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单分子测序技术在肿瘤诊断中的应用研究进展

生物工程学报 2020年第2期36卷 180-188页

作者：盛杰王玉欣齐江发杜庆徐瑶武汉科技大学生命科学与健康学院生物医学研究院

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... 详细信息

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。

关键词：单分子测序技术单分子实时测序肿瘤临床诊断

不同信号肽对嵌合抗原受体T细胞杀伤作用的影响研究

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中国癌症杂志 2022年第2期32卷 142-151页

作者：李帆张琴星童祥文田高辉顾力行徐瑶武汉科技大学生命科学与健康学院生物医学研究院湖北武汉430081

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... 详细信息

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(P0.05)。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。

关键词：信号肽嵌合抗原受体靶向CD19的嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor,CAR)T细胞体外杀瘤细胞因子

靶向CD30的CAR-T细胞慢病毒转导条件优化研究

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中国癌症杂志 2023年第7期33卷 646-654页

作者：田高辉张琴星史江舟赵芬芳王宁赵家旋卢玉琳徐瑶武汉科技大学生命科学与健康学院生物医学研究院湖北武汉430081 天津科技大学生物工程学院天津300457

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... 详细信息

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。

关键词：慢病毒载体抗CD30嵌合抗原受体T细胞转导条件

水凝胶负载干细胞来源的外泌体用于皮肤伤口修复

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中国生物化学与分子生物学报 2021年第8期37卷 1024-1031页

作者：陶苏皖朱链许娜武汉科技大学生命科学与健康学院生物医学研究院武汉430065

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... 详细信息

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。

关键词：皮肤伤口修复干细胞外泌体水凝胶无细胞修复

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外泌体靶向递药在肿瘤治疗中的进展

中国生物工程杂志 2021年第5期41卷 79-86页

作者：吕慧中赵晨辰朱链许娜武汉科技大学生命科学与健康学院生物医学研究院武汉430065

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,... 详细信息

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。

关键词：外泌体药物递送载体修饰靶向肿瘤治疗

敲降WDR1抑制STAT3的核转移调控平滑肌细胞的增殖和迁移

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中国生物化学与分子生物学报 2021年第4期37卷 533-542页

作者：胡继盛黄霞安冉武汉科技大学生命科学与健康学院生物医学研究院武汉430065

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ST... 详细信息

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。

关键词： WD重复结构域1 信号转导和转录激活因子3 核转运平滑肌细胞增殖迁移

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新型冠状病毒及其临床检测方法研究进展

生物技术通报 2021年第4期37卷 282-292页

作者：李家俊郑潇盛杰徐瑶武汉科技大学生命科学与健康学院生物医学研究院武汉430081

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... 详细信息

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。

关键词：新型冠状病毒病原学核酸抗体检测

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基于液滴微流控的细胞凝胶微球研究进展

生物工程学报 2023年第1期39卷 74-85页

作者：张彩云曾毅许娜张志凌武汉科技大学生命科学与健康学院生物医学研究院湖北武汉430065 武汉大学化学与分子科学学院湖北武汉430072

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... 详细信息

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。

关键词：液滴微流控细胞凝胶微球三维细胞培养单细胞研究肿瘤疫苗

m6A RNA甲基化在肿瘤发生发展中的作用

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生物技术通报 2019年第6期35卷 178-186页

作者：龙文林郭辉盛杰宋如晦徐瑶武汉科技大学生命科学与健康学院生物医学研究院

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... 详细信息

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。

关键词： RNA 甲基化 m6A 甲基化肿瘤