1 1凯奥大学药学中心,凯奥大学药学中心,日本东京2号工业工程与经济学系,东京技术研究院日本宫城中心6日,日本GIFU GIFU大学医院7号药房7 7日,日本千叶国家癌症中心医院东部国家癌症中心医院东部8号癌症中心8日。日本东京的凯奥大学药学研究生院1凯奥大学药学中心,凯奥大学药学中心,日本东京2号工业工程与经济学系,东京技术研究院日本宫城中心6日,日本GIFU GIFU大学医院7号药房7 7日,日本千叶国家癌症中心医院东部国家癌症中心医院东部8号癌症中心8日。日本东京的凯奥大学药学研究生院
内分泌治疗在激素受体阳性(HR+)、人表皮生长因子受体2阴性(HER2−)乳腺癌中起着至关重要的作用。随着内分泌靶向药物的不断发展,特别是选择性细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK4/6)抑制剂的出现,HR+HER2−晚期乳腺癌患者的总生存期得到了很大的提高。随着CDK4/6抑制剂数量的不断增加,其不良反应也需要得到更多的关注。CDK4/6抑制剂常见的副作用是血液学毒性、腹泻和肝功能损害。与CDK4/6抑制剂相关的皮肤毒性很少见。我们在此描述了我们对一名HR+HER2−晚期转移性乳腺癌患者在服用Palbociclib 10个月后被诊断为白癜风样病变的初步观察结果。希望分享我们的经验,以提高临床医生对这种不寻常不良反应的认识,并为文献中的信息做出贡献。
[词汇表](※1)细胞周期一系列现象,当细胞产生两个子细胞时发生。有基因组DNA复制和分布,然后是细胞因子。细胞周期中有四个固定序列。这些称为G1,S,G2和M相。 (*2)基因组编辑这是指通过在靶序序中激活核酸酶(DNA裂解酶),从细胞核中存在的基因序列中的裂解基因改变。 CRISPR-CAS和其他工具用于基因组编辑。 (※3)CRISPR-CAS9称为Crisperpercas。最初,它是原核生物中获得的免疫力之一,并且具有切割外国基因的功能。通过应用此功能,创建了一个系统来削减真核基因并执行基因组编辑。 (*4)同源重组这是修复基因组DNA双链断裂的途径之一,而非同源重组路径仅连接断裂,当DNA与要修复的序列同源时(仅将其作为模板转换为模板的序列的一部分)被纳入Chromos中。 (※5)体内基因组编辑基因组编辑,直接涉及体内遗传裂解反应。使用mRNA和基于病毒的基因/蛋白质递送技术进行靶向细胞的基因组编辑。 (※6)靶基因切割后发生的基因修复反应之一的非同源末端结合。这种修复导致在靶基因位点插入或缺失几个碱基,从而影响蛋白质的表达等。(※7)离体基因组在体外均值均值,并指的是一种造血干细胞和其他物质的方法,其中从生物体和基因组编辑中取出了其他物质和基因组编辑的方法。它用于治疗遗传性血液学疾病。 (※8)基因敲除一种基因工程技术,涉及将功能不足的基因引入生物体。在蛋白质编码基因的情况下,它们的表达被完全抑制。 (※9)读取框架是指将DNA或RNA序列转换为氨基酸时的阅读框。用3个盐指定一个氨基酸序列。阅读框将变为读取完成的数组。 (※10)非目标行动是指与目标不同的站点上作用。在靶向基因时,它是指在类似于靶基因的序列上起作用的现象。 (※11)抗Crispr A由噬菌体拥有,用于抑制宿主的CRISPR-CAS并在宿主细胞中生存。 (※12)CDT1确保在细胞周期中精确发生染色体复制的许可调节器之一。复制一旦复制的控制染色体不会重新恢复。由于泛素依赖性降解,它的表达在G1相中很高,而在S相的表达很低。
细胞周期蛋白A和Cdc25a都是依赖细胞周期蛋白激酶(CDKS)的激活剂:Cyclin A充当Cdks和Cdc25a的激活子单位,A cdks抑制性磷酸化位点的磷酸酶。在这项研究中,我们发现了两个CDK激活剂之间的反比关系。作为细胞周期蛋白A是必不可少的基因,我们使用CRISPR-CAS9和DEGRON标记的细胞周期蛋白A的组合产生了有条件的沉默细胞系A. Cyclin A的破坏促进了CDC25A的急性积累。细胞周期蛋白A后Cdc25a的增加发生了整个细胞周期,并且独立于细胞周期延迟由细胞周期蛋白A缺乏效率引起的细胞周期延迟。此外,我们确定与Cyclin A的反相关关系是CDC25A的特异性,而不是其他调节CDK中相同位点的CDC25家庭成员或激酶。出乎意料的是,Cdc25a的上调主要是由于转录活性的增加而不是蛋白质稳定性的变化引起的。逆转Cyclin a耗尽细胞中Cdc25a的累积严重延迟G 2 - M。综上所述,这些数据提供了涉及CDC25A的补偿机制的证据,该机制可确保在不同级别的细胞周期蛋白A中及时进入A.
细胞周期蛋白D1充当有丝分裂传感器,该传感器特异性结合与CDK4/6,从而整合了外部有丝分裂输入和细胞周期进程。Cyclin D1与转录因子相互作用,并调节各种重要的细胞过程,包括分化,增殖,凋亡和DNA修复。因此,其失调有助于致癌。细胞周期蛋白D1在乳头状甲状腺癌(PTC)中高度表达。然而,对异常的细胞周期蛋白D1表达引起PTC的特定细胞机制知之甚少。揭示了细胞周期蛋白D1的调节机制及其在PTC中的功能可能有助于确定临床有效的策略,并为进一步的研究提供了更好的机会,从而开发了新型PTC方案,这些方案在临床上有效。本评论探讨了PTC中细胞周期蛋白D1过表达的机制。此外,我们通过与其他调节元件的相互作用来讨论Cyclin D1在PTC肿瘤发生中的作用。最后,研究并总结了针对PTC中细胞周期蛋白D1的治疗选择的最新进展。
过去 30 年的大量研究已证实,依赖细胞周期蛋白的激酶 (CDK) 在发育过程中的许多分子和细胞过程中发挥着多种多样的重要功能。影响 CDK 或其激活细胞周期蛋白亚基的突变与多种罕见的人类发育障碍有关,这并不令人意外。本文回顾了这些最新发现,特别关注了已发现的突变及其已证实或假设的功能后果,这些后果可以解释人类的病理表型。本综述重点介绍了与人类疾病相关的新的、重要的 CDK 或细胞周期蛋白功能,并讨论了小鼠模型在揭示其中一些功能方面的不足之处。它解释了如何将人类遗传学与蛋白质组规模的相互作用数据库结合使用,以构建围绕 CDK 和细胞周期蛋白的调控网络。最后,它提倡使用这些网络来分析致病的 CDK 或细胞周期蛋白变体,以便了解蛋白质功能和致病机制。
神经退行性疾病(NDDS)和其他与年龄有关的疾病已通过一组关键的病理标志在经典上定义。这些标志中的两个,细胞周期失调(CCD)和核质转运(NCT)缺陷,长期以来一直在争论为因果关系,在加速衰老的病理学中是因果关系。具体而言,已证明有丝分裂后神经元中异常细胞周期活化会触发神经元细胞死亡途径和细胞衰老。此外,已经观察到NCT在衰老和神经变性过程中逐渐失调,其中增加了核蛋白的亚细胞再分配(例如TAR DNA-结合蛋白43(TDP43))对细胞质的主要驱动力是许多NDDS的主要驱动力。然而,NCT缺陷的功能意义是作为病理学的主要驱动因素或后果,以及细胞周期机械的重新分布如何促进神经变性,尚不清楚。在这里,我们描述了对进口素β进口的药理抑制能够在丝分裂神经元细胞系和有丝分裂后原发性神经元体外扰动细胞周期机制。以核进口缺陷为特征的运动神经元疾病的NEMF R86S小鼠模型,进一步概括了有丝分裂细胞系中CCD的标志,在体外和有丝分裂后的原发性神经元中以及体内脊柱运动神经元中。观察到的CCD与NDDS中神经元细胞死亡和细胞衰老中观察到的转录和表型失调一致。在一起,这些证据表明,导致CCD的核进口途径受损可能是神经变性中病理学的常见驱动力。
1. 意大利帕维亚大学合成生理学实验室 2. 意大利米兰人类科技城 3. 意大利都灵大学“Guido Tarone”分子生物技术中心 * 通讯作者:francesco.pasqualini@unipv.it;moises.disante@unipv.it 摘要 在活细胞成像中测量细胞结构和功能以及细胞周期进程一直很有挑战性,因为荧光泛素细胞周期指示剂 (FUCCI) 和大多数表型传感器都使用绿色 (GFP) 和红色 (RFP) 荧光蛋白。我们介绍了 CALIPERS,一种用于表型分析实验和再生研究的细胞周期感知活细胞成像方法。CALIPERS 使用一种名为 FUCCIplex 的定制 FUCCI 传感器,该传感器与基于 GFP 和 RFP 的传感器进行光谱多路复用。为了证明 CALIPERS 的广泛应用范围,我们用上皮和人类诱导性多能干细胞多色报告基因系在增殖、迁移、心脏药物检测和再生医学研究中对其进行了验证。正文组学和成像技术的融合为基础科学 1,2 、药物检测 3 和再生医学 4 中的细胞表型的高级评估提供了动力。此外,参考人类诱导性多能干细胞 (hiPSC) 和多谱系分化的强大协议(例如心肌细胞、hiPSC-CM)增强了可重复性 5 ,并将表型分析工作扩展到类器官 6,7 和器官芯片 8,9。然而,细胞周期 (CC) 可能会混淆这些研究,因为随着细胞在分裂后生长(G1 期)、复制其 DNA(S)、在随后的分裂前生长(G2)或分裂(M)10 ,基因表达、形态和行为会发生变化。这在分子表型分析中得到了很好的解决,因为由于同时测量许多 CC 基因/蛋白质 11 ,大多数组学研究都具有 CC 感知能力。然而,基于成像的 CC 感知表型分析具有挑战性。通过对 G1/S/G2/M 标记物进行特定染色,可以使化学固定样品的结构表型分析具有 CC 感知能力 12 。然而,功能表型分析只有通过活细胞成像 13,14 才有可能,目前很难使用标准荧光显微镜同时评估 CC 以及细胞结构和功能。事实上,绿色和红色荧光蛋白 (GFP、RFP) 为荧光泛素细胞周期指标 (FUCCI) 10 和大多数表型传感器 15 提供动力。在这里,我们引入了一个可复用的 FUCCI 传感器 FUCCIplex,并展示了 CC 感知实时成像,用于人类上皮细胞(HaCaT,图 1)和 hiPSC(图 2)中的表型分析实验和再生研究(CALIPERS)。为了创建 FUCCIplex,我们将 fastFUCCI 传感器 16 中的 GFP 和 RFP 替换为 miRFP670(iRFP)和 mTurquoise2(CFP)。因此,FUCCIplex 细胞的细胞核在 G1 中包含 CFP,在 G1-S 过渡期包含 CPF 和 iRFP,在 S/G2/M 期仅包含 iRFP(图 1a)。为了展示 CALIPERS,我们在 HaCaT 细胞中共表达了 FUCCIplex 和肌动蛋白结合肽 RFP-LifeAct 17,并使用 40 小时以上的活细胞荧光成像来追踪细胞在每个 CC 期所花费的时间(图 1b 和补充视频 1 和 2)。我们证实 HaCaT 细胞约 40% 的时间处于 G1 期,其余时间处于 S/G2/M 期,这与使用 FUCCIplex 或 DNA 标记在静态图像和流式细胞术实验中测得的 CC 期占有率一致(图 1c-d 和扩展图 1)。此外,我们开发了一个开源插件,可将 CFP 和 iRFP 强度转换为 FUCCIphase 信号,该信号可追踪 CC 完成百分比并实现 CC 感知的形态和运动分析(图 1e、补充视频 3 和扩展图 2)。
摘要 多发性骨髓瘤是一种无法治愈的浆细胞恶性肿瘤,5 年生存率仅为 53%。迫切需要找到新的多发性骨髓瘤弱点和治疗途径。在此,我们确定并探索了一个新的多发性骨髓瘤靶点:脂肪酸结合蛋白 (FABP) 家族。在我们的工作中,用 FABP 抑制剂 (BMS3094013 和 SBFI- 26) 治疗骨髓瘤细胞,并在体内和体外检查细胞周期状态、增殖、细胞凋亡、线粒体膜电位、细胞代谢(耗氧率和脂肪酸氧化)和 DNA 甲基化特性。还使用 RNA 测序 (RNA-Seq) 和蛋白质组学分析评估了骨髓瘤细胞对 BMS309403、SBFI-26 或两者的反应,并通过蛋白质印迹和 qRT-PCR 确认。使用癌症依赖性图 (DepMap) 评估骨髓瘤细胞对 FABP 的依赖性。最后,挖掘了 MM 患者数据集 (CoMMpass 和 GEO) 中 FABP 表达与临床结果的相关性。我们发现,用 FABPi 或 FABP5 敲除 (通过 CRISPR/Cas9 编辑生成) 处理的骨髓瘤细胞在体外表现出增殖减少、凋亡增加和代谢变化。FABPi 在两种临床前 MM 小鼠模型中的体内结果好坏参半,这表明在临床应用之前需要优化体内递送、剂量或 FABP 抑制剂的类型。FABPi 在体外对线粒体呼吸产生负面影响,并降低 MM 细胞中 MYC 和其他关键信号通路的表达。临床数据显示,肿瘤细胞中 FABP5 表达高的患者总体生存率和无进展生存率较差。总体而言,这项研究将 FABP 家族确立为多发性骨髓瘤的潜在新靶点。在 MM 细胞中,FABP 具有多种作用和细胞作用,从而支持骨髓瘤进展。有必要对 MM 中的 FABP 家族进行进一步研究,尤其是对体内靶向这些家族的有效转化。
海洋酸化会显着影响牡蛎等海洋钙化剂,保证研究分子机制(如DNA甲基化),这些机制响应环境变化而导致自适应可塑性。然而,在海洋无脊椎动物中,甲基化模块基因表达和可塑性的程度尚未达成共识。在这项研究中,我们研究了PCO 2对基因表达和DNA甲基化的影响,在牡蛎crassostrea virginica中。暴露于30天的对照(572 ppm)或升高的PCO 2(2,827 ppm)后,由成年雌性性腺组织和雄性精子样本产生了整个基因组Bisulfite测序(WGB)和RNA-SEQ数据。尽管在女性(89)和雄性(2,916)中鉴定出差异化甲基化的基因座(DML),但没有差异表达的基因,并且在女性中只有一个差异表达的转录本。然而,基因体甲基化影响了精子中其他形式的基因活性,例如每个基因表达的最大转录本数以及表达的主要转录本的变化。升高的PCO 2暴露增加了男性基因表达变异性(转录噪声),但女性的噪声降低,表明甲基化在基因表达调节中的性别特异性作用。对转录级表达变化或含有DML的基因的功能注释显示,有几个富集的生物学过程可能参与了升高的PCO 2响应,包括凋亡途径和信号转导,以及生殖功能。综上所述,这些结果表明,DNA甲基化可能调节基因表达变异性,以维持升高的PCO 2条件下的稳态,并且可能在海洋无脊椎动物的环境弹性中发挥关键作用。