多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是第二常见的血液系统恶性肿瘤,多发于老年人。随着我国老龄化社会的发展,MM发病率日渐增高,已经成为严重影响人民健康和社会经济负担的疾病。过去20年MM的临床诊疗和基础研究均取得了突破性的进展,但目前也走到了下一个周期的十字路口,面临众多发展方向的选择和挑战。

多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一种以恶性浆细胞增殖为特征的血液系统肿瘤。目前,蛋白酶体抑制剂(proteasome inhibitors,PIs)、免疫调节剂(immunomodulatory drugs,IMiDs)和自体造血干细胞移植(autologous hematopoietic stem cell transplantation,ASCT)是改善MM患者生存预后的主要手段,但随着治疗的深入,大多数患者仍面临难治和复发问题,治愈之路依然充满挑战。近年来,单克隆抗体(monoclonal antibodies,mAbs)、嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor T-cells,CAR-T)、抗体药物耦联物(antibody-drug conjugates,ADCs)和双特异性抗体(bispecific antibodies,BsAbs)均在临床研究和/或临床应用中取得了良好的疗效,这些基于抗体和细胞的免疫治疗为难治复发性MM(refractory and relapsed multiple myeloma,RRMM)患者带来了新的希望。各类免疫治疗产品在激活免疫细胞、靶向肿瘤以及改善患者预后方面各有优势,但同时也面临安全性和耐药性的挑战。未来,随着分子生物学和抗体工程技术的不断进步,新型免疫治疗产品有望通过联合疗法等多种策略实现协同增效,从而为RRMM患者带来更长久的生存获益和生活质量的改善。本文旨在综述多发性骨髓瘤免疫治疗的研究成果与现存挑战,探讨单克隆抗体、CAR-T、抗体药物耦联物和双特异性抗体的作用机制、临床应用现状及未来发展趋势,为相关领域研究者和临床医生提供一个全面和系统的参考,推动MM精准免疫治疗的发展。

UBE2O是一种独特的泛素结合酶,其特点是具有较大的分子量(1 292个残基)和E2/E3双重酶活性,可实现多种泛素化类型。与典型的E2酶(约150~200个残基)不同,UBE2O的多功能性使其能够调节底物降解、亚细胞定位和功能调节。新的研究强调了它在蛋白质质量控制、红细胞分化、代谢调节和维持昼夜节律中的关键作用。UBE2O的失调涉及多种疾病,包括癌症、神经退行性疾病和代谢性疾病。这篇综述广泛讨论了UBE2O的独特结构特征、多种生物功能和病理作用,以及对相关疾病的治疗潜力。

对蛋白酶体抑制剂硼替佐米(bortezomib, BTZ)的获得性耐药是多发性骨髓瘤(multiple myeloma, MM)治疗的主要障碍。在获得性耐药的发展过程中,MM细胞的代谢发生变化。然而,细胞代谢重编程驱动BTZ耐药性发展的关键基因和潜在机制尚未完全明确。本研究旨在探讨嘧啶代谢产物在MM耐药性中的调控作用及其潜在分子机制。CCK-8实验筛选结果显示,嘧啶代谢产物尿苷与MM对BTZ的耐药性显著相关(P<0.05)。通过CCK-8、Western印迹、流式细胞术在体外证实尿苷能够在一定程度上抑制BTZ诱导的MM细胞凋亡(P<0.05);构建Vk*MYC小鼠模型、皮下移植瘤模型和骨髓腔内移植模型,发现BTZ与尿苷联合给药显著加速了荷瘤小鼠的肿瘤生长,并加剧骨组织破坏以及肿瘤细胞浸润(P<0.05);RNA测序分析显示尿苷在转录水平上主要调控MM细胞的线粒体翻译功能。Seahorse能量代谢分析证明尿苷增强了线粒体的氧化磷酸化速率,但对糖酵解速率无显著影响。同时,转录物组学差异基因分析显示,尿苷处理组中细胞色素C氧化酶亚基COX5B的转录水平显著上调(P<0.05),并通过实验证明COX5B是尿苷影响MM细胞线粒体功能的关键分子。综上所述,尿苷通过上调COX5B的转录水平及蛋白质表达水平,增强细胞色素C氧化酶的活性,进而促进线粒体氧化磷酸化,最终驱动MM细胞对BTZ耐药性的发生与发展。本研究揭示了尿苷在MM耐药发生发展中的生物学功能,阐明了尿苷通过COX5B介导的细胞代谢重编程的分子机制,为复发/难治性MM的靶向治疗策略提供了理论依据。

多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)患者中部分个体在初诊时即存在血清维生素B12水平降低,然而其临床意义及潜在机制尚不明确。维生素B12在造血和免疫调节中发挥重要作用,本研究旨在探讨其在MM患者髓外病变、免疫功能及预后中的关联。回顾性分析2020年1月至2023年12月苏州大学附属第二医院收治的92例初治MM患者,根据血清维生素B12水平分为降低组(37例)和正常组(55例)。结果显示,维生素B12降低组的髓外浸润发生率显著高于正常组(26.5% vs 17.0%,P=0.031)。生存分析表明,维生素B12降低组的总生存期(OS)及无进展生存期(PFS)均明显缩短(OS:P=0.0123;PFS:P=0.0136)。此外,该组患者外周血总T细胞、CD4⁺ T细胞及CD8⁺ T细胞计数均呈降低趋势,且维生素B12水平与总T细胞计数(R=0.2717,P=0.0135)和CD4⁺ T细胞计数(R=0.2175,P=0.0497)呈显著正相关。综上,初诊时血清维生素B12水平降低与MM患者的不良预后密切相关,可能作为判断预后的潜在生物标志物,并提示其在T细胞免疫功能受损及髓外病变发生中发挥重要作用。

尽管替尼泊苷(VM26)被广泛用于淋巴瘤的治疗,但其水溶性差,生物利用度低和全身毒副作用等问题仍限制了其临床应用。纳米递送系统能有效提高VM26的生物利用度,降低其毒副作用,但亟需克服其非特异性靶向问题。因此,本文设计构建了一种透明质酸修饰的替尼泊苷靶向纳米递送系统(VM26-TNDS),对其药物包封率、粒径和Zeta电位进行了表征,从细胞靶向、增殖抑制作用和诱导凋亡坏死这几方面研究了其对CD44受体表达不同的B细胞淋巴瘤细胞的抑制作用。结果显示,VM26-TNDS对VM26包封率大于85%,其液体制剂在4 ℃下能稳定储存6个月以上,无沉淀析出。根据CD44受体表达筛选出Granta-519(高表达)、Raji(中低度表达)和SU-DHL-4(几乎不表达)用于细胞实验。与VM26-NDS相比,靶向修饰既可有效减少RAW264.7对VM26-TNDS的摄入,又能增加表达CD44受体的淋巴瘤细胞对VM26-TNDS的摄入,且VM26-TNDS对Granta-519和Raji的抑制增殖作用和诱导凋亡坏死能力均强于VM26-NDS,而在SU-DHL-4中VM26-NDS与VM26-TNDS抑制增殖和诱导凋亡坏死的能力均无显著差异。上述结果体现了VM26-TNDS的特异性靶向优势,结果符合预期。但其对B细胞淋巴瘤细胞的毒性作用仅在部分浓度(0.25 μmol/L和0.5 μmol/L)体现靶向优势,达到预期效果。上述结果表明,本研究成功制备了一种替尼泊苷靶向纳米递送系统VM26-TNDS,通过靶向表达CD44受体的人B细胞淋巴瘤细胞,提高对VM26的递送效率,从而更有效的杀伤人B细胞淋巴瘤细胞,利于克服药物递送中的非特异靶向问题,提高治疗效果,但其生物学治疗效应及机制有待更多体外和体内实验证据支持。

纳米医学的兴起为药物递送和肿瘤治疗开辟了新途径,特别是纳米载体,已成为药物递送领域的核心工具。抗癌肽能够通过诱导肿瘤细胞凋亡、抑制血管生成以及调节免疫微环境等途径实现抗肿瘤效应。其较低的毒副作用和抗药性发生,使其在癌症治疗领域展现出重要的研究和应用价值。然而,抗癌肽在实际应用中面临稳定性差、体内半衰期短、靶向递送效率低等瓶颈,严重限制了其治疗效果与进一步发展。纳米载体凭借其增加药物溶解性、改变药物体内分布和提高药物靶向性的优势,为抗癌肽的递送提供了高效、灵活且精确的解决方案。本文系统综述了脂质体纳米载体、高聚物纳米载体、无机纳米载体和自组装纳米肽等四种纳米载体的结构特征、生物学特性,重点分析了纳米载体在增强抗癌肽稳定性、提高靶向递送效率、改善生物利用度及克服抗药性肿瘤治疗中的应用实例。此外,文章还详细总结了这四种载体的结构优势与不足。最后,展望了纳米载体与抗癌肽结合研究的发展方向,以期为抗癌肽的临床应用提供理论基础和参考。

非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)是全球日益严重的慢性肝病,其发病机制复杂,诊断和治疗面临诸多挑战。近年来,全基因组研究揭示了表观遗传修饰在NAFLD发生中的重要作用,尤其是印记基因的参与。NAFLD的亲本来源效应表明,印记基因在其发病过程中发挥关键作用。Dlk1-Dio3基因簇作为最大的印记基因簇之一,因其在胚胎发育和代谢调控中的核心作用,成为研究的重点。本综述探讨了Dlk1-Dio3基因簇的结构与功能,及其在NAFLD发病中的潜在作用。该基因簇通过复杂的调控网络影响肝的脂代谢、糖代谢、炎症反应和氧化应激等生物过程,在NAFLD的“二次打击”中发挥关键作用。具体而言,DLK1作为负调控因子,抑制脂肪细胞分化,从而减少肝的脂质积累;而DIO3则通过调节甲状腺激素转化促进脂肪细胞分化,增加肝的脂质积聚。此外,Dlk1-Dio3基因簇通过调控多个microRNA(例如miR-370、miR-122等)调控脂肪代谢。miR-370通过抑制CPT1α加剧脂肪积聚;miR-122上调SREBP-1c,促进脂肪酸合成;miR-379/410簇则通过降低脂质清除能力,增加脂肪积累。长非编码RNA MEG3也在NAFLD中发挥重要作用。MEG3通过上调SIRT6促进脂肪酸氧化,减少脂滴堆积;并通过结合miR-21抑制Wnt/mTOR信号通路,减轻脂质合成。在胰岛素抵抗方面,DLK1通过激活PI3K/Akt/mTOR通路抑制糖异生并促进脂肪酸氧化,从而减轻肝的脂肪负担。DIO3则通过调节甲状腺激素影响胰岛素敏感性,促进NAFLD的发展。同时,Dlk1-Dio3基因簇在调控氧化应激和炎症反应中也具有重要作用,DLK1通过抑制炎症因子表达和激活抗氧化信号,减轻肝的氧化应激损伤。综上所述,Dlk1-Dio3基因簇在NAFLD的发生与发展中扮演着多维度的角色,提供了潜在的生物标志物和治疗靶点。

消化道肿瘤发病率逐年上升,已经成为发生率高和预后差的世界性健康问题。铁死亡作为一种新型的死亡方式,其主要是由细胞内铁代谢异常引起细胞内铁过量,导致细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的大量产生和脂质过氧化物的积累。随着铁死亡的研究逐渐深入,发现铁死亡可以增强消化道肿瘤细胞对药物治疗的敏感性,从而达到比较好的治疗效果,因此,近些年来这种死亡方式在消化道肿瘤的治疗领域引起了广泛的关注。传统中药具有悠久的使用历史,由于其成本较低,不良反应少的特点,已经广泛应用于癌症的治疗,越来越多的研究发现,传统中药能够诱导消化道肿瘤发生铁死亡,从而抑制肿瘤细胞的生长和转移。该文主要通过介绍铁死亡机制,进一步引出中药单体通过调控铁代谢、抑制与铁死亡相关的抗氧化系统、调控核因子E2相关因子2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2,NRF2)三个方面诱导消化道肿瘤细胞发生铁死亡,从而达到抑制消化道肿瘤的发生与发展,并且对传统中药以及中药单体与化疗药物联用抗消化道肿瘤的研究进行了部分阐述,为消化道肿瘤的治疗提供了新思路。

间充质干细胞(mesenchymal stem cells , MSCs)通过分泌核因子受体激活因子-κB配体(receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL)和巨噬细胞集落刺激因子(marcrophage CSF,M-CSF)等关键细胞因子来诱导多个单核巨噬细胞融合,形成多核巨噬细胞,从而支持破骨细胞生成。SUMO特异性蛋白酶3(SUMO-specific protease 3,SENP3)通过去SUMO化修饰蛋白质,进而影响底物蛋白质的稳定性、定位和活性。在本实验室前期工作基础上,我们发现在MSC中敲除SENP3的小鼠破骨细胞数量增加(P<0.001),进一步探究其机制,利用免疫荧光以及Western印迹检测发现,SENP3敲除激活刺猬因子(Hedgehog , Hh)信号通路提高了转录因子Gli家族锌指2(glioma-associated oncogene homolog 2,Gli2)的表达。CHIP-qPCR结果显示,Gli2通过结合环氧化酶2(cyclooxygenase-2,COX-2)启动子区域-1 235~-1 249和-1 158~-1 172促进COX2转录(P<0.05);同时通过ELISA法检测COX2主要分泌产物前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)的水平,发现敲除SENP3的MSC的培养基上清中PGE2的含量增加 (P<0.001)。已知PGE2通过前列腺素 E受体2(E-type prostanoid receptor 2,EP2)和前列腺素E受体4(E-type prostanoid receptor 4,EP4)介导细胞迁移和破骨细胞生成,在研究中发现,EP4受体在分化的破骨细胞中表达升高(P<0.01)。使用EP4受体的抑制剂能够显著降低活化T细胞核因子(nuclear factor-activated T cell 1 , NFATc1)、组织蛋白酶K(cathepsin K , CTSK)和抗酒石酸酸性磷酸酶 (tartrate resistant acid phosphatase , TRAP) 基因的表达,减少破骨细胞生成(P<0.001),结果表明,EP4受体在PGE2介导的破骨细胞分化中发挥关键作用。总之,小鼠间充质干细胞SENP3缺失通过激活Hh信号通路促进COX2转录和PGE2分泌,从而促进破骨细胞形成。

为解析机械敏感性离子通道PIEZO2在骨关节炎(osteoarthritis, OA)中的分子机制,本研究通过构建内源性过表达PIEZO2的慢病毒载体,转染永生化人原代软骨细胞后成功建立稳定高表达PIEZO2的细胞株。首先明确人原代软骨细胞PIEZO2基因座的开放阅读框序列,设计特异性sgRNA序列,基于CRISPR/Cas9-SAM(协同激活调控)系统将转录激活元件定点整合至PIEZO2启动子区。利用慢病毒载体介导的基因靶向整合技术实现PIEZO2内源性过表达。mCherry荧光示踪联合流式分选验证显示,过表达细胞株中PIEZO2蛋白呈现膜特异性定位特征(定位效率78.49%)。qPCR检测证实PIEZO2 mRNA表达水平显著上调约17倍,Western印迹分析进一步佐证其膜定位蛋白质表达量增加。与野生型对照组相比,PIEZO2过表达细胞株呈现典型OA代谢表型:Ⅱ型胶原(Collagen type II alpha 1, COL2A1)mRNA表达下调至基准水平的50%,基质金属蛋白酶13(Matrix metalloproteinase 13, MMP13)mRNA表达激增至20倍。综合上述结果显示,PIEZO2过表达细胞株与经周期性机械应力加载(10%应变,0.5 Hz,8 h/d,连续2 d)构建OA模型组的基质代谢表型变化趋势一致。因此,本研究成功建立了人源软骨细胞稳定高表达PIEZO2细胞株,该细胞模型为深入解析PIEZO2介导的机械转导信号网络及靶向药物筛选提供了可靠的研究平台。

微生物诱导碳酸盐沉淀(microbially induced carbonate precipitation, MICP)技术的工程应用受限于脲酶在极端pH下的构象动态调控机制。本研究以巴氏芽孢杆菌脲酶α亚基为对象,结合电导率试验和恒pH分子动力学模拟,系统解析pH 3~11范围内活性位点构象动态及其对催化功能的影响。结果表明,中性条件(pH 7~8)下,关键组氨酸残基(HIS139/HIS249)位移最小(＜0.5 Å),氢键寿命最长(＞8 ps),构象稳定性(均方根偏差,root mean square deviation, RMSD: 0.15~0.18 nm)和催化活性最高(电导率变化率0.03 mS/cm·min^-1,碳酸钙沉淀量3.84 g);极端pH(pH 3/11)导致活性位点构象崩塌(位移达1.8 Å),催化功能丧失。分子动力学模拟揭示,中性环境通过维持活性位点空腔体积(约120 ų)和中等构象相干性(相关系数~0.8)形成质子化依赖的协同变构网络。本研究创新性地阐明pH通过调控质子化状态介导脲酶构象动态的分子机制,为MICP技术在酸性尾矿修复和碱性土壤改良中的应用提供理论指导。

单核苷酸多态性相关的拷贝数变异(copy number variant,CNV)在体外诊断和精准治疗中占据着重要地位,而其常用的荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH)无法区分具有单核苷酸差异的CNV。本研究利用交叉活性探针定性与定量检测具有单核苷酸差异的拷贝数变异(copy number variant,CNV)。rs76711854所在以及下游9 514 bp长度片段通过PCR方法扩增获得,其基因型通过一代测序确认。此SNP的定性与定量分别通过探针法的定量PCR和数字PCR方法检测。rs76711854所在的CNV在针对G基因型探针出现分层,并在针对GA不同基因型的探针中均表现出A/G比例2:1。检测长度超过其下游9 kb以及更长的92 kb和203 kb的DNA片段,发现此CNV存在于前列腺癌细胞系DU145中,而子宫内膜癌细胞系中此203 kb范围拷贝数一致。本研究开发出以rs76711854位点的G/A片段为例,通过不同通道交叉定量检测的CNV方法,并推断DU145细胞的此处为多拷贝。

《生物化学》作为与生物和化学相关理工科专业的基础课程,其教学地位显著。大连民族大学该课程团队致力于教学创新,采用成果导向(outcome-based education,OBE)理念进行教学设计,并融入思政元素,以期实现知识传授与价值引领的双重目标。团队确立了“知德能”三维教学目标,涵盖“夯实核心知识、培养道德情怀和提升创新能力”,通过“三融入五结合”的多维度混合教学方式,以“酶的分类和专一性”为案例,在应用化学专业展开多轮教学实践。教学成果输出及调查问卷显示,学生对该教学设计及其“过程性学习”评价方式高度认可,充分体现了以学生为中心的教学理念。研究表明,成果导向的教学设计结合思政元素,在《生物化学》课程中能有效促进学生知识掌握、道德成长及创新能力提升,该教学设计不仅有助于学生构建正确的世界观、人生观和价值观,还显著增强了其创新思维和实践能力。该教学设计不仅能有效提升课程的教学质量,还能为《生物化学》教学设计提供新视角和新思路,实现专业知识传授与思政教育的有机融合,具有一定的创新性和实践意义。

探讨数智化技术赋能课程思政建设的新路径,以提升高校生物学专业课程教学质量,推动立德树人根本任务全面落实与“三全育人”水平持续提高。以生物学专业课程《免疫学》为实践载体,借助数智化手段进一步突出教学特色、优化课程内容、创新教学模式、开展多维评价和强化教学改进,构建“思政引领+数智赋能”双驱动框架。数智赋能《免疫学》课程思政建设取得一定成效,学生专业能力与思政素养显著提升,成绩优秀的学生占比逐年升高(2024年成绩良好及以上的学生占比达81.93%),在各类社会实践活动中的表现突出;课程辐射示范作用良好,教学成果获教育部和省级教改项目支持,并在校内推广。本研究为高等教育课程思政的数智化转型提供了实践范例,对生物学专业其他课程思政教学具有参考和借鉴作用。