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免疫疗法抗性的表观遗传机制
Rachael Natrajan博士领导的功能性基因组学实验室是一个多学科动态研究小组，其使命是为抗乳腺癌的新治疗策略制定耐药性护理疗法的新治疗策略。实验室使用艺术分子分析的状态，例如在整个疾病进展的患者样本上进行单细胞测序和空间基因组分析，以了解乳腺癌的分子进化以及对靶向疗法的反应。与患者衍生，合成性和GEMM模型中的分子条形码策略一起，在体外和体内和候选生物标志物或治疗选择中评估了机理假设，以临时测试，以告知概念临床试验或药物发现计划的设计证明。We have made novel advances into the understanding of genomic alterations both at bulk and single cell level and their impact on breast cancer in different contexts and how to target these effectively (including Bland et al Nature Genetics 2023 PMID: 37524790; Peck et al Cancer Res 2021 PMID:33509944; Inayatullah et al PMID: 38480932 PMID: 24240700; Natrajan等人PLOS Medicine 2015 PMID：2688177，Maguire等人2016 PMID：27512948;
利用 CRISPR-Cas9 基因编辑弗里德赖希共济失调患者的造血干细胞
弗里德赖希共济失调 (FRDA) 是一种常染色体隐性神经退行性疾病，由 frataxin (FXN) 基因内含子 1 中的 GAA 重复扩增引起，导致线粒体铁结合蛋白 frataxin 的表达显著降低。我们之前报告说，同基因造血干细胞和祖细胞 (HSPC) 移植可防止 FRDA 小鼠模型 YG8R 中的神经退行性。我们表明，挽救机制是由功能性 frataxin 从 HSPC 衍生的小胶质细胞/巨噬细胞转移到神经元/肌细胞所介导的。在本研究中，我们报告了使用 CRISPR-Cas9 系统进行 FRDA 自体 HSPC 移植的第一步。我们首次鉴定出一对 CRISPR RNA（crRNA），它们可有效消除人类 FRDA 淋巴母细胞中的 GAA 扩增，恢复 frataxin 表达的非病理水平，并使线粒体活动正常化。我们还优化了从健康和 FRDA 患者外周血中分离的 HSPC 中的基因编辑方法，并证明基因编辑细胞在体外和体内造血正常。该过程不会诱发细胞毒性作用或重大脱靶事件，但在基因编辑细胞中观察到 p53 介导的细胞增殖延迟。这项研究为将基因校正的 HSPC 自体移植用于 FRDA 的临床转化奠定了基础。
利用 CRISPR-Cas9 基因编辑弗里德赖希共济失调患者的造血干细胞
弗里德赖希共济失调 (FRDA) 是一种常染色体隐性神经退行性疾病，由 frataxin (FXN) 基因内含子 1 中的 GAA 重复扩增引起，导致线粒体铁结合蛋白 frataxin 的表达显著降低。我们之前报告说，同基因造血干细胞和祖细胞 (HSPC) 移植可防止 FRDA 小鼠模型 YG8R 中的神经退行性。我们表明，挽救机制是由功能性 frataxin 从 HSPC 衍生的小胶质细胞/巨噬细胞转移到神经元/肌细胞所介导的。在本研究中，我们报告了使用 CRISPR-Cas9 系统进行 FRDA 自体 HSPC 移植的第一步。我们首次鉴定出一对 CRISPR RNA（crRNA），它们可有效消除人类 FRDA 淋巴母细胞中的 GAA 扩增，恢复 frataxin 表达的非病理水平，并使线粒体活动正常化。我们还优化了从健康和 FRDA 患者外周血中分离的 HSPC 中的基因编辑方法，并证明基因编辑细胞在体外和体内造血正常。该过程不会诱发细胞毒性作用或重大脱靶事件，但在基因编辑细胞中观察到 p53 介导的细胞增殖延迟。这项研究为将基因校正的 HSPC 自体移植用于 FRDA 的临床转化奠定了基础。
细胞间CRISPR筛查显示癌细胞吞噬作用的调节剂
✉函数和材料请求应发给迈克尔·C·巴西克（Michael C. Bassik）。bassik@stanford.edu。作者贡献R.A.K.和M.C.B.构思并设计了这项研究。R.A.K. 为全基因组CRISPR筛选设计了癌症 - 巨噬细胞共培养系统。 R.A.K. 在S.L.的帮助下，在Ramos细胞和J774细胞中进行了CRISPR屏幕。 和K.S.和B.M. 在KARPAS-299细胞中进行了CRISPR屏幕。 Y.N. 在J.S.的建议下，在NSG小鼠中进行了体内小鼠实验。 a.m.m. 和A.A.B. 通过I.L.W.的建议进行了合成小鼠实验。 和F.V.-C。 D.F. 生成了APMAP同源模型。 J.A.S. 在C.C.的建议下分析了不同癌症类型中差异表达的TCGA数据。 L.J.-A. 分析了单细胞RNA-sequering数据。 R.A.K. 和M.G. 进行了incucyte分析以验证CRISPR淘汰赛。 R.A.K，M.G。 和S.L. 克隆的sgrna载体和产生的基因敲除细胞系。 R.A.K. 进行了蛋白质印迹，共聚焦显微镜和药物滴定。 M.G.，S.L。 和R.A.K. 进行了流式细胞仪分析。 R.A.K. 和S.L. 执行了RNA-sequest，D.Y. 和K.L. 分析了RNA测序数据。 D.Y. 帮助设计了寡核苷酸子图和K.S. 克隆了子图。R.A.K.为全基因组CRISPR筛选设计了癌症 - 巨噬细胞共培养系统。R.A.K. 在S.L.的帮助下，在Ramos细胞和J774细胞中进行了CRISPR屏幕。 和K.S.和B.M. 在KARPAS-299细胞中进行了CRISPR屏幕。 Y.N. 在J.S.的建议下，在NSG小鼠中进行了体内小鼠实验。 a.m.m. 和A.A.B. 通过I.L.W.的建议进行了合成小鼠实验。 和F.V.-C。 D.F. 生成了APMAP同源模型。 J.A.S. 在C.C.的建议下分析了不同癌症类型中差异表达的TCGA数据。 L.J.-A. 分析了单细胞RNA-sequering数据。 R.A.K. 和M.G. 进行了incucyte分析以验证CRISPR淘汰赛。 R.A.K，M.G。 和S.L. 克隆的sgrna载体和产生的基因敲除细胞系。 R.A.K. 进行了蛋白质印迹，共聚焦显微镜和药物滴定。 M.G.，S.L。 和R.A.K. 进行了流式细胞仪分析。 R.A.K. 和S.L. 执行了RNA-sequest，D.Y. 和K.L. 分析了RNA测序数据。 D.Y. 帮助设计了寡核苷酸子图和K.S. 克隆了子图。R.A.K.在S.L.的帮助下，在Ramos细胞和J774细胞中进行了CRISPR屏幕。和K.S.和B.M.在KARPAS-299细胞中进行了CRISPR屏幕。Y.N. 在J.S.的建议下，在NSG小鼠中进行了体内小鼠实验。 a.m.m. 和A.A.B. 通过I.L.W.的建议进行了合成小鼠实验。 和F.V.-C。 D.F. 生成了APMAP同源模型。 J.A.S. 在C.C.的建议下分析了不同癌症类型中差异表达的TCGA数据。 L.J.-A. 分析了单细胞RNA-sequering数据。 R.A.K. 和M.G. 进行了incucyte分析以验证CRISPR淘汰赛。 R.A.K，M.G。 和S.L. 克隆的sgrna载体和产生的基因敲除细胞系。 R.A.K. 进行了蛋白质印迹，共聚焦显微镜和药物滴定。 M.G.，S.L。 和R.A.K. 进行了流式细胞仪分析。 R.A.K. 和S.L. 执行了RNA-sequest，D.Y. 和K.L. 分析了RNA测序数据。 D.Y. 帮助设计了寡核苷酸子图和K.S. 克隆了子图。Y.N.在J.S.的建议下，在NSG小鼠中进行了体内小鼠实验。a.m.m.和A.A.B.通过I.L.W.的建议进行了合成小鼠实验。和F.V.-C。 D.F.生成了APMAP同源模型。J.A.S. 在C.C.的建议下分析了不同癌症类型中差异表达的TCGA数据。 L.J.-A. 分析了单细胞RNA-sequering数据。 R.A.K. 和M.G. 进行了incucyte分析以验证CRISPR淘汰赛。 R.A.K，M.G。 和S.L. 克隆的sgrna载体和产生的基因敲除细胞系。 R.A.K. 进行了蛋白质印迹，共聚焦显微镜和药物滴定。 M.G.，S.L。 和R.A.K. 进行了流式细胞仪分析。 R.A.K. 和S.L. 执行了RNA-sequest，D.Y. 和K.L. 分析了RNA测序数据。 D.Y. 帮助设计了寡核苷酸子图和K.S. 克隆了子图。J.A.S.在C.C.的建议下分析了不同癌症类型中差异表达的TCGA数据。L.J.-A. 分析了单细胞RNA-sequering数据。 R.A.K. 和M.G. 进行了incucyte分析以验证CRISPR淘汰赛。 R.A.K，M.G。 和S.L. 克隆的sgrna载体和产生的基因敲除细胞系。 R.A.K. 进行了蛋白质印迹，共聚焦显微镜和药物滴定。 M.G.，S.L。 和R.A.K. 进行了流式细胞仪分析。 R.A.K. 和S.L. 执行了RNA-sequest，D.Y. 和K.L. 分析了RNA测序数据。 D.Y. 帮助设计了寡核苷酸子图和K.S. 克隆了子图。L.J.-A.分析了单细胞RNA-sequering数据。R.A.K. 和M.G. 进行了incucyte分析以验证CRISPR淘汰赛。 R.A.K，M.G。 和S.L. 克隆的sgrna载体和产生的基因敲除细胞系。 R.A.K. 进行了蛋白质印迹，共聚焦显微镜和药物滴定。 M.G.，S.L。 和R.A.K. 进行了流式细胞仪分析。 R.A.K. 和S.L. 执行了RNA-sequest，D.Y. 和K.L. 分析了RNA测序数据。 D.Y. 帮助设计了寡核苷酸子图和K.S. 克隆了子图。R.A.K.和M.G.进行了incucyte分析以验证CRISPR淘汰赛。R.A.K，M.G。 和S.L. 克隆的sgrna载体和产生的基因敲除细胞系。 R.A.K. 进行了蛋白质印迹，共聚焦显微镜和药物滴定。 M.G.，S.L。 和R.A.K. 进行了流式细胞仪分析。 R.A.K. 和S.L. 执行了RNA-sequest，D.Y. 和K.L. 分析了RNA测序数据。 D.Y. 帮助设计了寡核苷酸子图和K.S. 克隆了子图。R.A.K，M.G。和S.L.克隆的sgrna载体和产生的基因敲除细胞系。R.A.K. 进行了蛋白质印迹，共聚焦显微镜和药物滴定。 M.G.，S.L。 和R.A.K. 进行了流式细胞仪分析。 R.A.K. 和S.L. 执行了RNA-sequest，D.Y. 和K.L. 分析了RNA测序数据。 D.Y. 帮助设计了寡核苷酸子图和K.S. 克隆了子图。R.A.K.进行了蛋白质印迹，共聚焦显微镜和药物滴定。M.G.，S.L。 和R.A.K. 进行了流式细胞仪分析。 R.A.K. 和S.L. 执行了RNA-sequest，D.Y. 和K.L. 分析了RNA测序数据。 D.Y. 帮助设计了寡核苷酸子图和K.S. 克隆了子图。M.G.，S.L。和R.A.K.进行了流式细胞仪分析。R.A.K. 和S.L. 执行了RNA-sequest，D.Y. 和K.L. 分析了RNA测序数据。 D.Y. 帮助设计了寡核苷酸子图和K.S. 克隆了子图。R.A.K.和S.L.执行了RNA-sequest，D.Y.和K.L.分析了RNA测序数据。D.Y. 帮助设计了寡核苷酸子图和K.S. 克隆了子图。D.Y.帮助设计了寡核苷酸子图和K.S.克隆了子图。R.A.K. 和M.C.B. 写了手稿。 所有作者都讨论了结果和手稿。R.A.K.和M.C.B.写了手稿。所有作者都讨论了结果和手稿。
sq3370通过肿瘤上的点击化学激活细胞毒性药物，并在注射和非注射病变中持续反应
a）用于免疫能力C56BL/6小鼠的合成性MC38双肿瘤研究的治疗示意图。所有肿瘤细胞均在第0天植入。b）b）在第7天开始，在原发性“注射”肿瘤的局部注射生物聚合物，然后进行全身治疗。c）治疗组的Kaplan-Meier生存曲线。d）肿瘤生长曲线显示出注入SQL70生物聚合物（注射肿瘤）的大型原发性肿瘤的平均值±SEM。e至g）蜘蛛图显示了SQ3370，DOX和盐水治疗组中各个远端非注射肿瘤的生长，分别显示了单个非注射肿瘤的肿瘤生长曲线，以每种治疗组的每种肿瘤的初始体积的百分比（在第12天的测量中测量）的肿瘤生长曲线显示为每个治疗组的初始体积的百分比。没有错误栏的数据点。曲线在该组中1只或更多小鼠死后停止，当肿瘤体积达到2000 mm3时死亡或处死。灰色条代表治疗持续时间。肿瘤生长曲线中的统计显着性是由welch每天进行校正的未配对t检验确定的。通过对数秩（壁炉棒）测试确定生存中的统计显着性 *p <0.05; ** p <0.01; *** p <0.001。
DigitalCommons@TMC-德克萨斯医学中心
背景/目标：在许多癌症患者中产生持久反应的检查点抑制剂已彻底改变了癌症免疫疗法。然而，它们的治疗效率受到限制，与免疫相关的不良事件是严重的，尤其是针对针对细胞毒性T淋巴细胞的单克隆抗体治疗 - 相关蛋白4（CTLA-4），在预防自动抗性和抗codsy的CD8 b7 b7 b7 b7 b7 b7在预防自身抗性的情况下起着关键作用。小分子损害了CTLA-4/CD80相互作用；但是，它们直接靶向CD80，而不是CTLA-4。受试者/方法：在这项研究中，我们进行了人工智能（AI）的虚拟筛选，对大约一千万化合物进行了虚拟筛选，以识别那些靶向CTLA-4的化合物。我们用生物化学，生物物理，免疫学和实验动物分析验证了命中分子。结果：从虚拟筛选获得的主要命中率在体外和体内成功验证。然后，我们优化了铅化合物并获得了抑制剂（抑制浓度，1微米），该抑制剂破坏了CTLA-4/CD80相互作用而不会降解CTLA-4。结论：几种化合物在同步和CTLA - 4 - 人性化小鼠中以预防和治疗性地抑制肿瘤发育。使用基于AI的框架来设计针对癌症治疗的免疫检查点的小分子。
双重受体T细胞通过增加对肿瘤抗原的识别来介导有效的抗肿瘤免疫反应
抽象背景发现，〜16％的T细胞自然共表达了两个T细胞受体（TCR）clonotypes促使研究双TCR细胞在免疫功能中的作用。使用TCRα-Reporter转基因小鼠的方法，使单个TCR和双TCR细胞明确鉴定，我们测试了双TCR细胞在针对免疫反应性合成性抗肿瘤的抗肿瘤免疫反应中的作用，以抗免疫 - 响应性合成性6727 Sarcoma和免疫抗性的B16F10 B16F10糖浆瘤。结果在这两种模型中肿瘤浸润细胞（TIL）中的双重TCR细胞在肿瘤浸润细胞（TIL）中均明确增加，这表明抗肿瘤反应中的选择性优势。表型和单细胞基因表达分析所鉴定的双TCR在有效的抗肿瘤反应过程中主要是主导，表明TIL室中有选择地增加了激活，并偏向效应子记忆表型。缺乏双重TCR细胞会损害对B16F10的免疫反应，而不是6727，这表明双重TCR细胞对免疫原性肿瘤的反应可能更具影响力。双重TCR细胞在体外表现出识别B16F10衍生的新抗原的优势，为其抗肿瘤反应性提供了机械基础。结论这些结果发现双重TCR细胞在保护性免疫功能中的作用未被识别，并将这些细胞及其TCR鉴定为抗肿瘤免疫疗法的潜在资源。
基于多质质的疫苗用于结肠癌治疗和预防
结果：与志愿者相比，结直肠癌患者血清中CDC25B，COX2，RCAS1和FASTIN1的血清IgG显着升高（CDC25B P = 0.002，Cox-2，Cox-2 P = 0.001，fascin1，fascin1和Rcas1 P <0.0001）。针对每种蛋白质鉴定了与人II类MHC结合的表位，并针对肽的T细胞和T细胞鉴定了肽和相应的重组蛋白的特异性，并从人类淋巴细胞中产生，以验证这些蛋白质为人类抗原。某些肽在小鼠和人类之间是高度同源的，在免疫后，小鼠既开发了肽和蛋白质的特异性IFN-分泌细胞对Cdc25b，Cox2和RCAS1的反应，却不是fascin1。与对照相比，用CDC25B或COX2肽免疫的FVB/NJ小鼠对合成元MC38肿瘤的生长显着抑制（p <0.0001）。RCAS1肽疫苗接种没有抗肿瘤作用。 在用AOM治疗的Cdc25b或Cox2肽小鼠免疫后，与对照组相比，用AOM处理的显着较少的肿瘤（P <0.0002），其中50％的小鼠在每个抗原组中保持无肿瘤。 与对照组相比，用Cdc25b或Cox2肽免疫的APC最小小鼠的肠肿瘤较少（分别为p = 0.01和p = 0.02）。RCAS1肽疫苗接种没有抗肿瘤作用。在用AOM治疗的Cdc25b或Cox2肽小鼠免疫后，与对照组相比，用AOM处理的显着较少的肿瘤（P <0.0002），其中50％的小鼠在每个抗原组中保持无肿瘤。与对照组相比，用Cdc25b或Cox2肽免疫的APC最小小鼠的肠肿瘤较少（分别为p = 0.01和p = 0.02）。
PI3K/mTOR 是一种可治疗的基因...
弥漫性中线胶质瘤 (DMG)，包括脑干中诊断出的肿瘤（弥漫性内在性脑桥胶质瘤；DIPG），都是缺乏有效治疗的致命性脑肿瘤。CRISPR/Cas9 功能丧失基因缺失筛选分析确定 PIK3CA 和 MTOR 是患者衍生的 DIPG 模型中可靶向的分子依赖性，凸显了血脑屏障渗透性 PI3K/Akt/mTOR 抑制剂 paxalisib 的治疗潜力。在人类等效最大耐受剂量下，用 paxalisib 治疗的小鼠经历了全身葡萄糖反馈和胰岛素水平升高，与使用 PI3K 抑制剂的患者相当。为了利用遗传依赖性并克服耐药性，同时保持依从性和治疗效果，我们将 paxalisib 与抗高血糖药物二甲双胍联合使用。二甲双胍恢复了葡萄糖稳态并降低了体内胰岛素受体的磷酸化，这是 PI3K 抑制剂耐药的常见机制，从而延长了原位模型的生存期。用 paxalisib 治疗的 DIPG 模型增加了钙激活的 PKC 信号传导。脑渗透性 PKC 抑制剂 enzastaurin 与 paxalisib 联合使用，协同延长了多种原位患者来源和免疫功能正常的同基因移植模型的生存期；与二甲双胍和标准护理放射治疗联合使用可增强益处。使用空间转录组学和 ATAC-Seq 评估治疗适应性，确定髓鞘形成和肿瘤免疫微环境串扰的变化。总的来说，这项研究确定了我们认为具有临床意义的 DIPG 治疗组合策略。
药物预防骨肉瘤动物模型中手术加速的转移
摘要背景：骨肉瘤是一种高度转移性的原发性骨肿瘤，主要影响青少年和年轻人。骨肉瘤的主要治疗方法是切除原发肿瘤。然而，手术切除本身与促进肿瘤生长和转移有关，这种效应被称为手术加速转移。导致手术加速转移的潜在机制仍不清楚，但巨噬细胞功能的促肿瘤发生改变已被证实与此有关。方法：使用 K7M2-BALB/c 同系小鼠骨肉瘤模型研究手术对转移、巨噬细胞表型和总体生存的影响。利用吉非替尼（一种受体相互作用蛋白激酶 2 抑制剂，先前已证明可促进抗肿瘤巨噬细胞表型）研究了手术加速转移的药物预防。结果：手术切除原发肿瘤导致肺转移表面结节、总体转移负担和微转移灶数量增加。这种术后转移增强与肺内巨噬细胞表型转变为更有利于肿瘤的状态有关。吉非替尼治疗可防止巨噬细胞表型发生肿瘤支持性改变，从而减少转移。切除原发肿瘤并联合吉非替尼治疗可提高中位生存期和总生存期。结论：手术加速转移部分由巨噬细胞表型发生肿瘤支持性改变所介导。可在围手术期使用靶向药物疗法来防止巨噬细胞表型发生肿瘤支持性改变，以减轻手术加速转移并提高手术的治疗效果。