美国国家科学院(National Academy of Sciences)在4月27日 宣布了今年的新增的科学院院士外籍院士。
我们很高兴地看到,新增的院士包括在免疫检查点蛋白研究方面做出突出贡献的陈列平博士,以及单碱基编辑领域的先驱刘如谦博士。
陈列平院士
陈列平博士在1999年首次发现了称为B7-H1的分子,它就是如今的免疫检查点蛋白PD-L1。他在证明阻断PD-L1和PD-1之间的相互作用能够消灭肿瘤方面做出了重大贡献,为癌症免疫疗法的开发奠定了基础。
他联合创建了生物技术公司NextCure,致力于开发靶向新一代免疫检查点蛋白的创新疗法。
曹惠院士
曹惠博士是耶鲁大学John C。 Malone应用物理学教授。她的研究主要聚焦于理解和控制复杂光子纳米结构中的光传输、散射、吸收和放大,从而让它们得到广泛应用。
刘如谦院士
刘如谦(David R。 Liu)博士是Broad研究所(The Broad Institute of Harvard and MIT)和哈佛大学教授。他在单碱基编辑系统的开发方面做出了突出贡献,这种单碱基编辑系统能够对DNA特定位点的单个碱基进行修改。它可以用于治疗多种因为基因中出现单碱基突变而产生的遗传病。
刘如谦博士也联合创建了多个生物技术公司,基于单碱基编辑技术开发基因编辑疗法,其中包括Beam Therapeutics和Prime Medicine。
Ta Yuan Chang院士
Ta Yuan Chang院士是达特茅斯学院(Dartmouth College)医学院生物化学和细胞生物学教授。他的实验室专注于对胆固醇稳态平衡的研究。旨在通过理解中枢神经系统和全身组织中胆固醇稳态平衡的调控,开发治疗人类疾病(例如阿尔茨海默病)的创新疗法。
Rachel Wong院士
Rachel Wong博士是华盛顿大学(University of Washington)生物结构系教授。她的实验室主要对神经回路在发育过程中的组装,在神经退化时的回路拆卸,以及随着细胞再生的回路重建感兴趣。研究人员主要利用基于斑马鱼和小鼠视网膜的模型进行研究。
蔡宜芳院士
蔡宜芳博士团队主要研究方向为硝酸盐在植物中的运送、讯息传导以及利用效率。对于大多数植物来说,硝酸盐是最主要的氮来源。蔡博士关于NRT1硝酸盐转运蛋白家族的多项新发现已被写入教科书。
康乐院士
康乐博士是中国科学院动物研究所杰出研究员,著名的生态学家和昆虫学家。他长期从事生态基因组学研究,将基因组学与生态学结合,系统研究动物的适应性和表观可塑性。
他在2015年获选美国昆虫学会会士和第八届“谈家桢生命科学奖”成就奖,2017年获国家自然科学二等奖和中国科学院杰出成就奖,2019年当选国际生物科学联合会(IUBS)副主席,同年获得“马世骏生态科学成就奖”。
今年进入美国科学院的耶鲁大学陈列平教授团队在2019年发现一种名为Siglec-15的分子,在肿瘤微环境中能够抑制免疫反应,且表达与B7-H1(PD-L1)互斥。这个发现或许可以用来解释为何B7-H1(PD-L1)阴性肿瘤免疫治疗无效。值得注意的是,Siglec-15有望成为当前免疫治疗无反应肿瘤患者的首个全新靶点。这项成果发表在国际顶级学术期刊《自然医学》上。
我们知道,2018年的诺贝尔生理学或医学奖被授予了肿瘤免疫领域的Allison教授与本庶佑教授,而同样对该领域作出巨大贡献的华人科学家陈列平教授却与之失之交臂。
但是陈教授却并未对诺奖作出过多评论,继续深耕在肿瘤免疫治疗领域。
晚期癌症患者肿瘤微环境中的免疫逃逸机制具有高度异质性。陈教授等人发现,实体瘤中40%以下的免疫抑制反应由B7-H1/PD-L1通路引起。
大量证据表明,除了B7-H1的上调外,许多其他分子通路或细胞机制也可能导致肿瘤微环境中的免疫抑制。
为了探明B7-H1/PD-L1通路之外的免疫逃逸通路。陈教授团队展开了不懈的研究,他们构建了一个T细胞活性调节物质的高通量筛选系统(TCAA)。
TCAA纳入了人类基因组中编码超过90%的跨膜蛋白的6500多个基因。
TCAA筛选过程
经过TCAA系统的筛选,陈教授团队将目光锁定在Siglec-15上。他们发现Siglec-15与B7基因家族具有紧密的联系,可能与B7家族成员共享免疫调节功能。
在对Siglec-15基因功能的检测中,他们发现Siglec-15能够持续不断的抑制抗原特异性T细胞的活性,且以其为治疗靶点具有矫正缺陷免疫抑制,使免疫回归人体自然水平的潜力。
TCGA数据库Meta分析表明,多种类型的癌细胞中Siglec-15 mRNA均出现了显著上调,包括结肠癌、子宫内膜样癌、甲状腺癌、膀胱癌、肾癌、肺癌和肝癌等。此外,肿瘤浸润的巨噬/髓系细胞上也能检测到Siglec-15的存在。
在241例非小细胞肺癌(NSCLC)样本中,研究人员通过免疫组化检测证实,Siglec-15可在肿瘤相关基质细胞以及肿瘤细胞中检出。
肿瘤相关基质细胞/肿瘤细胞中检出Siglec-15
随后,陈教授团队在肿瘤小鼠模型中进行检测,当他们在小鼠中将Siglec-15基因敲除时,发现这些小鼠肿瘤生长受到抑制,生存期延长。这说明Siglec-15分子的确在肿瘤免疫逃逸的发展中发挥了作用。
当用杂交瘤技术制备Siglec-15单抗(α-S15)来抑制肿瘤小鼠的Siglec-15分子,也能起到提高抗肿瘤免疫反应的效果。这进一步证实肿瘤能通过Siglec-15分子发生免疫逃逸,Siglec-15有望成为肿瘤免疫治疗的潜在靶点。
研究强调,由于Siglec-15在正常组织中表达有限,且更多的在肿瘤细胞中出现上调,因此Siglec-15抑制剂疗法可能更加具有靶向性,而且也更加的安全。
此外,Siglec-15特异性单抗能在多种类型的肿瘤中逆转T细胞抑制、促进免疫治疗并且抑制肿瘤细胞的生长,因此Siglec-15单抗有望为多种类型抗PD治疗无效的癌症患者带来新希望!
值得注意的是,这项研究中,正是因为Meta分析为陈博士团队提供了关键的证据。