】。融合体在区域1的有丝分裂过程中就出现了不对称分布，因此母细胞会比子代细胞继承更多的组分，四环管时期两个细胞中的一个会具有比其他细胞更多融合体。为了验证这一想法，作者们使用融合体标记物Hts检测该观点。Patronin与融合体共定位于早期2a区域，但在包囊向区域3发展时信号会集中在一个细胞之中。因此，该结果说明Patronin的最初定位由融合体决定于早期2a区域，随后被某些机制进一步将此不对称性进行扩大。进一步地，作者们想要探究其中可能的扩大机制。Spectraplakin蛋白Shot引起了作者们的注意，因为该蛋白定位融合体上并且与卵母细胞的特化相关【7】。作者们发现在shot突变体中，Patronin不能在一个细胞中累积并且也不能形成点状信号，而且也不能与融合体相互作用。因此，Shot对于招募Patronin到融合体上是非常关键的，从而能够将融合体不对称信号带给Patronin从而交给细胞命运决定过程进行解码。由此，作者们得到了一个卵母细胞命运决定的工作模型，该模型被称为“四步走”模型（图3），第一步，在包囊形成过程中融合体的不对称性促使一个细胞中继承更多的融合体内容物；第二步，在区域2a，Patronin通过Shot蛋白被招募到融合体上，形成一个微微极化的微管网络结构；第三步，包囊中其他细胞通过动力蛋白将Patronin蛋白结合的微管蛋白运输到预卵母细胞之中；第四步，形成一个正反馈循环通路，动力蛋白运输更多的Patronin以及微管蛋白到卵母细胞中，进一步扩大微管的极性，从而促进动力蛋白运输更多的卵母细胞命运决定因子进入该细胞之中。通过该不对称性建立并逐渐扩展的方式，卵母细胞从包囊中“脱颖而出”。Patronin是CAMSAP家族中保守的成员，这说明该机制可能具有一定的保守性，虽然在哺乳动物中未发现融合体的存在，但是微管依赖的细胞器通过细胞环管运输已被证明在小鼠卵母细胞分化中发挥重要作用。这一发现对于卵母细胞命运建立提供了新的思考。原文链接：http://doi.org/10.1126/science.abj3125

概述哺乳动物细胞培养对于生物技术行业的蛋白质生产具有重要意义[1]。制药行业中约70%的重组蛋白是使用中国仓鼠卵巢细胞（CHO）生产的。在灌流培养中，营养物质持续供应并去除副产物[2]。与批培养和流加补料技术相比，灌流为细胞提供了有利的环境和较短的产品停留时间。这对于不稳定产品的质量尤为重要。灌流模式的另一个优点是它允许使用较小的生物反应器并减少在位清洗操作[3]。灌流需要一种装置将细胞保留在培养基中。灌流中使用的大多数哺乳动物细胞保留系统都基于细胞尺寸差异，例如使用滤器。然而，由于滤器不可避免的污染，传统的过滤膜无法实现真正的稳态灌流培养。此外，频繁更换过滤器会增加成本和污染风险[4]。声学分离器是一种替代的细胞截留系统，利用超声波驻波场中产生的力将细胞与清液分离。细胞被困在驻波的压力平面中，并收集为松散的聚集体。这些细胞聚集体通过重力沉降返回生物反应器[4]。 在本研究中，使用了一种针对高密度细胞培养物灌流的Applikon Biosep 10 L声学细胞分离器的高级版本。生物反应器中，细胞密度在11~144*106 cells/mL之间的CHO细胞评估其性能。材料和方法01细胞声学截留装置 – BioSep BioSep 系统由声学腔室和控制器组成。 控制器功能是自动产生声学腔室内的声场。 来自生物反应器的细胞悬液被泵输入到安装在生物反应器头板上的声学腔室中。 驻波迫使悬浮细胞进入平面，在那里它们形成松散的聚集体（图 1）。 清液向上通过声场而收获，而浓缩的细胞则返回到生物反应器。 随着细胞浓度和灌流速率的增加，声学腔室的功率输入被调整到更高水平，以保持高分离效率[5]。 运行时间对应于细胞与清液分离的时间段。在运行时间结束时，声场暂时关闭，收获暂停，同时腔室中的细胞返回生物反应器。 在这项研究中，功率水平和运行时间发生了变化，以获得最佳设置，使高密度CHO 细胞培养超过 125* 106 cells/mL。02实验装置 为了评估在一系列高细胞浓度下的分离性能，将CHO 细胞在摇瓶中培养，浓缩、然后悬浮在使用my-Control 操作系统的Applikon 250 mL MiniBio 生物反应器中。 BioSep 10 L的功率水平为2~7W。 实验设置如图2所示。2丨A） 实验装置包括：进料罐、废液罐、收获泵、进料泵、声学室、MiniBio 250 mL、my-ControlB）典型的实验装置[5]3 | 分析方法&bull BioSep 的分离效率根据公式 1 计算:SE (%) = 1 - HX / BX *100 [1] 其中HX对应于收获管路的活细胞浓度，BX对应于生物反应器中的活细胞浓度[4]。为确保稳定和可重复的声学条件，在从收获管路和生物反应器取样之前，超声波功率输入、收获速率和运行/反冲洗定时器设置至少恒定 30 分钟。根据所选运行周期的持续时间，在时间点采集收获样本，以获得一致且可比较的数据(表1）。结果和讨论1| 循环流速 在高细胞密度的灌流培养过程中，需要高循环速率，这会导致声学室内的湍流增加。 这种湍流诱导会影响声学诱导的细胞聚集[6]。 在目前的研究中观察到新的BioSep版本允许声学诱导的细胞聚集体不受干扰地沉降，最大流入速率高达7 mL/min（~10 L/天），允许保留超过100*106cells/mL的生物反应器浓度。2| 分离性能 从收获管路和生物反应器中采集的70对样品中测定分离效率。 CHO细胞总浓度范围为11~144*106 cells/mL。 研究了1~15L/天的不同净收获率、2~7 W的功率水平和2至10分钟的运行时间（未显示值），结果总结在图3中。 从图3中可以看出，当CHO细胞总浓度为100*106cells/mL时，可以实现高达3L/天的净收获率，同时保持98%的典型活细胞分离效率。超过4L/天的净收获率会影响最高密度下的效率，但分离仍保留了90%以上的细胞。 在总浓度为125*106 cells/mL时，以2L/天的净收获率运行，细胞分离效率达到98%。 在细胞浓度增加或收获率高的情况下，使用高功率水平和更短的运行周期是必要的[5]。 优化功率（w）和运行时间（min）的配对，以实现高密度细胞。这些值的组合使得最高的分离效率是：2 w - 10 min 3 W - 5 min 5 W - 3 min 7 W - 2 min。这些结果是意料之中的，因为更高的功率水平允许在高浓度或高流量条件下增加细胞的保留，而更短的运行时间避免了细胞聚集体在声室中过度积聚，然后才有机会沉降回到生物反应器。Figure 3 分离效率以黑色方块表示，作为记录的流入管线的净收获率和CHO细胞总浓度的函数。功率水平矩阵表示在该特定净收获率下应用的最大HF功率。黄色虚线表示循环速率20L/天和10L/天之间的边界。实验结论目前的研究证明了Biosep作为CHO细胞浓度高达125*106cells/mL的细胞保留系统，增强了细胞的沉降效率。在该细胞浓度下，以2 L/天的净收获率下运行，分离效率高达98%。参考文献[1]S. M. Woodside, B. D. Bowen, and J. M. Piret, “Mammalian cell retention devices for stirred perfusion bioreactors,” Cytotechnology, vol. 28, pp. 163–175, 1998.[2]T. Kwon, N. Madziva, J. D. Oliveira, S. K. Chandramohan, L. Yin, H. Prentice, J. Han, ‘Long-term steady state perfusion culture of mammalian cells using a robust microfluidic cell retention device”. 19th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, 2015.[3]M. F. Clincke, C. lleryd, Y. Zhang, E. Lindskog, K. Walsh, and V. Chotteau, “Very high density of CHO cells in perfusion by ATF or TFF in WAVE bioreactor. Part I: Effect of the cell density on the process,” Biotechnol. Prog., 2013.[4]V. M. Gorenflo, J. B. Ritter, D. S. Aeschliman, H. Drouin, B. D. Bowen, and J. M. Piret, “Characterization and optimization of acoustic filter performance by experimental design methodology,” Biotechnol. Bioeng., 2005.[5]Biosep manual 10 and 50 L per day, Applikon Biotechnology.[6]I. Z. Shirgaonkar, S. Lanthier & A. Kamen, Acoustic cell filter: A proven cell retention technology for perfusion of animal cell cultures. Biotechnology Advances, 22(6), 433–444, 2004.

香港科技大学（科大）的结构生物学家联同香港大学艾滋病研究所、香港大学李嘉诚医学院（港大医学院）临床医学学院微生物学系与香港大学新发传染病国家重点实验室的研究人员已证明，源自本地 mRNA 疫苗接种者、针对SARS-CoV-2 Omicron变异株的广谱中和抗体ZCB11，对所有受关注变异株（variants of concern, VOCs）包括当前主要流行的Omicron BA.1、BA.1.1 和 BA.2，均显示出有效的抗病毒活性。更重要的是，使用ZCB11预防或治疗Omicron病毒，可保护叙利亚仓鼠的肺部免受攻击。相关研究论文已在《自然通讯》在线发表（按此浏览期刊文章）。研究背景SARS-CoV-2 Omicron变异株惊人的高传播力和抗体逃避特性，给当前疫苗和抗体免疫疗法的功效带来了巨大挑战。为了应对不断出现、具有不可预测致病特性的 SARS-CoV-2 Omicron变异株，不得不维持全民戴口罩政策、隔离和无休止的病毒检测，并导致社会普遍焦虑和重大经济损失。因此，研究宿主免疫反应是否可以产生广谱中和抗体就显得非常重要。这不仅对应于抗体的免疫疗法，而且对改良疫苗以激发同样广泛的免疫保护也至关重要。研究方法及发现在这项研究中，港大医学院团队建立了一个高效的抗体克隆技术平台。该平台可以从单一的记忆B细胞中克隆出天然配对的人体抗体基因。利用这项技术，该研究团队筛选了香港地区34位BNT162b2疫苗接种者的样本，从中成功发现了抗体ZCB11，并通过假病毒和活病毒测试，证明ZCB11能够中和所有VOCs，包括Alpha变异株（B.1.1.7）、Beta变异株（B.1.351）、Gamma变异株（P1）、Delta变异株（B.1.617.2）和Omicron变异株 （B.1.1.529）。重要的是，在预防或治疗情况下用药，ZCB11可分别保护叙利亚仓鼠的肺部免受Omicron和Delta病毒变异株的攻击。此外，科大合作团队利用单颗粒冷动电镜技术，在原子分辨率水平上解析了ZCB11和病毒刺突蛋白的复合结构，揭示了ZCB11独特的分子作用模式，为接下来结构导向的抗体及改良疫苗奠定了坚实的基础。研究意义领导这项研究的香港大学艾滋病研究所所长、临床医学学院微生物学系教授陈志伟教授表示：「研究结果表示ZCB11 是一种很有医用潜力的抗体药物，可通过生物医学干预，以应对大流行的SARS-CoV-2 关注变异株。」他补充：「尽管研究结果表明港大医学团队在针对 COVID-19 的人类抗体药物和疫苗的研发方面处于世界前沿，但我们仍迫切需要在香港建立大规模生产基地和临床转化中心，以达成晋身国际创新中心的目标。」科大理学院生命科学部助理教授党尚宇教授表示：「高分辨率的结构信息能够使我们了解在众多SARS-CoV-2 关注变异株中，ZCB11具有广谱中和作用的分子机制。」党教授进一步补充：「这项研究依赖科大最先进的冷冻电镜设备，这证明了它不仅有能力支持结构生物学研究，还支持许多其他研究领域，例如本研究中的抗体开发。」研究团队是次研究由香港大学艾滋病研究所所长兼港大医学院临床医学学院微生物学系陈志伟教授领导，微生物学系博士生周标主力进行。微生物学系周润宏博士、临床副教授陈福和医生、罗梦晓、彭巧丽、助理教授袁硕峰博士，香港科技大学生命科学部硕士研究生唐冰洁和刘航为论文共同第一作者。合作团队还包括微生物学系科学主任莫颕儿博士、陈勃浩、科学主任王培博士、潘国文、助理教授朱轩博士、陈颂声、曾蔼玲博士、陈骏耀、欧家杰、文晓安、卢璐、系主任及临床副教授杜启泓医生、陈鸿霖教授及港大医学院临床医学学院微生物学系传染病讲座教授、港大新发传染病国家重点实验室总监、霍英东基金(传染病学)教授袁国勇教授。党尚宇教授和陈志伟教授为该论文的共同通讯作者。鸣谢本研究得到香港研究资助局合作研究基金（C7156-20GF、C1134-20GF 和 C5110-20GF）、香港特别行政区政府食物及卫生局健康及医学研究基金（19181012）、深圳市科技计划（JSGG20200225151410198和JCYJ20210324131610027）、香港特别行政区政府创新科技署香港卫生@InnoHK、国家重点研究计划项目（2020YFC0860600、2020YFA0707500和2020YFA0707504）的支持，以及来自香港希望之友教育基金的捐款。陈志伟教授的团队也得到了香港研究资助局主题研究计划（T11-706/18-N）及英国惠康基金会P86433的部分支持。所有冷冻电镜数据均由科大生物冷冻电镜中心收集，该中心得到罗桂祥基金会的慷慨资助。党尚宇教授团队亦得到香港研究资助局（ECS26101919、GRF16103321、C7009-20GF、C6001-21EF）、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）（SMSEGL20SC01-L）、广东省基础与应用基础研究基金（2021A1515012460）、深圳市中央引导地方科技发展专项资金资助项目（2021Szvup140）及科大启动基金的支持。关于香港科技大学生物冷冻电镜中心香港科技大学生物冷冻电镜中心（//cryoem.hkust.edu.hk/）得到罗桂祥基金会的慷慨捐助，让本地科学家能够在原子分辨率水平上研究生物大分子。目前，中心拥有现代最先进的显微镜，包括Titan Krios、K3直接电子探测器等多台高端设备，为单颗粒分析和冷冻电子断层扫描提供专业的技术支持。关于港大医学院微生物学系微生物学系学术人员积极参与临床服务和基础研究。研究生可以从事微生物学和传染病各个方面的研究，从而获得硕士学位或博士学位。医学科学硕士课程为对临床微生物学和传染病感兴趣的并且想进行更深入研究的学生提供了学习机会。此外，系内临床人员还参加了香港和深圳的临床微生物学家培训。传染病课程和研究生文凭课程为符合条件的医疗从业者在传染病方面的培训提供了独特的途径。

2023年4月13-15日，第四届北京临床质谱论坛暨《多囊卵巢综合征雄激素质谱检测专家共识》发布会在北京悠唐皇冠假日酒店成功举办。本次论坛由京津冀妇女与儿童保健专科联盟检验子联盟、首都医科大学附属北京妇产医院联合主办。大会邀请35位发表专家及主持嘉宾，约40家展商参展，1100余人到场参会。大会在首都医科大学附属北京妇产医院临床质谱检验中心/检验科曹正主任、翟燕红主任的主持下拉开帷幕。大会内容涵盖PCOS雄性激素质谱检测共识发布，以及质谱在无机元素小分子、毒物检测、组学临床研究、实验室质量和自建方法管理、血药浓度监测、新生儿疾病筛查等前沿应用领域的学术交流。大会发表岛津企业管理（中国）有限公司（以下简称“岛津”）联合临床领域战略合作商——深圳爱湾医学科技有限公司（以下简称“爱湾医学”）、浙江汉库医疗科技有限公司（以下简称“汉库医疗”）以及湖南德米特仪器有限公司（以下简称“德米特”）积极参会，岛津邀请爱湾医学、汉库医疗共同参展，德米特设立独立展台，为广大与会者带来临床质谱整体解决方案。同时，岛津邀请爱湾医学CEO杨江涛先生于大会首日发表题为《基于临床气质的泌尿系统结石风险预测及代谢评估》的专题报告。爱湾医学基于临床气质的新型尿结石风险代谢评估检测技术，聚焦尿结石早期风险评估，在多个方面具有首创性的意义：它首次引入了临床气质有机酸检测以符合现代尿结石机制理论，以组学技术助力创新精准诊疗，基于数据挖掘构建模型提高风险预测效能，为个人尿结石的发生与复发进行准确和个性化的评估，数据显示该检测对结石高危人群标记的敏感性和特异性均超过80%。为尿结石的早期管理与干预提供了高效率工具。该项技术不仅代表尿结石疾病领域的重大突破，也展示了临床气质技术在开辟更多临床应用方面的潜力和广阔前景。岛津专访发表结束后，岛津分析计测事业部市场部BD业务拓展高级经理靳松女士接受媒体专访，就岛津为本次大会带来的产品及其特点、优势，以及岛津在未来3-5年临床质谱领域的发展规划进行了介绍。岛津展位会议期间，部分专家和临床医疗领域工作者莅临岛津展台，与岛津和爱湾医学、汉库医疗人员就仪器需求、应用解决方案等内容进行了沟通交流。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

[报告要点]☛ O-PTIR和亚微米同步红外+拉曼技术综述☛ O-PTIR成像用于卵巢组织光谱组织病理学☛ 与FTIR相比，O-PTIR对组织的空间分辨率提高了20倍☛ 使用O-PTIR技术研究骨骼紊乱和胶原沉积☛ 红外+拉曼技术的其他应用实例：活细胞成像、单细胞细菌、微塑料等[报告简介]此次研讨会，Rohith Reddy教授将讨论如何使用中红外光谱成像技术(Mid-Infrared Spectroscopic Imaging，MIRSI)研究生物化学相关分子信息和形态学，这在癌症研究等医学应用中是非常有用的。癌症的早期诊断，如卵巢癌，对提高生存率至关重要。为了推动自动化疾病诊断，Rohith Reddy教授采用MIRSI成像，并跟进结合机器学习。然而，这通常需要高信噪比和分辨率的波谱数据。在本报告中，我们使用O-PTIR成像技术来呈现卵巢组织的组织病理学结果，其分辨率相对FTIR技术提高了一个数量。此外，骨骼疾病如骨硬化和胶原沉积也具有光谱学的特征，也可以通过MIRSI进行识别。我们将展示高分辨率的O-PTIR成像数据和一些来自挑战性的临床骨样本的研究结果。本次研讨会将与PSC的产品经理和营销总监Mustafa Kansiz博士一起，共同介绍O-PTIR技术，包括亚微米红外+拉曼显微技术，及一些生命科学领域的研究实例(如活细胞成像，单细胞细菌等)。[报名注册] 您可通过点击此链接https://register.gotowebinar.com/register/3144029725154765840或扫描下方二维码报名注册此次会议。[报告时间] 2021年5月27日 10:00 -11:00 am[主讲人介绍]Rohith Reddy博士休斯顿大学，电子及计算机工程系助理教授 Dr. Mustafa Kansiz, PSC公司产品运营和市场总监

第五届国际基因组学大会11月16日在深圳大梅沙拉开帷幕。这次大会由深圳华大基因研究院、美国特拉华大学、美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校、美国康乃尔大学及中国科学院海洋研究所共同举办。来自各国的400多位基因组学专家和学者出席会议。 　　当日（11月16日）上午9时，中国科学院院士杨焕明教授主持了会议的开幕式。深圳盐田区委常委、常务副区长龙岳华先生出席并致欢迎辞。 　　杨焕明院士首先对基因组学领域近10年的发展成果进行了总结，系统阐述了基因组学给人类社会发展带来的深远影响和无限机遇。华大基因执行总裁王俊教授接着介绍了华大基因作为基因组学的领军团队所获得的系列重要成果及在推动基因组学研究技术革新中所发挥的突出作用，并对未来基因组学在人类健康与疾病、农业及生物能源等领域的应用前景进行了展望。随后，国际人类基因组计划与千人基因组计划的主要负责人之一、英国Sanger研究所生物信息专家Richard Durbin博士 美国Bio-IT World 杂志主编Kevin Davies博士 人类肠道宏基因组计划(MetaHIT)负责人之一、法国国家农业科学院(INRA)S. Dusko Ehrlich教授 加拿大麦吉尔大学药理和治疗学部门Moshe Szyf教授，丹麦哥本哈根大学生物系主任Karsten Kristensen教授等国际知名专家在大会上分别作了精彩报告。 　　他们均表示，大会在国际上的知名度和影响力越来越大，已成为世界生物基因领域的学术交流盛会。通过会议，他们获得了与不同学术领域科学家深入沟通交流与扩大合作的机会，并且更加深入全面地了解到基因组学的最新研究与应用进展。 　　会议将持续3天。在随后的议程中，还将同步举办7个研讨会，分别以水产基因组学、中国仓鼠卵巢细胞研究与基因组学、园艺作物生物学和基因组学、人类自身免疫病遗传学、癌症基因组学与分子标记、测序与农业、测序与生态学为主题，分别进行深入集中的学术交流。他们还将讨论当前世界基因组学和生物信息学研究领域的最新进展，并深入探讨基因组学在科学发现及产业应用中的广阔前景。 　　杨焕明院士说：&ldquo 当前科学研究的主要目标是改善人类健康、发展可持续性农业、开发生物能源、保护环境。基因组学等组学技术以及生物计算研究的发展，将为实现这些目标奠定坚实的基础。&rdquo 　　参加会议的还有来自全球众多知名的研究机构、生物技术公司和权威科学期刊，包括法国农业科学院、加拿大麦吉尔大学、丹麦哥本哈根大学、新加坡基因组学研究所、英国桑格研究所、澳大利亚昆士兰大学、日本国立遗传学研究所、韩国科学技术院、中国科学院、北京大学、中山大学、清华大学等几十所科研院所，以及Illumina、Pacific Biosciences、Life Technologies、Affemetrix等研发机构。

癌症疫苗通过将肿瘤抗原呈递给免疫细胞以激活免疫反应，然而，由于在许多癌症中缺乏广泛表达的肿瘤抗原，肿瘤疫苗的制备受到阻碍。由于缺乏广谱表达的肿瘤相关抗原，且每个患者肿瘤细胞所表达肿瘤特异性抗原独一无二，癌症疫苗的临床研究受到阻碍。为了避免上述情况，自体肿瘤细胞由于其无需前瞻性地识别目标抗原，被用于构建个性化肿瘤疫苗。但是，在一般构建个性化多价肿瘤疫苗的过程中，自体肿瘤细胞在经过灭活处理去除致瘤性后，其免疫原性也会大量丢失，很难产生有效的抗肿瘤免疫反应。2021年11月1日，美国新墨西哥大学Jeffrey Brinker，Sarah Adams和Rita Serda课题组合作在Nature Biomedical Engineering杂志上发表题为Cancer vaccines from cryogenically silicified tumour cells functionalized with pathogen-associated molecular patterns的研究论文，报道了一种用于个性化免疫治疗的模块化肿瘤全细胞疫苗，该疫苗在高级浆液性卵巢癌模型中显示出持久的治疗效果。研究团队通过低温生物矿化技术，在去除肿瘤细胞致瘤性的同时，完整保存了患者肿瘤细胞的肿瘤抗原；之后，进一步将病原相关分子模式（PAMP）修饰在矿化肿瘤细胞表面上，模拟病原体表面性质以促进树突状细胞对肿瘤疫苗的识别和摄取；保证大量的肿瘤抗原被呈递给T细胞，并激活T细胞攻击肿瘤细胞，从而实现肿瘤特异性免疫应答。值得注意的是，此疫苗对肿瘤细胞的抗原保存可以简单推及至其他肿瘤细胞。同时此疫苗可以在室温下干燥储存。在补液后，基于个体患者对治疗的反应或针对患者肿瘤的免疫状况，可以个性化加载适宜的免疫佐剂，以提高免疫治疗效果。卵巢癌的患者往往会出现严重的腹水。这些腹水需要通过腹腔经皮穿刺取出或在肿瘤减积手术时排出。研究团队证明卵巢癌患者的腹水样本可用于高效肿瘤全细胞疫苗的制备，这为个性化肿瘤疫苗的快速开发和生产提供了临床可行性。同时，研究团队发现即使在卵巢癌晚期，肿瘤全细胞疫苗与卵巢癌治疗一线药物-顺铂的联合使用也可以极大的提高患者的生存期和存活率。这表明，此疫苗可以有效地整合到现有的卵巢癌治疗方案中，以提高癌症治疗效果。综上所述，研究团队提出了一种高效的自体癌症疫苗。简单的低温硅化过程可以推广到多种肿瘤全细胞疫苗的制备；模块化设计使肿瘤疫苗可以个性化搭载各种免疫刺激物，加强免疫反应。个性化肿瘤疫苗的直接递送，可以将肿瘤微环境重新编程，促进抗肿瘤免疫反应，并保持对肿瘤的免疫记忆，防止肿瘤复发。此外，此方法简化了疫苗的生产和存储条件，避免了临床应用受到冗长而复杂的生产要求的限制。同时与当前化学药物治疗方案的整合，促进了个性化全细胞肿瘤疫苗的临床转化。美国新墨西哥大学健康科学中心内科-分子医学系郭佶慜博士和新墨西哥大学健康科学中心妇产科的Henning De May博士为本文的共同第一作者。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41551-021-00795-w

最新一期 卷5第1期-2017年10月临床研究卷5第1期-2017年10月（http://www.shimadzu.com/an/journal/content_vol5_iss1.html）本期杂志重点关注临床研究。在本期中，来自约翰霍普金斯大学医学院的Daniel W. Chan教授、蛋白组学与免疫技术在癌症的诊断、治疗及认识中的开发及应用研究的首席研究员，谈及了他研究中的发现与成果。本期刊登的另一篇文章中，耶鲁大学医学院的Joy Hirsch教授与我们分享了采用岛津功能性近红外光学成像（fNIRS）系统进行的顶尖脑功能研究。另外，你还将在本期杂志中看到最新行业消息、应用通讯及相关的专题报道。主要内容如下： 【来自用户的见解】约翰霍普金斯大学医学院Daniel W. Chan教授我们采访了约翰霍普金斯大学医学院的Daniel W. Chan教授。他的研究重点是蛋白组学与免疫技术在癌症的诊断、治疗及认识中的开发及应用。2009年，约翰霍普金斯生物标志物发现与转化中心开始使用岛津质谱仪（AXIMA QIT和Resonance），主要用于与癌症相关的糖链异质体的发现与分析，从此开启了与岛津的合作关系。 【糖蛋白糖链分析】采用化学标记和MALDI多级质谱法分析糖链结构糖链对人体中的糖蛋白发挥其功能具有重要作用。本研究采用AXIMA ResonanceTM生成MALDI-IT-TOF多级质谱图，以对糖蛋白糖链序列进行分析，无需多步分离或酶法处理。将碳水化合物氧化反应与多级质谱分析相结合，可对唾液酸及寡糖链的氧化反应进行监测。 【神经科学】认识大脑的巨大挑战：近红外光学神经成像文章对近期的大脑和神经科学研究进行概述，再谈及脑成像技术的发展已被广泛应用于神经科学的一个重要分支，该分支主要研究脑功能活动与认知和行为的相关性。由于两个个体之间涉及动态交流的互动社会行为是人类社会化的一个基本方面，因此对两个个体的NIRS信号进行实时采集是实现此研究目标的一种有效途径。 2017ASMS海报这些文章均由岛津精心挑选，与临床研究有关，摘自6月4日至8日在美国印第安纳州印第安纳波利斯市举行的2017ASMS（美国质谱年会）上展出的海报。它们展示了岛津最先进的质谱阵容与前沿技术。 【生物分析】LC-MS/MS分析用于CHO细胞培养中的延时代谢组学研究中国仓鼠卵巢（CHO）细胞培养中的代谢分析对生物制药行业的高效生产具有重要作用。本研究采用LC-MS/MS（岛津LCMS-8050）分析了与这些代谢途径有关的氨基酸，以为CHO-K1细胞的批量培养进行延时代谢分析。结果显示了CHO细胞培养中各种代谢产物的实时变化，这或许可为生物制药或医学发展中基因和代谢修饰提供广泛而快速的研究分析方法。 【专题报道】岛津2017全球创新峰会-想象、创新、激励-岛津制作所于2017年7月4日、5日在日本京都举办了首届全球创新峰会。会议迎来了分别来自16个国家分析化学和医疗诊断行业的逾100位科学家，其中包括11位关键意见领袖（KOL）。会上，这11位领袖就他们将岛津产品用于人类健康、食品安全及环境保护领域紧迫问题的研究发表了讲话。 【专题报道】岛津、系统生物学研究所以及大阪大学开启合作，共创提供多组学分析数据包的开放平台6月6日，岛津制作所开始免费提供岛津多组学数据分析包。该工具包主要用于代谢工程研究，能够自动可视化大体量的多种数据集，并进行各种数据分析。其处理分析的数据集通过使用岛津气相色谱仪和液相色谱质谱联用仪，对代谢通路图进行蛋白组学、代谢组学及代谢通量分析获得。多组学分析是生命科学领域的前沿研究方向。它涉及对基因、蛋白质、代谢产物及其它物质变化的综合分析，意在从细胞水平对生物活性作整体阐释。多组学研究有望在新药研发、诊断学和生物燃料研究等多个领域发挥作用。 【专题报道】岛津制作所与Phytronix Technologies公司签署首个三重离子源（LDTD-MS/MS、ESI-MS/MS及APCI-MS/MS）协议日本京都与加拿大魁北克-2017年6月5日。世界增长最快的质谱公司之一岛津与质谱高通量分析的世界领先制造商Phytronix宣布签署首个三重离子源协议。这个全新高速平台将显著提高毒理学实验室的分析通量以及新药研发与食品安全应用领域的工作效率，是筛查和认证工作的理想选择。该三重离子源整合了Phytronix LDTD（激光二极管热解吸离子源），其设计与岛津LCMS-8060三重四极杆质谱仪的分析速度完美同步。两家公司在印第安纳波利斯ASMS（美国质谱年会）上共同展示了这项全新设计的有关信息。 【新产品动向】Nexis GC-2030（高端气相色谱仪）、SPM-8100FM（高分辨率扫描探针显微镜）、D/L型氨基酸LC/MS/MS分析方法包、AP-W系列半微量分析天平（高性能UniBloc天平）关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。

01背景这篇文竟是关于拉曼自动化反馈控制多种补料成分以实现高接种密度增强型fed-batch平台过程的研究论文。该研究旨在开发控制策略，通过在线拉曼光谱法监测和调整代谢物浓度，以实现高接种密度下的细胞培养过程中的高产量和稳定性。具体使用了增强型high inoculation density (HID)高接种密度培养fed-batch平台过程来培养五个不同谷氨酰胺合成酶piggyBac® 中国仓鼠卵巢细胞CHO克隆。通过在线拉曼光谱法连续监测残余glucose葡萄糖、phenylalanine苯丙氨酸和methionine 甲硫氨酸的浓度变化，开发了partial least squares models偏最小二乘模型。通过持续监测残余代谢物浓度，自动调整三种补充成分的补料速率，从而保持葡萄糖、苯丙氨酸和甲硫氨酸在期望的设定点上，并确保其他营养物质浓度在所有培养的克隆中保持在可接受的水平。02材料与设备细胞系与培养使用了Lonza HID平台的 GS piggyBac® CHO clones细胞系，共有5个克隆体。采用了100*105的初始接种密度，在1L或者5L的体积进行培养。模型建立使用了SIMCA v16分别对glucose, phenylalanine and methionine进行建模处理。首先是光谱区域的选择，主要是基于了在纯水中他们各自的特征光谱范围。其次，通过 first derivative, Savitzky-Golay smoothing and standard normalvariate normalization (SNV) 的方法对原始光谱进行了预处理。建立的模型结果如Table 1所示。参考已知的文献并结合所建模型的R2以及root mean squared error of estimation and cross-validation (RMSEE/RMSECV) ，初步判断模型可用。分对于glucose, phenylalanine, and methionine，如果RMSEPs 是 可以看出，利用拉曼自动回路控制的方式，通过动态提供培养物所需的氨基酸，有助于降低克隆间代谢的差异性。此外，为了进一步验证拉曼自动控制的HID培养的效果，研究人员通过Peak VCC、Harvest VCC、 Harvest viability、Harvest lactate、Harvest NH4、Harvest product concentration六个维度来评估对细胞生长和产量的实际影响。可以看出，在HID平台上培养的所有克隆均获得较高的Peak VCC(320.5±32.3×105) cells/ mL)，且直到收获当天，大多数HID培养保持在以上200.0×105 cells/mL(4/5clones)。总的来说，除2 clone号外，在HID工艺上培养的所有克隆在收获时都有很高的活力(2clone的收获活力较低，是因为在培养结束时无意添加了碱基，导致VCC下降)。除2 clone，收获时培养存活率均大于85%。在HID培养过程中使用的自动培养策略的另一个好处是代谢副产物的低水平。乳酸和铵是代谢副产物，其积累与抑制细胞生长有关。总体而言，在HID工艺下培养的所有克隆的平均乳酸收获浓度(0.8±0.5 g/L)和铵收获浓度(0.07±0.02 g/L)均较低，这表明以该种控制策略培养，不仅对氨基酸副产物的积累影响很小，而且对其他常见抑制副产物的积累影响也很小。最后，本研究使用的5个clone在HID培养过程中获得了较高的收获产物浓度(6.5±1.2 g/L)。相比之下，本研究中获得的收获产物浓度平均略高于之前所报道的(6.5±1.2 g/L)。也可以得出结论，在本研究中观察到的较高的产品浓度，部分原因是由于提出的自动化策略可以维持高接种密度培养的营养需求，从而实现所需要补料操作的自动化，减少了危险副产品的积累。05结论该研究通过应用在线拉曼监控技术和自动化反馈控制策略，实现了高接种密度下的增强型细胞培养过程的稳定和高产量。这为生物制药行业开发更高效、成本更低的生产过程提供了新的思路和方法。Webster, T.A., Hadley, B.C., Dickson, M., Hodgkins, J., Olin, M., Wolnick, N., Armstrong, J., Mason, C. & Downey, B. 2023, "Automated Raman feed-back control of multiple supplemental feeds to enable an intensified high inoculation density fed-batch platform process", Bioprocess and biosystems engineering

2022年6月16日，中国科学院昆明动物研究所刘薇薇副研究、浙江大学生命演化研究中心张国捷教授、深圳华大生命科学研究院刘传宇研究员等在 Nature 子刊 Nature Ecology ＆ Evolution 发表了题为：A single-cell transcriptomic atlas tracking the neural basis of division of labour in an ant superorganism 的研究论文。该研究首次用单细胞测序技术，构建了蚂蚁四种不同品级的大脑细胞图谱，揭示了蚂蚁伴随着社会分工而出现的脑部特异化现象和不同社会品级行为模式差异的神经基础，展现了蚁后成熟过程中大脑的可塑性变化，并找到了调节其生殖力和寿命的关键细胞类群。研究团队选用了社会性昆虫研究的模式物种——法老蚁作为研究对象，基于华大 DNBelab C4 单细胞建库测序平台，分析了900多个来自4种不同品级的法老蚁的大脑，构建了覆盖法老蚁社会中全部成体形态的大脑细胞图谱，并将其划分出43种不同的细胞类群。蚂蚁是亿万年生存斗争中的佼佼者。其在地球上存活了1.4亿年，曾与恐龙共存，比人类的历史久远得多。科学家曾统计，如果把全世界所有蚂蚁放在一起称重，总重量与全球所有人类总重量相当。然而，与人类不同的是，蚂蚁不能单独生存，而必须作为蚁群的一份子。蚂蚁在演化上的成功与其高度社会化紧密相关。一个成熟的蚂蚁帝国中，至少存在4种不同形态的分工类型，分别为：工蚁、雄蚁、处女繁殖蚁和蚁后。工蚁一般卵巢完全退化，终身从事育幼、觅食等工作，没有繁殖能力。雄蚁活着只有一个目标，离开巢穴找到心仪的蚁后进行交配，交配后很快生命就结束了。处女繁殖蚁成功交配后成为蚁后，蚁后长期待在巢内，专职产卵，获得后位的她寿命还会显著延长；而错过交配窗口期的处女繁殖蚁，其行为会逐渐偏向工蚁，从事部分育幼及觅食工作，而且卵巢也会逐渐萎缩。该研究选用的法老蚁是一种橙黄色小型蚂蚁，在世界上广泛分布，也是一种公认的室内害虫。通过分析4种不同品级的法老蚁的大脑，研究人员发现，工蚁与雄蚁的大脑是极度特异化的。其中负责学习记忆的高级大脑中枢蘑菇体细胞和负责处理气味信息的细胞在工蚁大脑里含量极高，而负责处理视觉信息的视叶细胞在工蚁大脑里的含量则很低。雄蚁大脑的细胞组成趋势则相反，视叶细胞含量很高，而蘑菇体细胞和处理嗅觉信息的细胞含量则非常低。处女繁殖蚁和蚁后的大脑细胞类型则相对“正常”。蚂蚁大不同细胞类型的转录组学分类“这意味着工蚁是更倾向于嗅觉感知的动物，而雄蚁则更依赖视觉，这可能与其要依靠视力寻找合适的交配对象有关。” 论文的第一作者、深圳华大生命科学研究院李启业研究员介绍说，“蚁群内部伴随着不同的社会分工出现了不同结构和细胞组成的大脑，这些就像是为了完成特定的工作，而专门设计的一个个大脑。”“而在整体层面，不同品级的蚂蚁大脑有不同方向和程度的特异化，彼此之间又功能互补，这使得蚁群成为一个真正意义上的‘超个体’，能够同时行使生殖、育幼、觅食、防御等全面的功能。” 论文的共同通讯作者、中国科学院昆明动物研究所刘薇薇副研究员补充道。自然界中具有社会行为的动物很多，但能称为“超个体”的动物并不多，蚂蚁便是其中之一。蚂蚁中的工蚁不能繁殖，作为一个生命来说并不完整。蚁后虽然有繁殖能力，却往往生活不能自理，需要工蚁照顾。只有把这一窝蚂蚁凑成一个整体，它作为一个生物的所有生理机能才能齐全。该研究还有一些有意思的发现。比如，研究团队将处女繁殖蚁与成熟蚁后的大脑进行比较，发现它们大脑细胞的组成发生了明显的变化。其中，视叶细胞的含量在蚁后大脑中明显降低，这与蚁后长期适应黑暗的巢内环境相关。而多巴胺细胞以及一类具有神经保护功能的胶质细胞的含量则在蚁后大脑中显著增加。这些大脑细胞类群的变化以及神经环路的重塑，或许决定了蚁后生殖功能的极度提升以及寿命的显著延长。这也为其他动物长寿的研究提供了可能的方向。此外，研究团队通过比较法老蚁和果蝇的大脑细胞组成的差异发现，比起果蝇，法老蚁中负责高级认知功能的蘑菇体细胞的含量更高，其功能也发生了明显的多样性分化。另外，尽管法老蚁与果蝇在演化历史上已分开了数亿年，研究发现，它们大脑中仍然有很多种类的细胞保持着同样的分子特征，行使着相似的功能。本项研究成果基于华大 DNBelab C4 单细胞建库测序平台进行，论文的共同通讯作者、深圳华大生命科学研究院刘传宇研究员表示：“本研究让我们更好地理解蚂蚁脑部特征与其社会性的关系。随着单细胞测序技术的进步，未来，单细胞技术将会被应用到更多的生物学研究中，助力人类对生命的解析。”论文的共同通讯作者，现任浙江大学求是讲席教授、生命演化研究中心主任张国捷教授指出，这项工作提示了大脑的特异化是蚂蚁不同品级展现出社会分工和行为差异的基础。他总结道，这些彼此之间既有差异但又功能互补的大脑，支撑蚁群成为一个真正意义上的“超个体”。因此，自然选择作用也上升到了一个更高的组织层次，使得蚂蚁在1.4亿年的生存竞争中获得优势，演化成为地球上极度优势的动物类群。

细胞的3D模型培养能够更好地模拟微环境、细胞间相互作用和体内生物过程。相较于生化检测和2D模型，3D模型可提供更具生理相关性的条件。此外，其形态学和功能分化程度更高，这也赋予了它们更接近体内细胞的特征。如今越来越多的研究人员正在应用3D细胞培养、微组织和类器官技术来填补2D细胞培养与体内动物模型之间的差距。 特别是类器官的研究和使用，类器官（Organoid）是源自干细胞的体外衍生3D细胞聚集体，具有类似器官结构和功能。近年来，3D类器官培养技术逐渐成熟，正在成为药物筛选、个性化治疗和发育研究的重要模型。然而，细胞的3D培养技术面临着诸多挑战：首先，培养一致的、可再现的3D 微组织十分困难，尤其是类器官的培养；此外，大而厚的细胞样品成像难度极高；同时，处理3D细胞实验产生的海量数据则是最为严峻的挑战。针对3D微组织样品，使用传统的冰冻切片染色成像或直接使用共聚焦显微镜进行成像都有很多挑战：冰冻切片成像无法获得立体样品的全部信息，特别是Z轴的细胞位置信息；共聚焦显微镜有较高的光毒性和光漂白，不能对立体样品反复多层的成像，成像的层数有很大限制；此外，这两种拍摄方法获取的大量图片还需借助其他分析软件对其数据进行分析和统计，分析通量很低；最重要的是，这两种方法扫描速度都很慢，通量很低，一个3D微组织的扫描分析时间长达几个小时，极大的限制了3D微组织研究的开展。高内涵细胞成像能够在保持细胞结构和功能完整性的前提下，对细胞和亚细胞层次进行多通道、多靶点的荧光全面扫描，检测细胞形态、生长、分化、迁移、凋亡、代谢途径及信号转导等各个环节，在单一实验中获取大量相关信息。在细胞凋亡、细胞周期、细胞毒作用、受体蛋白转位、蛋白相互作用等方面都有很好的应用，被证明是细胞生物学，癌症研究，病原生物学，药物研发，系统生物学，心血管疾病研究，干细胞研究，神经细胞研究等领域的重要研究工具。PerkinElmer公司提供的高内涵细胞成像分析系统，它采用Nipkow转盘扫描技术配以高灵敏度sCMOS探测器，能够快速捕捉到细胞内发生的生物学过程，更因其降低光漂白和光毒性的特点，配合水浸式高数值孔径物镜，可以实现对活细胞、小型模式生物和3D微组织样品进行高通量的共聚焦高分辨率成像。再结合强大的Harmony分析软件，能够对细胞和亚细胞层面各种复杂的表型进行群体性统计分析研究。该系统在细胞生物学研究领域有着非常广泛的应用。PerkinElmer高内涵系统的3D方案不仅仅局限于3D微组织，包括模式生物、细胞伪足等立体结构都可以通过高内涵系统完成全面的检测和分析： 珀金埃尔默的单细胞ICP-MS技术，基于业界最快的的细胞脉冲信号读取速度（可达100000点每秒），能定量单个细胞中低至阿克级别的金属和纳米颗粒含量，测定细胞群中金属质量分布和含金属细胞的数量，从而评估与量化细胞群的异质程度。适用于人体、动物、植物等各种组织器官细胞的深入研究。例如，含金属药物和纳米颗粒越来越广泛的应用于癌症的治疗和检测，单细胞ICP-MS可进行精细跟踪，掌握病变组织在细胞层面上对药物的吸收和代谢，有助于了解癌症机理和提升治疗水平。两株卵巢癌细胞系A2780（ 顺铂敏感型）和A2780/CP70 （顺铂耐药型）随时间变化顺铂摄入量 生物体中的铜含量通过非常有效而复杂的稳态机制得以严格调控，该机制可控制元素的吸收、分布和排出。目前数据得到的细胞铜稳态模型只是一个“骨架” ，用SC-ICP-MS来测量外周血单核细胞（PBMC）中的铜（Cu）含量，对了解稳态机制的失调或失衡可能导致生物体功能异常，并可能与某些疾病（例如炎症、哮喘、衰老过程、癌症等）方面提供了进一步研究的有效手段。外周血单核细胞（PBMC）中铜的含量应用领域举例：3D微组织类器官目前的应用主要集中在肿瘤研究（药筛模型、药筛、肿瘤免疫、个体化医疗）、干细胞和发育生物学、体外模型研究（感染模型、毒性评价）、材料及给药研究等方面：肿瘤研究2019年6月17日，Cell Death and Disease杂志在线发表了钱其军研究组的研究成果Modified CAR T cells targeting membrane proximal epitope of mesothelin enhances the antitumor function against large solid tumor。该工作致力于优化肿瘤CAR T免疫疗法。MSLN（Mesothelin，间皮素）是嵌合抗原受体（CAR）T治疗的诱人抗原，MSLN中的表位选择至关重要。在这项研究中，作者使用修饰的piggyBac转座子构建了两种针对MSLN的I区（meso1 CAR，也称为膜远端区域）或MSLN的III区（meso3 CAR，也称为膜近端区域）的两种类型的CAR系统。其中，meso3 CAR T细胞在激活后表达更高水平的CD107α，并在体外针对表达多种MSLN的癌细胞产生更高水平的白介素2，TNF-α和IFN-γ。之后，作者构建了胃癌和卵巢癌3D肿瘤细胞模型，并用该模型来测试这两种CAR T系统，通过PerkinElmer Opera Phenix高内涵系统完成3D肿瘤 CART杀伤系统的成像和分析，最终证明在3D细胞水平，meso3 CAR T细胞比meso1 CAR T细胞具有更高的杀伤作用。后续的研究中，作者借助PerkinElmer Xenogen IVIS成像系统，在胃癌NSG小鼠模型中进一步进行验证，同样证明与meso1 CAR T细胞相比，meso3 CAR T细胞介导的抗肿瘤反应更强。我们进一步确定meso3 CAR T细胞可以有效地抑制体内大卵巢肿瘤的生长。总体而言，本研究证明meso3 CAR T细胞疗法在治疗MSLN阳性实体瘤方面比meso1 CAR T细胞疗法具有更好的免疫疗法，为实体瘤的免疫治疗提供了新的有效的CAR T疗法。干细胞与发育生物学2018年11月，英国的格拉斯哥大学癌症科学研究所在Nature Communication杂志发表了名为《The Phospholipid PI(3,4)P 2 Is an Apical Identity Determinant》的文章，本文主要以MDCK囊肿为模型，研究了上皮细胞的极化机制，最终发现PI(3,4)P2磷脂酶是决定上皮细胞极化发生的重要分子，并阐明了其调控机制。在本文中，作者首先发现磷酸酯修饰酶PI(3,4)P2的分布在上皮细胞极化的过程中是至关重要的，接下来，他们用PI(3,4)P2的分布作为表型，筛选哪些蛋白的敲除影响其分布。该过程是通过PerkinElmer的Opera Phenix高内涵系统来实现的，作者先通过高内涵系统的预扫描成像功能对微球进行智能的层切式扫描，选取横截面最大的那一层，然后把细胞分区域，分细胞核、细胞质、内侧、外侧和细胞连接处等等，然后计算每个区域的荧光强度。作者使用此方法去分析一些突变过的微球的磷脂酶分布，发现一些重要的上游蛋白（如PIP蛋白）被敲掉后，会发生显著的定位变化。除此以外，作者还利用高内涵系统分析了微球的空腔表型，MDCK囊肿包含多少个空腔直接反映了其功能是否正常，只有极化正常发生的囊肿才能有正常的空腔。同样的，作者使用高内涵预扫描成像功能对所有球做了层切式扫描，选取有空腔的这些层，把它们压到一起，然后通过算法选出空腔，分析其数量。作者也用该方法做了一系列基因的筛选，筛选到几个显著影响空腔形成的基因，并在后续阐明了其调控机制。 体外模型研究——肝损伤模型2018年，王韫芳课题组在新刊Advanced Biosystems杂志上发表封面文章，研究展示一种新型的药物性肝损伤研究模型——LBS微肝球模型(Liver biomatrices scaffolds, LBSs)。该模型在HepaRG细胞的基础上引入天然脱细胞肝脏支架，可进行肝细胞的长期3D培养。在LBS提供的肝组织特异微环境下，新模型具有更高的生理相关性和毒理预测敏感度。作者使用PerkinElmer Operetta CLS 高内涵筛选系统，深入评估了8种抗抑郁药物的肝毒性。结合特定的染料组合，从细胞活力、凋亡、胆汁蓄积、脂肪变、氧化应激和线粒体毒性6个方面检测药物处理对微肝球模型的影响。其中的许多参数都使用了复杂的高内涵分析方法。结果证明LBS微肝球模型能高度特异预测药物肝毒性和协助进一步的毒理机制研究。本研究还用到了PerkinElmer的Engisht多功能成像酶标仪，研究利用Alamarblue法追踪不同培养条件下细胞活力的变化。PerkinElmer提供的分子及细胞水平检测方案贯穿本论文药物肝毒性研究的整个过程。从微肝球模型的细胞增殖、酶活分析，再到3D模型的功能验证和毒理学多指标分析，PerkinElmer均能提供针对性的应用方案。材料及给药研究2019年6月，爱尔兰都柏林大学学院生物与环境科学学院&康威研究所在Small杂志发表名为《A High‐Throughput Automated Confocal Microscopy Platform for Quantitative Phenotyping of Nanoparticle Uptake and Transport in Spheroids》的文章。该研究利用PerkinElmer高内涵Opera Phenix系统，构建了完整的在3D微组织层面研究纳米载体摄取和运输的模型。作者首先进行3D微组织培养和高内涵拍摄的优化，主要研究了培养条件和固定方法对不同浓度的基质胶的影响，并根据该实验结果确定了培养方法、固定方法和基质胶浓度及用量。此外，作者也通过顺式到反式高尔基标记物(GM130、GalT和TGN46)的分布染色考察了高内涵的拍摄质量，证明PerkinElmer高内涵系统确实有极高的分辨率，用来研究纳米颗粒的摄取情况是足够的。接下来，作者通过Harmony软件对层切扫描图片进行重构分析，获取最大亮度投影和3D重构视图，在此基础上定量测量球状体中NP吸收和渗透。最后，作者选择了在纳米颗粒胞吞作用中有功能的蛋白，通过RNAi沉默进行潜在基因筛选，确定该模型可用于评估3D微球NP的摄取和运输过程。 更多详细内容，欢迎您莅临8月4日在中国细胞生物学学会2020年全国学术大会上举办的午餐会，干货报告、午餐礼遇、惊喜礼品等您来参与。点击下方链接完成签到，即可在会议期间至珀金埃尔默展台（T3）领取精美礼品一份。http://suo.im/6tarYZ

p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 2019年8月13日，Bio-Techne Corporation和Cygnus Technologies，宣布了一项战略合作伙伴关系，将利用蛋白质simple& #8482 品牌的ella& #8482 免疫分析平台量化中国仓鼠卵巢宿主细胞蛋白（CHO-HCP）。根据协议条款，Bio-Techne和Cygnus正在为北美和欧洲的客户推出专有的Simple Plex& #8482 免疫分析盒中共同开发的第三代CHO-HCP分析。 /span /p p style=" text-indent: 2em margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " HCP分析是生物制药开发中的关键质量控制步骤，因为最终产品中这些杂质的存在可能潜在地干扰药物功效，诱导不期望的免疫应答或影响药物稳定性。监管机构已经为生物制药公司提供了关于去除HCP的建议。生物制药制造商监控HCP以证明其纯化过程的可重复性，确保HCP清除并执行产品批次释放测试。 /p p style=" text-indent: 2em margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " Cygnus Technologies的第三代CHO-HCP ELISA试剂盒长期以来被认为是CHO-HCP杂质定量的金标准。通过先进的抗体亲和提取和质谱分析方法，评估了试剂盒中所使用的抗体对CHO菌株中1000多个HCP的反应活性。该试剂盒已获得多个药物和生物制品的检测认证，具有CHO-HCP杂质的特异性、灵敏性和重复性，并具有法规依从性。 /p p style=" text-indent: 2em margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " Ella平台允许用户在90分钟内进行高质量的免疫测定，无需人工干预。这种创新的免疫分析技术使公司能够减少其过程开发的迭代时间和成本。 /p p style=" text-indent: 2em margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " Bio-Techne蛋白质科学部门总裁Dave Eansor说：“我们对这种伙伴关系感到兴奋，因为它为生物过程提供了一种基于自动化平台的杂质测试方法。快速有效的工艺开发和监控对于生物制药公司来说至关重要，因为它们能够以具有成本效益的方式提供安全有效的产品。” /p p style=" text-indent: 2em margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " Cygnus Technologies的创始人兼总裁Ken Hoffman评论说：“我们的许多生物制药客户正在开发越来越多的生物治疗药物，生物仿制药的开发也在不断增加。为了跟上越来越多的项目，流程开发和制造质量控制团队需要更快，更高吞吐量的HCP杂质分析。我们的合作伙伴关系为快速高效的生物过程杂质测试提供自动化解决方案。 /p p style=" text-indent: 2em margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 关于Cygnus Technologies /span /p p style=" text-indent: 2em margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " Cygnus Technologies公司，主要制造和销售检测试剂盒及相关服务，帮助制药公司和生物技术公司能够检测和鉴定生物治疗药物中的宿主细胞杂质，这是监管审批和质量控制流程中的重要一步。通过其产品，Cygnus帮助生物制药公司迅速将新疗法通过开发和批准阶段推向市场。Cygnus Technologies于2016年被Maravai LifeSciences收购。 /span /p

CD8+ T细胞是杀伤癌细胞的最主要细胞类群。肿瘤浸润T细胞中含有应答肿瘤抗原的T细胞。然而伴随着肿瘤发生过程，这些T细胞经常分化为功能失调状态，即T细胞耗竭。调节肿瘤浸润T细胞的治疗方法已经取得了显著的临床效果，但在不同癌症类型之间差异很大。越来越多的证据显示不同癌症类型的微环境对塑造T细胞的组成和状态发挥着重要作用，但迄今为止仍然缺少对不同癌症类型的T细胞的系统比较。单细胞转录组测序 (scRNA-seq) 已成功应用于精细的表征多种癌症的肿瘤微环境，包括肿瘤浸润T细胞。2021年12月17日，北京大学生物医学前沿创新中心（BIOPIC）、生命科学学院、北京未来基因诊断高精尖创新中心（ICG）张泽民课题组联合北京大学肿瘤医院季加孚、步召德课题组以及北京大学第三医院，在Science上发表了题为Pan-Cancer Single Cell Landscape of Tumor-Infiltrating T Cells的研究论文。结合单细胞基因表达谱和 T细胞受体序列，研究者系统刻画了肿瘤浸润性T细胞的异质性和动态性，并系统比较了癌症类型之间的异同。利用单细胞测序和生物信息技术，研究者之前对三个癌种，即肝癌、非小细胞肺癌和结直肠癌完成了T细胞单细胞水平的研究。为了更好地了解肿瘤浸润T细胞的全貌，了解癌种间的共性和特殊性，本研究收录了更多的癌症类型，包括骨髓瘤、淋巴瘤、肾癌、卵巢癌、子宫内膜癌、食道癌、甲状腺癌、乳腺癌、胃癌和胰腺癌，并广泛收集国际上已发表的类似数据。本研究通过创新生物信息方法，校正混杂因素和批次效应后，有效整合了不同实验平台和实验室来源的数据，从而构建了系统的单细胞水平的泛癌症T细胞图谱，图谱最终涵盖了来自21种癌症类型的316名患者的397,810高质量T细胞数据。本研究一共识别出17个CD8+T细胞类群和24个CD4+T细胞类群。所有T细胞类群都能在至少80%的癌种中找到。比较癌、癌旁组织和外周血的T细胞组成，可以看到明显的差异。外周血的CD8+T细胞由初始T细胞和终末分化效应T细胞主导。癌旁组织则出现较多的记忆T细胞，而癌组织中出现特有的耗竭T细胞。基于香农熵的多样性指数也定量地表明，从外周血到癌旁组织再到癌组织，T细胞组成的多样性逐渐升高。类似的，CD4+T细胞组分的多样性在癌组织中也最高。在癌组织中丰度最高的CD4+T细胞为TNFRSF9+Treg，且其显著高于在外周血和癌旁组织中。这些结果表明，肿瘤微环境明显地重塑了T细胞的状态。研究揭示了 T 细胞亚群的异质性、分化谱系及其与肿瘤生物学特征的关联。对于 CD8+ T 细胞，研究者分别通过效应记忆T细胞和组织驻留T揭示了T耗竭的两种常见主要途径，以及它们在不同癌症类型中的偏好。研究者还提出了表达干扰素刺激基因的 T 细胞作为 T 细胞耗竭的中间状态。对于 CD4+ T 细胞，研究发现肿瘤中的两种T滤泡辅助细胞，并进一步发现其与肿瘤突变负荷相关，提示了肿瘤细胞如何塑造肿瘤微环境。根据肿瘤浸润T细胞的组成，癌症患者可以分为末期耗竭 CD8+ T 细胞占比高与组织驻留记忆 CD8+ T 细胞占比高的两个组群。基于T细胞的肿瘤免疫分型为理解肿瘤浸润T细胞的总体特性提供了一个参考，也将进一步指导开发新的癌症免疫疗法和病人分层。T细胞单细胞图谱的主要发现北京大学前沿交叉学科研究院博士毕业生郑良涛、生命科学学院博士生秦世尚、前沿交叉学科研究院博士后司雯为该论文的并列第一作者，北京大学BIOPIC和生命科学学院张泽民教授、北京大学肿瘤医院季加孚教授和步召德教授、百奥智汇胡学达博士为该论文的共同通讯作者。

研究人员发现可以通过靶向一些分子，令癌细胞进入沉默状态 所有类型的癌症中一种最常见的突变基因就是 p53 基因。然而不幸的是这种基因很难用药物直接靶向。 近期一个由 Weill Cornell 医学院Lewis Cantley博士等人领导的多机构研究团队发现了一个酶家族，对于 p53 遗传突变的癌症发生至关重要。利用新型药物靶向这些酶，也许能阻止 p53 突变的癌症生长，从而惠及大量的肿瘤患者，包括乳腺癌，卵巢癌，肺癌，大肠癌和脑瘤患者。 这一研究成果公布在11月7日的Cell杂志上，研究人员指出当细胞丢失 p53 的时候，两种细胞内的酶：II型磷脂酰肌醇-5-磷酸- 4 -激酶 &alpha 和 &beta （II型 PIP激酶） 就成为了癌细胞生长所必不可少的元素，&ldquo 超过一半的癌症失去了 p53 这个基因，令这些癌症肆无忌惮的生长。&rdquo 研究人员发现， II型PIP激酶对于是正常细胞的生长并不重要，但是对于 p53 突变或丢失的细胞生长却必不可少。科学家在动物实验和人类癌细胞实验室研究中发现，靶向这些分子能有效地关闭 p53 突变癌症的增长。 虽然这项研究是在人类乳腺癌细胞中进行的，但研究人员相信II型PIP激酶抑制剂能阻断与 p53 基因突变或缺失有关癌症的生长。 &ldquo 在正常人体细胞或小鼠中剔除II型PIP激酶基本上不会影响细胞的存活，这表明这些酶抑制剂毒性并不大，&rdquo 文章通讯作者，Weill Cornell 医学院Cantley博士说。 Cantley博士等人正在努力开发能关闭这些激酶的药物，&ldquo 研发II型PIP激酶抑制剂也许能逆转 p53 突变的癌症， &rdquo 他说。 关键关联 Cantley博士是著名的细胞生物学家、生物化学家，他的主要贡献是对PI-3激酶的酶的发现和研究，这对了解癌症和糖尿病十分重要。2013年获生命科学突破奖。 PI 3 -激酶（ PI3K ）与多种细胞功能有关，比如细胞生长和增殖，大多数癌症是通过一个或多个机制激活 PI3K 。Cantley博士的发现有助于个性化癌症疗法的发展。 PI3K 的活性在某些情况下与II型PIP激酶有关，因此在这项研究中，Cantley博士希望能理解这些酶的功能。研究人员知道乳腺癌的一个亚型能表达这些分子，由此他们在更具侵袭性的肿瘤：HER2阳性乳腺癌中寻找这些酶的作用。 结果研究人员发现这种酶在具有健康 p53 的细胞中是沉默的， p53 的关键作用之一就是&ldquo 拯救&rdquo 产生过量活性氧（ROS）的细胞，ROS 是细胞增长过快的副产品。ROS 引起的氧化应激会破坏细胞结构，因此 p53 努力减少受影响细胞内的 ROS 。&ldquo 但是，如果ROS水平超过了 p53 的处理能力，那么 p53 就会启动第二个功能&mdash &mdash 杀死细胞， &rdquo Cantley博士说。 &ldquo 这就是为什么癌细胞需要剔除 p53 基因，如果 p53 基因突变或消失，那么细胞就能保持一个非常高的速度进行增长， &rdquo 他说，&ldquo 然后 ROS 开始损伤基因，令癌症更加具有侵袭性。 &rdquo II型PIP激酶是 p53 的备份救援系统，但它们只会在确保细胞不会死亡的基础上减少 ROS。 （过多的ROS也会杀死细胞）。 这也就是说癌细胞变得&ldquo 依赖于这些激酶才能生长， &rdquo Cantley说。