2021年12月3日Science期刊精华

2021年12月9日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2021年12月3日）发布，它有哪些精彩研究呢？让小编一一道来。

1.Science：揭示癌细胞绕过癌症治疗的新机制
doi:10.1126/science.abj1013

在一项新的研究中，来自美国希望之城的研究人员利用全基因组测序技术，发现了一种发生突变的癌细胞如何能够继续复制并在诸如肿瘤治疗之类的应激情形下产生抵抗性的新机制。了解这种抵抗性机制使人们离开发新的治疗策略更近了一步，以阻止癌症产生或延迟和克服癌症药物抵抗性。相关研究结果发表在2021年12月2日的Science期刊上，论文标题为“Error-prone, stress-induced 3′ flap–based Okazaki fragment maturation supports cell survival”。

图片来自Pixabay/CC0 Public Domain。

具体而言，这些作者报道了容易出错的冈崎片段成熟（Okazaki fragment maturation, OFM）通路在rad27Δ酵母细胞的限制性温度下被激活。这种限制性温度应激激活了Dun1，促进了未加工的5' flap转化为3' flap，而3' flap被包括DNA聚合酶δ在内的3'核酸酶去除。然而，在某些区域，3' flap形成二级结构，这有利于3' flap延伸而不是降解，从而产生具有短间隔序列的替代性重复，如pol3内部串联重复。因此，5' flap很少形成，这就抑制了rad27Δ在限制性温度下诱导的致死性。他们确定了一种应激诱导的、容易出错的OFM通路，它所产生的突变可以抵消复制缺陷，并驱动细胞进化和生存。

论文共同通讯作者、希望之城贝克曼研究所癌症遗传学与表观遗传学系教授兼主任Binghui Shen博士说，“靶向癌症疗法改变了癌症护理，延长了患者的生命，但许多患者最终对其拯救生命的治疗产生了抵抗性。我们的基础研究提示着我们有朝一日可能通过延迟甚至阻止癌症药物抵抗性的产生来提高生存率。”

2.Science：基因B4GALT1的一种错义变体可将心脏病风险降低33%
doi:10.1126/science.abe0348

一项新的研究中，来自美国马里兰大学医学院和再生元遗传学中心的研究人员合作发现了一种新的基因变体，它与损害心脏的低密度脂蛋白（LDL）胆固醇和一种叫做纤维蛋白原（FIB）的凝血蛋白的较低水平有关，这似乎可以大大降低一个人患心脏病的风险。根据这项研究，虽然这种基因变体在普通人群中极为罕见（不到万分之一），但在宾夕法尼亚州兰开斯特（Lancaster）县阿米什（Amish）社区，约12%的人发现了这种基因变体。相关研究结果发表在2021年12月2日的Science期刊上，论文标题为“Genetic and functional evidence links a missense variant in B4GALT1 to lower LDL and fibrinogen”。

图片来自CC0 Public Domain。

科学家们早就知道与胆固醇水平有关的基因突变。然而，这是他们第一次发现一种基因变体可以大大降低两种心脏病风险因素的水平，并随后降低一个人的心脏病风险。这一发现有可能带来新的治疗方法，可能有助于预防动脉堵塞、血栓和心血管疾病。

论文通讯作者、马里兰大学医学院医学助理教授May Montasser博士说，“利用来自50多万普通人群的数据，我们发现携带这种变体的人与不携带它的人相比，患心脏病的风险降低了35%。该基因变体似乎可以控制胆固醇和纤维蛋白原的合成，或者加速它们从血液中的清除，从而保护心脏。这一发现可能会导致模拟这一变体作用的靶向药物，以便让动脉不受斑块和血栓的影响。”

3.Science：mRNA疫苗可诱导对SARS-CoV-2及其多种担忧的变体的持久免疫记忆
doi:10.1126/science.abm0829

SARS-CoV-2 mRNA疫苗在预防感染，特别是严重疾病方面非常有效。然而，令人担忧的SARS-CoV-2变体的出现和接种者感染的增加使人们对接种疫苗后免疫力的持久性产生了疑问。在一项新的研究中，为了研究免疫记忆，来自美国宾夕法尼亚大学等研究机构的研究人员对61名接种mRNA疫苗的人从基线到接种后6个月的抗原特异性抗体、记忆B细胞和记忆T细胞反应进行了纵向分析。一个由16人组成的亚组已经从此前的SARS-CoV-2感染中康复过来，这为利用mRNA疫苗提高先前存在的免疫力提供了新见解。相关研究结果发表在2021年12月3日的Science期刊上，论文标题为“mRNA vaccines induce durable immune memory to SARS-CoV-2 and variants of concern”。

这些作者发现mRNA疫苗诱导了强大的抗刺突蛋白、抗受体结合结构域（RBD）的中和抗体，在接种后6个月，大多数人的抗体仍然高于接种前的基线水平，尽管抗体确实随着时间的推移而下降。mRNA疫苗还产生了刺突蛋白和RBD特异性的记忆B细胞，包括交叉结合Alpha变体、Beta变体和Delta变体的RBD的记忆B细胞，这些B细胞在受到刺激后能够迅速产生功能性抗体。值得注意的是，SARS-CoV-2特异性记忆B细胞的频率在接种后3至6个月内持续增加。

mRNA疫苗接种后的免疫记忆。图片来自Science, 2021, doi:10.1126/science.abm0829。

与单纯的SARS-CoV-2轻度感染相比，mRNA疫苗还产生了更高频率的变体交叉结合记忆B细胞，在接种后6个月时有>50%的RBD特异性记忆B细胞交叉结合这三种SARS-CoV-2变体：Alpha变体、Beta变体和Delta变体。这些结合变体的记忆B细胞比仅结合野生型SARS-CoV-2毒株的B细胞有更高的突变。SARS-CoV-2特异性记忆CD4+和CD8+T细胞反应在接种第二针mRNA疫苗后达到峰值，3至6个月内SARS-CoV-2特异性记忆CD4+T细胞相对稳定。接种第一剂mRNA疫苗后的滤泡辅助T细胞反应与接种后6个月时的抗体相关，这突出了早期CD4+T细胞反应的关键作用。

最后，在预先存在免疫力的个体中，对mRNA疫苗接种的回忆反应导致了循环抗体滴度的增加，这种增加与预先存在的记忆B细胞频率相关。然而，记忆B细胞和T细胞的长期频率并没有大幅增加。之前未接种疫苗的个体与从SARS-CoV-2感染中康复过来的个体在疫苗接种后的抗体衰减率也没有明显差异，这表明对mRNA疫苗接种的回忆反应的主要好处可能是循环抗体的有力但短暂的增加。

4.Science：富马酸是哺乳动物电子传递链中的终端电子受体
doi:10.1126/science.abi7495

线粒体电子传递链是细胞代谢的一个主要部分，在细胞呼吸和关键代谢物的合成中都发挥着关键作用。通常情况下，电子以特定的方向流经电子传输链，最终以氧气作为终端电子接受体。Spinelli等人描述了电子流经线粒体电子传递链的另一条路径，最后以富马酸作为电子受体。该途径在氧气供应有限的条件下运行，这些作者在小鼠模型中证实了它在体内的活性，并观察到不同器官使用该途径的倾向不同。

5.Science：对植物根部进行染色揭示了它的内在复杂性
doi:10.1126/science.abj2327

植物根部的作用远不止是把植物撑起来。作为洪水期间空气储存、菌根共生或碳水化合物储存的场所，更复杂的根可以产生更复杂的功能。Ortiz-Ramírez等人利用一种染料的优势，在玉米根部复杂的细胞层中进行了荧光激活细胞分选，其中这种染料渗透到组织中越深，染色越少。应用于单细胞池的RNA测序确定了一个发育图，并显示可移动的转录因子SHORT-ROOT穿过多个细胞层，并指导玉米根部的解剖学复杂性。（生物谷 Bioon.com）