研究动态
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COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE
2023 Aug 07
ManfuMa,XiaomingZhan...
ConvLSTM coordinated longitudinal transformer under spatio-temporal features for tumor growth prediction.
COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE
肿瘤生长模式的准确定量可以指示疾病的发展过程。根据肿瘤生长速率和扩张的重要特征,医生可以更高效地干预和诊断患者,提高治愈率。然而,现有的纵向生长模型无法很好地分析长时空中肿瘤生长像素之间的依赖关系,并且不能有效拟合肿瘤的非线性生长规律。因此,我们提出了基于时空特征的ConvLSTM协调纵向Transformer(LCTformer)用于肿瘤生长预测。我们设计了自适应边缘增强模块(AEEM)来学习不同大小肿瘤在时间序列下的静态空间特征,并使得深度模型更加关注肿瘤边缘区域。此外,我们提出了生长预测模块(GPM)来描述肿瘤的未来生长趋势。它由纵向Transformer和ConvLSTM组成。基于当前肿瘤的自适应抽象特征,纵向Transformer探索时空CT序列之间的动态生长模式,并在并行计算中学习肿瘤未来的形态特征,同时考虑残差信息和序列运动关系。ConvLSTM可以更好地学习目标肿瘤的位置信息,并与纵向Transformer相辅相成,共同预测肿瘤的未来成像,以减少生长信息的损失。最后,通道增强融合模块(CEFM)在通道和空间维度上密集融合生成的肿瘤特征图像,实现对整个肿瘤生长过程的精确量化。我们的模型严格训练和测试在NLST数据集上。平均预测准确率达到88.52%(Dice得分),89.64%(召回率)和11.06(RMSE),可以提高医生的工作效率。版权所有©2023 Elsevier Ltd.版权所有。
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COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE
2023 Jul 27
LongsongZhou,LimingL...
GA-Net: Ghost convolution adaptive fusion skin lesion segmentation network.
COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE
皮肤病变的自动分割是计算机辅助诊断中的关键任务,在皮肤癌的早期检测和治疗中起着至关重要的作用。尽管存在许多基于深度学习的分割方法,但由于分割过程的存在,病变特征的提取仍然不足。因此,皮肤病变图像分割仍然面临着缺失详细信息和对病变区域不准确分割的挑战。在本文中,我们提出了一种用于皮肤病变分割的鬼卷积自适应融合网络。首先,神经网络采用鬼模块而不是普通的卷积层,为全面的目标特征提取生成了丰富的皮肤病变特征图。随后,网络采用自适应融合模块和双边注意力模块连接编码和解码层,促进浅层和深层网络信息的整合。此外,多级输出模式用于像素预测。层特征融合有效地结合了不同尺度的输出特征,从而提高了图像分割的准确性。所提出的网络在三个公开数据集ISIC2016、ISIC2017和ISIC2018上进行了广泛的评估。实验结果显示,准确率分别为96.42%、94.07%和95.03%,Kappa系数分别为90.41%、81.08%和86.96%。我们网络的整体性能超过了现有网络的水平。模拟实验进一步表明,鬼卷积自适应融合网络对皮肤病变图像的分割结果优于其他方法,为皮肤疾病的诊断提供了新的可能性。版权所有 © 2023 Elsevier Ltd.
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Cell Discovery
2023 Aug 08
JingHe,MingenLin,Xin...
TET2 is required to suppress mTORC1 signaling through urea cycle with therapeutic potential.
Cell Discovery
肿瘤的发展涉及细胞增长(质量积累)和细胞增殖,是由多个信号通路的相互作用所调控的一个复杂过程。TET2主要作为DNA双氧酶,通过氧化DNA中的5mC来调节基因表达和生物功能,然而它是否在调控细胞增长中发挥作用尚不清楚。在这里,我们展示了TET2抑制mTORC1信号通路,一个主要的生长调控器,从而抑制细胞增长并促进自噬。机制上,TET2作为5mC的“橡皮擦”通过mRNA氧化作用,消除了YBX1-HuR结合,并促进尿素循环酶mRNA的降解,从而负调节尿素循环和精氨酸产生,抑制mTORC1信号通路。因此,TET2缺乏的肿瘤细胞对mTORC1的抑制更敏感。我们的结果揭示了TET2在抑制mTORC1信号传导和抑制细胞生长方面的新功能,将TET2介导的mRNA氧化与细胞代谢和细胞生长调控相联系。这些发现表明mTORC1抑制可能作为治疗TET2缺陷肿瘤的一种潜在方法。© 2023. 中国科学院细胞科学卓越中心。
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MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS
2023 Aug 11
SefaCelik,GozdeYilma...
Shedding light into the biological activity of aminopterin, via molecular structural, docking, and molecular dynamics analyses.
MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS
本研究阐明了氨甲喋呤的结构和抗癌性质,以及其抗病毒特性。通过半经验AM1方法研究了氨甲喋呤的偏好构象,并用密度泛函(DFT/B3LYP)方法和6-311++G(d,p)基组对得到的能量最低构型进行了优化。利用相同水平的理论计算了优化结构的振动频率,并与实验值进行了比较。基于计算的振动模态的潜在能分布(PED)进行了振动分配。对优化结构进行了分子静电势(MEP)和前线分子轨道(HOMO,LUMO)分析,并对其化学反应性进行了研究。为了揭示氨甲喋呤作为抗癌和抗COVID-19药物的生物活性,将氨甲喋呤与DNA、αIIBβ3和α5β1整合素、人类二氢叶酸还原酶、SARS-CoV-2的主要蛋白酶(Mpro)以及SARS-CoV-2/ACE2复合受体进行了对接。阐明了氨甲喋呤与受体的结合机制。分子对接结果显示,氨甲喋呤与DNA(-8.2 kcal/mol)、αIIBβ3和α5β1整合素(分别为-9.0和-10.8 kcal/mol)、人类二氢叶酸还原酶(-9.7 kcal/mol)、SARS-CoV-2的Mpro(-6.7 kcal/mol)以及SARS-CoV-2/ACE2复合受体(-8.1 kcal/mol)之间存在强烈的相互作用。此外,在分子对接计算后,将氨甲喋呤与SARS-CoV-2酶(6M03和6M0J)的得分最高的配体-受体复合物进行了50 ns的全原子分子动力学模拟,以更详细地研究配体-受体相互作用,并准确确定结合自由能。预测结果表明,氨甲喋呤可能显著抑制SARS-CoV-2的感染。因此,本研究展示了氨甲喋呤作为抗癌和抗COVID-19药物的生物活性的多样性。Ramaswamy H. Sarma传达。
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MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS
2023 Aug 10
DeborahQuaglio,Paola...
Exploring the potential of anthraquinone-based hybrids for  identifying a novel generation of antagonists for the Smoothened receptor in HH-dependent tumour.
MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS
天然产物(NPs)由于其化学多样性和调节生物系统的能力,是高利润的药理学工具。在设计新型生物活性化合物的过程中,获取新的化学实体并保持天然化合物类型的生物相关性是一个基本目标。值得注意的是,NPs在理解Hedgehog(HH)信号传导及其在抗癌治疗中的药理调节方面发挥了关键作用。然而,目前开发的HH拮抗剂存在一些局限性,因此越来越多地关注第二代HH抑制剂的设计。通过巧妙地操纵NPs的核心骨架,我们成功地根据不同的设计策略得到了前所未有和有趣的结构。在这里,我们报告了一个基于蒲公英酸骨架与各种取代的哌嗪核团相结合的第一代和第二代蒽醌基杂交化合物的有理设计和合成。这些杂交化合物在结构上类似于已知的SMO拮抗剂的活性部分,SMO是HH信号通路的主要传递者。通过全面的功能和生物学研究,我们确定RH2_2和RH2_6基于蒲公英酸的杂交物作为通过SMO拮抗作用抑制HH的有价值候选物,从而抑制HH依赖性肿瘤生长。我们的发现也证实了基于NPs杂交设计策略在开发新型以NPs为基础的SMO拮抗剂中的成功应用。© 2023 Wiley-VCH GmbH.
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MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS
2023 Aug 11
MartaPersson,Mattias...
Comprehensive molecular characterization of adenoid cystic carcinoma reveals tumor suppressors as novel drivers and prognostic biomarkers.
MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS
腺样囊性癌(ACC)是一种MYB驱动的头颈恶性肿瘤,具有高复发率、远处转移率和不良的长期生存率。需要新的有效靶向治疗方法和临床可用的生物标志物来改善ACC患者的生存率。本研究通过综合分析ACC的拷贝数和转录组来识别新的驱动基因和预后生物标志物。共研究了598例ACC。其中366例有临床随访数据,是迄今为止最大的研究队列。1p36拷贝数缺失(70/492;14%)和肿瘤抑制基因PARK2(6q26)(85/343;25%)是预后性生物标志物;具有同时缺失的患者(n = 20)的总生存期明显较短(P < 0.0001)。1p36缺失独立预测短生存期在多元分析中(P = 0.02)。鉴定了两个促凋亡基因,TP73和KIF1B作为可能的1p36肿瘤抑制基因,其表达降低与预后差和抗凋亡能力增强相关。6q缺失的肿瘤中PARK2的表达明显降低,并且PARK2敲除增加了球状化程度并减少了凋亡,表明PARK2是ACC中的肿瘤抑制基因。此外,在30例ACC中分析全基因表达谱,发现了与短生存期、多个拷贝数变异包括1p36缺失以及TP73表达降低相关的转录组标记。综上所述,结果表明TP73和PARK2是ACC中的新的潜在肿瘤抑制基因和潜在的预后生物标志物。本研究对于深入了解ACC的发病机制具有重要意义。该结果对于临床试验中患者的生物标志物驱动分层具有重要的应用价值。© 2023 The Authors. The Journal of Pathology published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of The Pathological Society of Great Britain and Ireland.© 2023 The Authors. The Journal of Pathology published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of The Pathological Society of Great Britain and Ireland.
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MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS
2023 Aug 10
SilviaRaddi,IlariaTa...
An unusual case of a triple suicide pact at the time of the COVID-19 pandemic.
MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS
2020年12月,世界卫生组织(WHO)宣布SARS-CoV2为全球大流行。居家隔离、社交减少以及对病毒传播的恐惧在随后的时期对自杀构成了重要的风险因素。特别是自杀包约显示出了不同的模式。本文介绍了同一家庭核心成员之间的三人自杀包罕见案例。遇害者是一位年迈、病重的女性以及她的成年子女(一名儿子和一名女儿),他们之间存在着病态的关系。他们最后一次活着被见到是在发现尸体之前的40天。所有尸体都呈现了腐败性变化。经过全面尸检,确定死因是母亲服用了致命剂量的吗啡,而兄妹二人则因自刺颈部导致急性失血而死亡。年轻女性体内有大量的肝素。毒物学分析显示兄妹二人体内存在阿片类药物和酒精。在COVID-19大流行期间,很少有关于自杀包的报道。在报道的极少数案例中,遇害者更常是亲属而非情侣。涉及到三个人的参与是不寻常的,受害者使用不同的自杀方法也是罕见的。在本案中,年迈母亲患有晚期癌症,担心在非家庭环境中死去,而兄妹二人则害怕独自一人,这可能导致了自杀包的构想。社交隔离和经济困难也起到了促进作用。©2023美国法医科学院。
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Journal for ImmunoTherapy of Cancer
2023 Aug
ChristopherCultrara,...
A biologic-device combination product delivering tumor-derived antigens elicits immunogenic cell death-associated immune responses against glioblastoma.
Journal for ImmunoTherapy of Cancer
IGV-001 是一种定制的自体癌细胞免疫疗法,旨在向脑胶质母细胞瘤(GBM)患者输送肿瘤源性抗原负载和免疫刺激信号。IGV-001 由经胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)反义寡聚脱氧核苷酸处理的患者来源的 GBM 细胞构成,并置于专有的生物扩散室(BDC)中。然后,将 BDC 暴露于5-6 Gy 放射线,并在腹部位置植入约48小时。IGV-001 在早期诊断的 GBM 患者中以前已被证明在临床上具有很好的安全性和良好的治疗效果。 使用 GL261 小鼠 GBM 细胞或人类 GBM 细胞制备了 IGV-001 的小鼠(m)和人类(h)变体。在预防性和治疗性实验中,将含有载体或 mIGV-001 的 BDC 植入 C57BL/6 白化雌性小鼠的侧腹,并可选择与编程细胞死亡1(PD-1)阻断剂组合使用。还对肝细胞癌 Hepa 1-6 细胞进行了普遍方法的生物活性测量。跟踪小鼠接受 mIGV-001 后随后植入或已有肿瘤的生长情况和生存状况。对接受 mIGV-001 的小鼠进行了免疫表型分析。对 mIGV-001 和 hIGV-001 进行了细胞外 ATP 和高迁移率族群盒1(HMGB1)的分析,作为免疫原性细胞死亡(ICD)指标,同时还进行了细胞活力、表面类钙蛋白和活性氧化物的流式细胞术分析。通过免疫印迹分析压力和细胞死亡相关途径。 IGV-001 在 GL261 细胞中引起氧化应激和内质网应激,导致细胞毒性反应,使抗原性材料和免疫刺激、与 ICD 相关分子(包括 ATP 和 HMGB1)从 BDC 中释放出来。免疫表型分析证实,IGV-001 增加了 BDC 引流淋巴结中树突状细胞的百分比,以及效应细胞和效应记忆 T 细胞的百分比。与这些观察结果一致,预防性 IGV-001 在小鼠颅内注射 GL261 细胞的挑战下限制了肿瘤的进展,并延长了总生存期,这一益处与具有效应特征的肿瘤特异性 T 细胞的增加有关。在 Hepa 1-6 模型中也得到了类似的发现。此外,治疗性地给予 IGV-001,并与 PD-1 组合使用,可以延缓 GBM 携带小鼠的疾病进展。 这些结果支持使用 IGV-001 诱导临床相关的 ICD 驱动的GBM患者体内抗癌免疫反应。© 作者(或其雇主) 2023。CC BY-NC 许可再使用。不得用于商业用途。请参阅权利和权限。由 BMJ 出版。
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Journal for ImmunoTherapy of Cancer
2023 Aug
ChuXiao,TaoFan,Yujia...
H3K4 trimethylation regulates cancer immunity: a promising therapeutic target in combination with immunotherapy.
Journal for ImmunoTherapy of Cancer
随着癌症免疫调控和免疫疗法的进展,对于组蛋白修饰在建立抗肿瘤免疫能力中的作用正在不断被揭示。开发涉及表观遗传药物(表观遗传药物)和免疫检查点阻断或嵌合抗原受体T细胞疗法的联合治疗有望提高免疫疗法的益处。组蛋白H3赖氨酸4三甲基化(H3K4me3)是肿瘤免疫调控中关键的表观遗传修饰,深度参与调节肿瘤免疫原性、重塑肿瘤免疫微环境和调节免疫细胞功能。然而,如何整合这些理论基础以构建基于H3K4三甲基化的新型治疗策略,并优化现有治疗仍然存在不确定性。本综述探讨了H3K4me3及其调节因子在抗肿瘤免疫中的机制,并探索了H3K4me3相关药物与免疫疗法结合治疗的潜力。深入理解H3K4me3在癌症免疫中的作用将有助于开发新型表观遗传治疗,并促进基于免疫疗法的联合方案的发展。© 作者(或其雇主)2023。在CC BY-NC下许可再使用。不得进行商业再使用。已由BMJ出版。
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Journal for ImmunoTherapy of Cancer
2023 Aug
VincenzoGraziano,And...
Defining the spatial distribution of extracellular adenosine revealed a myeloid-dependent immunosuppressive microenvironment in pancreatic ductal adenocarcinoma.
Journal for ImmunoTherapy of Cancer
胰腺导管腺癌(PDAC)患者的预后仍然非常差。有人认为,腺苷途径通过产生细胞外腺苷(eAdo)有助于PDAC逃避免疫系统,从而对免疫肿瘤学治疗(IOT)表现出耐药性。我们使用基因工程异种移植的PDAC小鼠模型、具有不同免疫浸润和IOT应答的同基因小鼠模型、以及KPC小鼠的自生原位肿瘤,研究了腺苷途径对PDAC肿瘤微环境(TME)的影响。我们使用流式细胞术和成像质谱细胞术(IMC)来表征肿瘤浸润免疫细胞的亚群频率和空间分布。我们使用质谱成像(MSI)来可视化PDAC肿瘤中腺苷的分区情况。我们使用RNA测序来评估腺苷途径对免疫环境的塑造的影响,并将我们的结果与已发表的人类PDAC数据集进行关联。我们证明在小鼠模型中,肿瘤浸润免疫细胞(尤其是髓系细胞群)高表达腺苷途径组分。MSI显示肿瘤细胞外腺苷分布在肿瘤中具有异质性,高浓度分布在周围坏死、缺氧区域,并与富含髓系细胞浸润相关。促肿瘤的M2巨噬细胞高表达Adora2a受体,特别是在IOT耐药模型中表现出。使用anti-CD73抗体和Adora2a抑制剂的联合治疗抑制了eAdo(Adoi)的形成和作用,减缓了肿瘤生长并减少了转移负担。此外,阻断腺苷途径提高了细胞毒性药物或免疫治疗的疗效。Adoi改变了TME,减少了M2巨噬细胞和调节性T细胞的浸润。RNA测序分析表明,与免疫调控、缺氧和肿瘤基质相关的基因在Adoi后下调,从而与PDAC患者的不良预后相关联。eAdo的形成促进了PDAC的免疫抑制TME发展,导致其对常规和新型治疗的耐药性。因此,抑制腺苷途径可能是调节PDAC免疫环境并提高患者治疗反应的策略。©作者(或其雇主)2023。在CC BY许可下允许再使用。由BMJ出版。
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