2019年11月7日-8日,第七屆中國核酸國際論壇(CNAF)在廣州翡翠希爾頓酒店順利召開!本屆核酸論壇邀請了近二十位國際知名科學(xué)家,圍繞“非編碼RNA研究國際前沿”、“CRISPR基因編輯技術(shù)”、“全球核酸藥最新發(fā)展”和“RNA尖端技術(shù)與應(yīng)用”四大議題做主旨或?qū)n}學(xué)術(shù)報告,報告內(nèi)容涵蓋了RNAi治療的仿生化學(xué)、從發(fā)現(xiàn)到臨床的miRNA療法、RNA指導(dǎo)的基因組調(diào)控、非編碼RNA、RNA結(jié)合蛋白和RNA修飾介導(dǎo)的基因調(diào)控、神經(jīng)回路形成的分子邏輯、lncRNA在哺乳動物細(xì)胞中的功能和作用模式、tRNA衍生的小RNAs在基因調(diào)控中的作用、哺乳動物細(xì)胞核中RNAi應(yīng)用、尋找癌癥中的lncRNAs、CRISPR-Cas監(jiān)測復(fù)合體的結(jié)構(gòu)生物學(xué)、靶向胞內(nèi)遞送siRNA、基因補(bǔ)償和轉(zhuǎn)錄適應(yīng)、破譯“m6A編碼”、基因調(diào)控元件的功能表征和靶向治療等等,均為全球最新的核酸科研與技術(shù)進(jìn)展,干貨很多,這一期的微信文章讓小編一一為您介紹!
作為本屆CNAF大會的開場主旨報告嘉賓,2006年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主、美國國家科學(xué)院院士Craig C. MELLO教授帶來了題為“RNA Guided Genome Surveillance”的精彩報告。報告指出,生命體識別和響應(yīng)病原性核酸的能力需要復(fù)雜的機(jī)制來避免識別和沉默自身基因或自身免疫沉默。其中保守的Piwi途徑掃描并沉默外源基因,而CSR-1途徑識別并保護(hù)自身基因免受Piwi介導(dǎo)的自身免疫沉默,其次,報告闡述了CSR-1如何與保守的Piwi途徑以及線蟲特異的AGO(WAGO)途徑相互作用,以實(shí)現(xiàn)生殖系基因表達(dá)的全轉(zhuǎn)錄組監(jiān)測。最后,Dr. MELLO表示其實(shí)驗(yàn)室將會繼續(xù)探索小RNA的神奇世界,希望其研究成果能為跨代表觀遺傳學(xué)遺傳機(jī)制和基因表達(dá)調(diào)控提供新的思路。
美國德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心David Corey教授帶來的報告是關(guān)于RNAi在哺乳動物細(xì)胞核中的應(yīng)用。報告開場就向大家簡單介紹了人類細(xì)胞的細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)的miRNAs和RNAi蛋白(如argonaute),以及如何應(yīng)用到合成核酸的開發(fā)中,以調(diào)節(jié)與疾病相關(guān)的基因的表達(dá)。接著,以弗里德希共濟(jì)失調(diào)(FRDA)遺傳性疾病為例,展示了將anti-GAA雙鏈體RNAs或單鏈鎖核酸(LNAs)引入患者來源的細(xì)胞,可使FXN表達(dá)水平增加至類似于野生型細(xì)胞的水平,該報告為我們展示了合成核酸可作為一種恢復(fù)治愈性FXN水平從而減輕疾病的新策略。
接下來,來自美國Alnylam制藥公司高級副總裁Muthiah Manoharan為大家?guī)砹恕癛NAi治療的仿生化學(xué)”的主題報告。主要圍繞RNAi治療的最新進(jìn)展、遞送方式、肝外遞送等展開討論,并介紹了GalNAc平臺的進(jìn)展,以及如何解決脫靶效應(yīng)。報告還介紹了Inclisiran治療LDL-C導(dǎo)致的動脈粥樣硬化證(ASCVD)、Givosisrna治療siRNA藥物在急性肝卟啉癥(AHP)等方面的最新進(jìn)展。除了2018年獲得美國FDA批準(zhǔn)上市的Onpattro,Alnylam公司旗下已經(jīng)有5個siRNA藥物已經(jīng)處于臨床三期。最后,Dr.Manoharan提出了新型siRNA化學(xué)在RNAi治療中的重要作用,對于RNAi藥物的開發(fā)具有啟示性意義。
Title:Gene regulation mediated by non-coding RNAs, RNA binding proteins and RNA modifications
論壇第一天上午最后一個報告來自德國雷根斯堡大學(xué)的Gunter Meister教授,Dr. Meister為大家?guī)淼氖顷P(guān)于非編碼RNA、RNA結(jié)合蛋白和RNA修飾介導(dǎo)的基因調(diào)控的主題報告。描述了RBP如何在共轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控miRNA的表達(dá),并且介紹了RNA修飾途徑及其與人細(xì)胞中其他細(xì)胞RNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的交互作用。此外,還介紹RBP功能方面的最新進(jìn)展,包括RNA堿基修飾的readers和writers。最后,Dr. Meister在報告中還向與會者介紹了用于研究RNA修飾的強(qiáng)大而可靠的工具。
作為本屆CNAF特邀報告嘉賓,美國科學(xué)院院士、美國紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心教授Dinshaw J. Patel為大家?guī)砹岁P(guān)于CRISPR-Cas監(jiān)測復(fù)合體結(jié)構(gòu)生物學(xué)的精彩報告。關(guān)于多亞基CRISPR-Cas復(fù)合物的研究報告中,Dr. Patel院士主要集中在I-A Csy和III-A Csm系統(tǒng)上。指出了在III-A型Csm系統(tǒng)中目標(biāo)RNA結(jié)合和裂解的機(jī)制,以及HEPN口袋中目標(biāo)RNA激活的ssDNA裂解以及Palm口袋中ATP形成環(huán)狀寡聚腺苷酸(cOA)的機(jī)制。此外,Dr. Patel還重點(diǎn)介紹一種timer機(jī)制,通過該機(jī)制,CARF結(jié)構(gòu)域內(nèi)連續(xù)的cOA結(jié)合切口可以調(diào)節(jié)相鄰HEPN域的反式Csm6 RNase活性。報告最后,Dr. Patel還介紹了anti-CRISPR蛋白在抑制單亞基和多亞基CRISPR-Cas宿主防御途徑中的作用。Dr.Patel此次關(guān)于CRISPR-Cas監(jiān)測復(fù)合體結(jié)構(gòu)生物學(xué)的內(nèi)容給在場的研究工作者帶來了重要指導(dǎo)意義。
Title: Biological Robustness: genetic compensation and transcriptional adaptation
緊接著,這位酷似好萊塢巨星“布魯斯·威利斯”的來自德國馬克斯-普朗克研究所心肺研究中心Didier Stainier教授帶來了基因補(bǔ)償和轉(zhuǎn)錄適應(yīng)的報告。Dr. Stainier在報告中為大家介紹了轉(zhuǎn)錄適應(yīng)的普遍性及其潛在的分子機(jī)制。通過分析秀麗隱桿線蟲、斑馬魚和小鼠中幾種轉(zhuǎn)錄適應(yīng)模型,指出未能轉(zhuǎn)錄突變基因的等位基因不表現(xiàn)出轉(zhuǎn)錄適應(yīng)性,并且這些等位基因比表現(xiàn)突變mRNA衰減的等位基因產(chǎn)生更嚴(yán)重的表型,并且突變的mRNA衰減揭示了與突變基因mRNA序列相似的大量基因的上調(diào),表明了序列依賴性機(jī)制。此外,還報道了秀麗隱桿線蟲模型中已知參與小RNA成熟并轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核中的因子(包括Argonaute蛋白和DICER)。這對于理解致病突變具有啟示性意義,并且將有助于設(shè)計出具有最小轉(zhuǎn)錄適應(yīng)衍生補(bǔ)償?shù)耐蛔兊任换颉?/DIV>
Schraga Schwartz, PhD
以色列魏茨曼科學(xué)研究所教授
Title: Deciphering the ‘m6A code’ via quantitative, antibody independent mapping
以色列魏茨曼科學(xué)研究所Schraga Schwartz教授的主題報告關(guān)注的重點(diǎn)是如何通過m6A的化學(xué)計量來破譯“m6A編碼”。首先提出目前存在的一個局限性就是無法量化m6A的化學(xué)計量,并且缺乏抗體非依賴性方法來定量分析m6A。隨后介紹了其實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的可對m6A進(jìn)行系統(tǒng)定量分析的MAZTER-seq技術(shù)。描述了MAZTER-seq可以驗(yàn)證和從頭發(fā)現(xiàn)m6A位點(diǎn),校準(zhǔn)基于抗體方法的性能,并定量跟蹤酵母配子發(fā)生和哺乳動物分化中的m6A動力學(xué)。指出m6A化學(xué)計量是通過簡單且可預(yù)測的代碼進(jìn)行順式“硬編碼”的,占甲基化水平變異的33%-46%,可以準(zhǔn)確預(yù)測整個進(jìn)化過程中m6A的丟失和獲取事件。最后,還介紹了MAZTER-seq可以定量研究m6A在亞細(xì)胞部分、不同細(xì)胞類型和疾病狀態(tài)中的調(diào)控。
Xiaohu Gao, PhD
美國華盛頓大學(xué)教授
Title: Targeted intracellular delivery of siRNA
來自美國華盛頓大學(xué)的Xiaohu Gao教授帶來的是關(guān)于siRNA胞內(nèi)遞送的專題報告。報告開場就指出了DNA、RNA、蛋白質(zhì)和多肽等生物大分子藥物雖然在靶向結(jié)合特異性方面更勝一籌,且更易于設(shè)計,但是這些大的高水溶性的分子無法進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)空間,而絕大多數(shù)生物活動都發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)空間。接著,Dr. Gao與參會者分享了生物制劑靶向胞內(nèi)給藥方面取得的最新進(jìn)展,這對于擴(kuò)大診斷和治療的目標(biāo)空間具有重大的意義。
Igor Ulitsky, PhD
以色列魏茨曼科學(xué)研究所教授
Title: Functions and modes of action of long noncoding RNAs in mammalian cells
論壇第一天最后一個報告嘉賓是來自以色列魏茨曼科學(xué)研究所的Igor Ulitsky教授,Dr. Ulitsky圍繞lncRNA在哺乳動物細(xì)胞中的功能和作用模式作了精彩的報告。提出了許多目前亟待解答的問題:哪些lncRNA具有功能?lncRNA序列中的功能信息如何編碼?這些功能信息是相對成熟的RNA還是新生的RNA?并分享了其實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)方法關(guān)注早期細(xì)胞命運(yùn)決定中的lncRNA功能,以及利用計算方法解答lncRNA進(jìn)化的問題,引起了在場聽眾的極大興趣。
2019年11月8日嘉賓報告
Thomas C. Südhof, PhD
2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎
美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授
霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員
主旨報告: The Molecular Logic of Neural Circuit Formation
論壇第二天上午首位主旨報告嘉賓是2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主、美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院、霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所教授Thomas C. Südhof,Dr. Südhof給大家?guī)砹岁P(guān)于神經(jīng)回路形成的分子邏輯的精彩報告。報告中,Dr. Südhof介紹了神經(jīng)回路通過突出傳遞信息,突出是大腦中信息計算的基礎(chǔ)單元,具有驚人的速度、準(zhǔn)確性和彈性。其研究成果建立了突觸連接的分子機(jī)制,使其對特定的一對神經(jīng)元具有特異性,并賦予特定的突觸特性。報告還介紹了Adhesion GPCR作為人類基因組中第二大GPCRs家族功能作用。此外,Dr. Südhof還概述了已確定的可以解釋這些過程的關(guān)鍵機(jī)制,并討論它們與神經(jīng)精神疾病的相關(guān)性。此次報告內(nèi)容,對于從事腦科學(xué)和神經(jīng)表觀遺傳的聽眾而言具有重要的啟發(fā)意義。
Ekkehard Leberer, PhD
德國賽諾菲研發(fā)聯(lián)盟管理高級總監(jiān)
Title: MiRNA Therapeutics: From Discovery to the Bedside
來自德國賽諾菲研發(fā)聯(lián)盟管理高級總監(jiān)Ekkehard Leberer博士重點(diǎn)關(guān)注在從發(fā)現(xiàn)到臨床的miRNA治療。報告指出,非編碼基因組中miRNA可以治療干擾的新靶點(diǎn),分析了基于microRNA藥物開發(fā)的機(jī)遇和挑戰(zhàn),并說明通過反義寡核苷酸(anti-miR-21)靶向microRNA-21來成功產(chǎn)生基于抗纖維化microRNA的治療方法。這種基于microRNA的藥物用于治療Alport綜合征纖維化腎臟疾病目前處于2期臨床試驗(yàn)階段,報告中先天性疾病每5萬人中就有一位患者,故該藥物的開發(fā)研究具有重要的意義。
Nadav Ahituv, PhD
美國加州大學(xué)舊金山分校教授
Title: Functional characterization and therapeutic targeting of gene regulatory elements
美國加州大學(xué)舊金山分校的Nadav Ahituv教授則圍繞“基因調(diào)控元件的功能表征和靶向治療”主題展開討論,指出大規(guī)模平行的報告基因分析(MPRA)可同時并行測試成千上萬個基因調(diào)控元件的活性。通過設(shè)計MPRAs來學(xué)習(xí)調(diào)控語法或?qū)膊≈幸鸹蛘{(diào)控元件的每一個可能的核苷酸變化進(jìn)行飽和誘變,可解釋基因調(diào)控突變的表型后果,提出調(diào)節(jié)元件也可以用作治療靶標(biāo)。接著,報告了在體內(nèi)使用調(diào)控元件的CRISPRa來挽救Sim1雜合小鼠單倍型肥胖表型的案例,強(qiáng)調(diào)了調(diào)控元件作為治療靶點(diǎn)可用于治療許多基因劑量改變導(dǎo)致的疾病。
Mark A. Kay, PhD
美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授
Title: The role of tRNA derived small RNAs in gene regulation–a potential target for a new cancer therapeutic
美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院Mark A. Kay教授在大會報告中分享了tRNA衍生的小RNAs在基因調(diào)控中的作用。Dr. Kay首先對tRNAs的功能以及tRNAs可以被裂解為各種tRNAs衍生的小RNA進(jìn)行了簡要的介紹,并描述了特異性tsRNAs如何調(diào)節(jié)核糖體生物發(fā)生的作用和機(jī)制,以及為什么它們代表癌癥治療的潛在靶標(biāo),提供了有關(guān)方面的最新進(jìn)展,以幫助我們識別存在于各種細(xì)胞類型中的各種tsRNAs的生物學(xué)靶標(biāo)。
Bryan C. Dickinson, PhD
美國芝加哥大學(xué)副教授
Title: Humanized synthetic biology approaches to exploit RNA regulation
美國芝加哥大學(xué)Bryan C. Dickinson副教授帶來題為“人源化合成生物學(xué)方法以探索利用RNA調(diào)控”的主題報告。Dr. Dickinson介紹了其團(tuán)隊開發(fā)的一種新的蛋白質(zhì)工程策略CRISPR/Cas-inspired RNA targeting system (CIRTS),可用于構(gòu)建完全由人類蛋白質(zhì)部分構(gòu)建的可編程RNA調(diào)控系統(tǒng),其體積大小也比當(dāng)前的CRISPR-Cas系統(tǒng)更小,指出CIRTS代表了一種簡單且可推廣的方法,可將一系列效應(yīng)蛋白遞送至目標(biāo)轉(zhuǎn)錄本,包括核酸酶、降解機(jī)制、翻譯激活因子和堿基編輯器。CIRTS的小體積和來源于人類的特性為基礎(chǔ)研究提供了一種更少干擾的方法,并且在應(yīng)用于表觀轉(zhuǎn)錄組療法時可以避免免疫問題。
Rory Johnson, PhD
瑞士伯爾尼大學(xué)教授
Title: Driving in the Dark: Hunting for Long Noncoding RNAs in Cancer
瑞士伯爾尼大學(xué)的Rory Johnson教授帶來了“黑暗中駕駛:在癌癥中尋找長鏈非編碼RNA”的精彩報告。Dr. Johnson在報告中分享了其實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的成千上萬條未被表征的lncRNA,指出對于開發(fā)具有持久療效和低副作用的新療法帶來了新的希望。此外,Dr. Johnson還介紹了其實(shí)驗(yàn)室通過生物信息學(xué)、CRISPR基因編輯等實(shí)驗(yàn)方法研究途徑篩選lncRNA,以尋找具有促進(jìn)癌癥活性的lncRNA。
Gang Chen, PhD
新加坡南洋理工大學(xué)助理教授
Title: Targeting RNA sequences and structures with a PNA-based programmable platform
作為本屆CNAF最后一個報告嘉賓,新加坡南洋理工大學(xué)Gang Chen教授帶來的是關(guān)于新型化學(xué)修飾的dsRNA結(jié)合PNA(dbPNAs)的合成和生物物理特性的專題報告。Dr. Chen展示了dsRNA對ssRNA和dsDNAs的選擇性識別具有序列特異性。并且dbPNA和傳統(tǒng)的反義PNAs(asPNAs)可以組合使用,作為有用的dsRNA-ssRNA連接特異性分子膠,用于探測和靶向轉(zhuǎn)錄組中許多生物學(xué)和醫(yī)學(xué)上重要的RNA結(jié)構(gòu)。報告的最后討論了PNAs平臺在靶向miRNA發(fā)夾前體、tau pre-mRNA剪接位點(diǎn)發(fā)夾結(jié)構(gòu)和流感病毒RNA結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用。
此外,本屆論壇還有來自GE醫(yī)療集團(tuán)生命科學(xué)事業(yè)部、美國圣諾制藥和QIAGEN的三個專題技術(shù)報告。GE高級產(chǎn)品專家Shun Pan主要如何聚焦經(jīng)濟(jì)有效地從工藝開發(fā)到臨床到商業(yè)規(guī)模的寡核苷酸治療藥物的生產(chǎn)合成策略,介紹了AKTA Oligo全系列平臺以及Primer Support 5G相比CPG在載量和綜合成本上的優(yōu)勢;美國圣諾制藥首席科學(xué)家Alan Lu給大家?guī)砹似洫?dú)家知識產(chǎn)權(quán)的組氨酸-賴氨酸共聚多肽納米顆粒(PNP)遞送技術(shù)在遞送siRNA治療肝癌的最新進(jìn)展,包括STP705在靶向Kupffer細(xì)胞、LSEC和HSC等內(nèi)容以及靶向TGF-β1的siRNA藥物與PD-L1聯(lián)合用藥進(jìn)展;QIAGEN市場開發(fā)經(jīng)理Jingkun Wang介紹了LNA技術(shù)如何增強(qiáng)QIAseq RNAseq解決方案。
編者小結(jié)
回首上周末圓滿結(jié)束的2019第七屆中國核酸國際論壇(CNAF),我們有幸與諾貝爾獎得主、美國科學(xué)院院士以及全球核酸領(lǐng)域的頂尖科學(xué)家們面對面進(jìn)行高水平的學(xué)術(shù)交流、思維碰撞和成果分享,又一次領(lǐng)略了核酸科學(xué)技術(shù)中的前沿發(fā)現(xiàn)和進(jìn)展,現(xiàn)場感受到了當(dāng)今引領(lǐng)核酸科學(xué)研發(fā)趨勢和產(chǎn)業(yè)化方向的大師風(fēng)采,大開眼界的同時受益匪淺。現(xiàn)場有多位嘉賓和參會者均向編者反映:這是我參加的最棒的一次學(xué)術(shù)論壇,組委會工作太出色了!展望未來,2020中國核酸國際論壇(CNAF)更加值得期待,相信在組委會、嘉賓和所有參會者協(xié)作支持下,將會是一場精彩絕倫的學(xué)術(shù)盛宴,明年CNAF我們不見不散。!
本屆CNAF論壇主席、主旨報告嘉賓、2006年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主、美國國家科學(xué)院院士Craig C. MELLO教授致閉幕詞并給予本屆CNAF論壇高度評價。
關(guān)于中國核酸國際論壇(CNAF)
核酸科學(xué)一直都是全球生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的核心研究方向,對推動全人類的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)、基因科學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、核酸藥物和改善人類健康具有革命性的推動力和影響力,近年來核酸科學(xué)在諸多領(lǐng)域取得了眾多原創(chuàng)性和突破性進(jìn)展,成為最受學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)界矚目的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。中國核酸國際論壇(CNAF)起源于自2013年的廣州核酸國際論壇,由享譽(yù)世界的諾貝爾獎得主科學(xué)家領(lǐng)銜,由托馬斯•切赫教授(1989年諾貝爾化學(xué)獎)和科學(xué)家克雷格•梅洛教授(2006年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎)等四十多位頂尖科學(xué)家組成學(xué)術(shù)委員會,邀請嘉賓均是來自全球范圍內(nèi)的頂級學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、科學(xué)團(tuán)體或企業(yè)巨頭,通過高水平國際論壇推動中國核酸科學(xué)和生物產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展,促進(jìn)全球范圍內(nèi)核酸科學(xué)學(xué)科發(fā)展,加快中國核酸產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)與國際頂尖學(xué)術(shù)及產(chǎn)業(yè)平臺對接,促進(jìn)中國科學(xué)家同世界頂級科學(xué)家對話與交流。
——中國核酸國際論壇組委會
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