厉害！暨南人发表肿瘤发生与转移的重要研究
暨南大学
公众号ID：jinandaxue1906
关注
南方的冬天 今日送来暖阳
暨南科研工作者们也来送喜报了！
生命科学技术学院何庆瑜、李斌研究团队
在《Signal Transduction and
Targeted Therapy》和《Theranostics》
发表肿瘤发生与转移研究的重要发现
近期，暨南大学生命科学技术学院何庆瑜、李斌合作在Signal Transduction and Targeted Therapy (1区，IF:13.49)上发表了“Identification of miR-515-3p and its targets vimentin and MMP3 as a key regulatory mechanism in esophageal cancer metastasis: functional and clinical significance”的文章，此文从生物功能、分子机制和潜在临床意义三个方面深入剖析miR-515-3p在食管癌转移中的角色。
食管癌是一种常见的无法有效控制的高发消化道恶性肿瘤，其五年生存率仅为15%左右。近年来对癌症的治疗方法有了很大进步，但因其转移特性易复发，难以根治。有研究表明微小RNA（microRNAs, miRNAs）和肿瘤细胞转移有密切关系，或可以作为治疗癌细胞转移的手段，但目前对肿瘤转移的机制尚不清楚，迫切需要深入的功能机制研究，并发展新的有效治疗策略。
课题组通过比较不同转移能力食管癌细胞的miRNA表达谱，首次发现miR-515-3p可抑制肿瘤转移。结果表明：miR-515-3p通过与vimentin的CDS区域和MMP3的3’-UTR 区域直接结合来调控vimentin 和MMP3的表达，抑制EMT进程最终抑制食管癌转移。全基因组甲基化测序和甲基化特异性PCR也表明，在食管癌细胞和肿瘤组织中，miR-515-3p启动子内CpG岛显著高甲基化，这可能是导致miR-515-3p在食管癌中表达下调的主要原因。此外，根据miR-515-3p序列合成的oligonucleotide在裸鼠体内可显著抑制食管癌细胞转移，有望用作一种治疗食管癌转移的方法。
（图1. miR-515-3p抑制食管癌侵袭转移的作用机制)
（图2. miR-515-3p oligonucleotide
具有良好的肿瘤转移治疗潜力）
暨南大学的何庆瑜教授、李斌教授为本文的共同通讯作者，生科院2018级博士研究生胡会芳为本文的第一作者。本工作得到国家重点研发计划(2017YFA0505100)、国家自然科学基金项目(81973339, 31770888, 81803551, 31570828, 81773085, 81672953)资助。
此外，课题组关于ARF1蛋白通过调控IQGAP1-ERK-Drp1通路影响线粒体分裂进而抑制肠癌发生发展、以及筛选出ARF1靶向药物Azelastine（氮卓斯汀）的研究成果，也于2020年11月在Theranostics（1区，IF: 8.579）在线发表。
(图3. ARF1在肠癌中的功能机制研究
及靶向药物筛选)
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41392-020-00275-8
https://www.thno.org/ms/doc/1568/epub/48698c2.pdf
纳米光子学研究院教授郑先创在Nano Letters
上发表分级光动力治疗领域研究成果
近日，暨大纳米光子学研究院教授郑先创与南京大学合作的研究成果“Tumor Microenvironment-Regulated and Reported Nanoparticles for Overcoming the Self-Confinement of Multiple Photodynamic Therapy”发表在重要期刊Nano Letters上。该研究为分级光动力治疗领域的重要进展，主要通过微环境调控和原位氧供给协同作用改善肿瘤乏氧，克服分级光动力治疗的自限性。
近年来，分级光动力疗法（fPDT）被开发应用于提高肿瘤治疗的安全性和有效性。光动力疗法（PDT）的效率依赖于肿瘤的氧分压，但大多数肿瘤是缺氧的，而PDT又会进一步降低肿瘤的氧分压，从而造成治疗方式的自限性，且这一自限性在fPDT中影响尤为严重。
为了克服这一自限性，郑先创及其合作者合成了一种集肿瘤微环境调控、原位氧供给、光动力治疗、氧分压监测四项功能于一体的纳米体系，通过微环境调控和原位氧供给协同作用，改善肿瘤乏氧，提高纳米体系的光动力治疗效率，通过氧分压检测功能实时反馈肿瘤乏氧的信息。
实验结果表明，传统的单纯原位氧供给策略在多次激光照射后，由于血管的破坏，会导致其改善肿瘤乏氧能力不断减弱；相比之下，微环境调控可以舒张血管，与原位氧供给产生协同作用，即便在fPDT过程中也能够持续维持肿瘤氧分压，从而显著提高治疗效率。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c02272
化学与材料学院陈填烽团队在纳米药物
肿瘤免疫细胞治疗上取得新进展
近日，我校化学与材料学院陈填烽教授团队在基于肿瘤免疫治疗的纳米药物设计上获得新突破，在国际著名期刊《ACS Nano》杂志（2020,9, 11067-11082，杂志影响因子为14.588）发表了题为“Boosting Natural Killer Cell-Based Cancer Immunotherapy with Selenocystine/Transforming Growth Factor-Beta InhibitorEncapsulated Nanoemulsion”的研究成果。暨南大学为该研究的唯一完成单位，博士生刘畅和赖浩强为本论文共同第一作者，陈填烽为论文的独立通讯作者。
NK细胞具有不依赖于抗原特异性或MHC非限制性特性的抗肿瘤活性以及较小的可能性引起移植物抗宿主病优势，因此，基于NK细胞过继性治疗的免疫治疗被认为是极具吸引力的癌症治疗方法。虽然目前报道的化疗药物能够在一定程度上增强NK细胞免疫活性，然而由于化疗药物对免疫细胞的毒性，肿瘤发展中免疫逃逸的出现，以及肿瘤极其复杂的微环境和发生发展机制限制了免疫细胞的活性。因此开发高效、安全的免疫调节剂类药物用于激发NK细胞强大的抗肿瘤潜能具有重要意义。
因此，该团队通过设计合成了一种含硒代胱氨酸和免疫调节剂的共载纳米体系，并对其作为NK细胞免疫增敏剂用于三阴乳腺癌治疗的可行性及潜在机理进行探讨。
该研究发现，含硒代胱氨酸和TGF-β抑制剂纳米体系能够增强多个临床患者来源NK细胞的肿瘤免疫杀伤作用，随着硒代胱氨酸浓度的增加以及NK细胞比例的提高，其增强倍数最高达30.6倍。进一步研究发现，该含硒纳米体系能够促进NK细胞表面NKG2D的表达以及肿瘤细胞表面NKG2DLs的表达，增强NK细胞对肿瘤细胞的识别和细胞毒性，从而增强NK细胞的抗肿瘤免疫效果。这项研究不仅阐述了一种设计纳米乳制剂以协同传递药物的简单策略，而且也揭示了含硒纳米体系作为NK细胞治疗的有效免疫增敏剂在乳腺癌特别是TNBCs的适应性治疗中的潜在应用和作用机制。
陈填烽教授团队一直致力于靶向化学创新药物的应用研究，获得万人计划青年拔尖人才项目、国家863计划、国家自然科学基金项目及广东省自然科学杰出青年基金等项目的资助。以通讯作者Cell子刊Matter、Science Advances、JACS、Angew Chem Int Ed、Adv Funct Mater及ACS Nano等IF>10主流杂志发表论文超过45篇，封面论文30篇，h-index 57，申报中国专利55项，实现技术成果转化12项，产生了重要的经济及社会效应，以第一完成人获得2020年中国抗癌协会科技二等奖、2018年中华医学科技奖青年科技奖及2018广东省自然科学二等奖等多项科技奖励。
论文信息：Chang Liu#, Haoqiang Lai#, Tianfeng Chen*, Boosting Natural Killer Cell-Based Cancer Immunotherapy with Selenocystine/Transforming Growth Factor-Beta Inhibitor Encapsulated Nanoemulsion. ACS Nano, 2020, 14, 11067−11082.
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b10103
纳米光子学研究院包燕军教授等
在Nano Letters上发表超构表面全息成像
重要研究成果
近日，纳米光子学研究院包燕军教授等在超构表面全息成像研究方面取得重要进展，他们创新性地提出利用点光源作为激发光源，解决了平面波入射下几何相位超构表面全息图像互关联的限制，为未来点光源和超构表面的结合提供了理论设计基础，相关研究成果以“Point-Source Geometric Metasurface Holography”为题发表在国际学术期刊Nano Letters上。
在光学中，与光场偏振态改变有关的几何相位具有简单的结构转角调控相位功能，在超构表面全息成像领域得到了广泛应用。但另一方面，这种性质导致其在不同波长、角度、偏振态等入射条件下的全息图像会关联在一起，无法得到独立的全息图像，限制了其进一步应用。针对这一问题，包燕军等提出利用点光源作为激发光源，利用其散射场的相位随波长和空间位置依赖的特性，结合超构表面几何相位，打破了不同平面波入射条件下关联的全息相位分布，实现了不同自旋态偏振、不同波长入射下的独立全息图像，并通过移动点光源的位置动态实现了连续独立全息图像的产生。该工作突破了传统平面波入射下几何相位超构表面全息图像互关联的限制，并对于量子点，荧光分子等其它点光源与超构表面的结合来实现单光子全息、荧光全息等的研究具有重要参考价值。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c04485
新闻与传播学院王海燕教授在国际传播学
顶级刊物Journal of Communication发表论文
近日，新闻与传播学院王海燕教授以独立作者身份在国际传播学顶级学术期刊Journal of Communication（《传播学刊》）上发表论文。论文标题为“Generational Change in Chinese Journalism: Developing Mannheim’s Theory of Generations for Contemporary Social Conditions” （中国新闻业的代际变化：当代社会条件下对曼海姆代际理论的发展）。
（新闻与传播学院王海燕教授）
该文在应用并发展卡尔·曼海姆的代际理论的基础上，分析自上世纪九十年代以来中国新闻业发生的深远变化，以及导致这些变化的社会和政治经济变迁，推进了曼海姆代际理论在新闻学研究以及当代社会研究中的发展。
（论文截图）
Journal of Communication创刊于1951年，是国际上历史最悠久、学术影响最权威的传播学期刊，位列SSCI期刊Q1区，五年影响因子7.175。这是王海燕教授第二次在该刊发文，实现了暨南大学在该刊零的突破。
2019年，王海燕教授曾以第一作者身份在该刊发表论文“Chinese Newspaper Groups in the Digital Era: The Resurgence of the Party press”（数字化时代的中国报业集团：党报再崛起）。
生物医学转化研究院周庆华课题组在
Science Advances发表学术论文
揭示表观跨代遗传的分子机制
近日，我校周庆华课题组在Science Advances上发表了题为“N6-methyldeoxyadenine and histone methylation mediate transgenerational survival advantages induced by hormetic heat stress”的研究论文。
该研究利用秀丽隐杆线虫为模型，发现轻度的热激会导致线虫的寿命延长，且这种现象在未经热激的后代中仍然能维持到F5代，进一步机制研究揭示了这种跨代遗传效应被组蛋白H3K9me3和DNA的N6-mA（DNA上的N6-甲基腺嘌呤）的修饰所介导。
（论文截图）
温度是重要的环境因素，机体的环境经历不可避免地包括温度的影响。已有研究表明，轻度的热应激（包括由轻度的高温刺激或短期致死性的高温刺激所引起的热应激）可延长机体的寿命和增加其抗逆性。这种对压力耐受力的适应性诱导被称为“低毒性兴奋效应”，该现象已经在多种模式生物中有报道。而已有研究表明，当环境因素影响到生物体生理和行为时，机体会以非遗传信息的形式将这种影响因素传递给后代，即为表观遗传。那么，温度作为重要的环境因素，其诱导的“低毒性兴奋效应”是否也有有跨代遗传（TEI）现象呢？如果有，其机制是什么呢？
在本篇文章中，作者用衰老和跨代遗传研究的首选模式生物-秀丽隐杆线虫，发现热激的亲代和它们的后代（后代未经热激，培养在线虫正常培养温度20 ℃）表现出寿命的显著延长。且这种效应可以一直传递到F5代，即使F1-F4代从未经历过热激，到第六代（F6）恢复正常寿命。此外，热激的雄性与非热激雌雄同体交配，或非热激的雄性与热激的雌雄同体交配，得到的F1子代及其F2代都显示显著的寿命延长，这表明父系和母系均可以传递由热应激诱导的信息，从而导致后代的生存优势。
进一步的机制研究发现，转录因子HSF-1、DAF-16和核受体DAF-12参与了这种热应激诱导的寿命延长的跨代遗传的调控。为了解析hsf-1，daf-16和daf-12在该跨代遗传效应中的作用是执行热应激反应，或是传递可遗传的记忆，还是同时参与两者，作者通过亲代（P0）或者子代（F1）代特异地RNAi沉默分析，发现hsf-1和daf-12在子代中的作用是执行热压力应答去延长寿命，而DAF-16不仅参与执行热应答，还参与跨代记忆的传递。
由于所观察到的热压力诱导的生存优势会在有限世代内恢复到正常水平，作者猜测这一现象可能是受到表观遗传的调控。通过对参与表观遗传调控的部分基因突变株进行检测，发现组蛋白H3K9me3修饰参与该跨代遗传效应。除了组蛋白修饰的作用外，DNA甲基化也可以成为可遗传信息的载体。作者用dot blot分析，发现DNA的N6-mA修饰在热激的P0代中显著升高，且这种DNA的N6-mA修饰的增加在子代中可一直维持四代，即使子代从未受到任何热激，这一发现与F6代恢复正常寿命一致。此外，N6-mA甲基转移酶功能缺失突变体damt-1（tm6887）和damt-1（VC40319）在热应激后均不提高N6-mA的水平。且生存分析发现damt-1突变体消除了热应激记忆的传递。这些结果表明DNA N6-mA修饰参与热应激诱导寿命延长的跨代遗传。
通过采用H3K9me3 ChIP和N6-mA MeDIP技术，作者进一步揭示了H3K9me3和N6-mA这两种修饰在热应激诱导的生存优势的跨代遗传中的调控机制——在热压力下，一些基因的H3K9me3修饰水平降低，同时伴随着N6-mA水平的升高，且这种表观遗传修饰的标记在子代中得以维持，并协同促进应激反应相关基因的转录，最终实现热应激后代寿命的延长。有趣的是，在这项研究中作者发现，在参与热激诱导生存优势的跨代遗传调控的转录因子HSF-1，DAF-16和DAF-12中，DAF-16参与调控热压力诱导的N6-mA升高以传递跨代记忆。
总之，在这项研究中，作者发现父母代可以传递由热休克诱导的信息，从而导致后代的生存受益，使得后代的寿命和健康寿命得以延长。而在这个信息传递过程中，涉及H3K9me3和N6-mA依赖性的跨代遗传网络，这些遗传网络赋予基因表达的改变，最终导致后代的生存优势。这个跨代遗传过程还依赖于转录因子DAF-16和HSF-1以及核受体DAF-12。也就是说，在环境压力下，亲代的热应激会激活DAF-16，HSF-1和DAF-12来延长寿命，而其中DAF-16还调控N6-mA和H3K9me3的水平并在后代中建立这些表观遗传标记。反过来，子代中的H3K9me3和N6-mA标记会促进应激反应相关基因（即daf-16，hsf-1和daf-12，daf-16和hsf-1的靶基因）的募集并促进热应激反应的激活，最终导致由热应激介导的生存优势的跨代表观遗传（下图）。
暨南大学生物医学转化研究院周庆华教授为本研究的通讯作者，暨南大学基础医学与公共卫生学院万钦黎博士为该论文第一作者。论文署名单位包括了暨南大学生物医学转化研究院、附属第一医院以及附属珠海人民医院。
原文链接：https://advances.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/sciadv.eabc3026
光子技术研究院海外英才创新团队在
超衍射极限光场调控研究方向取得重要进展
在传统光学元器件中，材料的损耗特性总是起到降低系统性能的作用，在实际光学设计中需尽力去消除损耗的影响。近日，光子技术研究院海外英才创新团队研究发现，在光学系统临界耦合点附近存在损耗辅助的相位奇点效应。利用损耗辅助的相位调控机制，他们在原子层厚度二维材料上实现对可见光的高效相位调控，并展示了厚度趋于物理极限的平面超临界透镜及其远场超衍射极限聚焦特性。
该研究成果以“π-phase modulated monolayer supercritical lens”为题，发表在Nature Communications上。光子技术研究院的秦飞副研究员和澳大利亚国立大学博士生Boqing Liu为本论文共同第一作者，光子技术研究院李向平研究员和澳大利亚国立大学Yuerui Lu教授为共同通讯作者，暨南大学为第一单位。
二维过渡金属硫化物（TMD）在构建平面光电集成系统中展现出了巨大的优势。但受限于超薄的厚度和有限的折射率，光学累积效应所带来的相位调控能力较差，成为其关键制约因素。本工作通过深入研究损耗辅助的光学相位奇点效应，变废为宝，让材料的损耗在光学相位调控机制中起主要作用，成功的在单层MoS2上实现了对可见光π的相位调制，相位调控能力比材料的物理厚度高350倍。
同时，得益于TMD材料在可见光波段显著的损耗色散特性，双层MoS2可以在150nm带宽区域内实现大于0.5π的相位调制能力。利用飞秒激光直写技术，他们在实验上构建了原子层厚度的二元相位型平面超临界透镜，从435nm到585nm的150nm带宽内展示了远场超衍射极限的聚焦能力。结合单层TMD材料的直接带隙特性，该研究工作为构建超薄全光集成系统提供了可行的方案。
作者简介：秦飞博士，主要从事平面超衍射极限透镜及光学超分辨成像应用方面的研究工作。在Nature Nanotechnology, Science Advances，Nature Communications, Advanced Materials等期刊共发表SCI论文40余篇，总引用数2100余次。入选珠江人才计划引进创新创业团队。目前主持广东省自然科学杰出青年基金，国家自然科学基金面上、青年基金，和广州市科技计划等项目。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-020-20278-x
光子技术研究院海外英才创新团队
在全光磁存储研究方面取得重要进展
近日，我校光子技术研究院海外英才创新团队在全光磁存储研究方面取得重要进展。其最新研究成果“Dual-shot dynamics and ultimate frequency of all-optical magnetic recording on GdFeCo”在Light: Science & Applications期刊（IF=13.78）发表。我校光子技术研究院李向平研究员、荷兰奈梅亨大学Alexey V. Kimel教授为该论文共同通讯作者, 我校光子技术研究院王思聪副研究员为第一作者。
磁存储是热数据存储的重要存储方式，其灵活的可擦写性为数据的频繁快速访问与刷新提供了必要条件。在传统高密度磁存储技术中，人们利用外加垂直磁场来实现对磁材料磁化单元的垂直反转控制。然而，在外界磁场的作用下，磁材料的电子自旋是以进动的形式来完成反转过程，其特征时间为几个纳秒，极大程度地限制了磁反转的速率。全光磁反转的发现为实现超快磁反转提供了有效的可行途径。在无任何外加磁场的条件下，仅利用飞秒超短激光脉冲作为激发源，亚铁磁材料GdFeCo便可实现磁反转，且其反转时间可缩短至100ps以内，即磁反转速率提升了一个数量级。
然而，在诸多实际应用中，人们需对热数据进行频繁快速地访问与刷新。尽管全光磁反转能够极大程度地缩短反转时间，但其能够实现的最大数据刷新频率仍然未知。另一方面，光学衍射极限严重制约了聚焦光斑的空间尺寸，亦即制约了光磁记录点的空间尺寸，因而限制了磁存储密度的进一步提升。
（图1 基于时空光场调控的
双泵浦时间分辨全光磁记录技术）
图源：
Light: Science & Applications 10, 8 (2021)
在该工作中，研究团队利用基于时空光场调控的双泵浦时间分辨全光磁记录技术（如图1所示）在Gd27Fe63.87Co9.13材料中实现了重复率极限（即记录数据的最高刷写频率）高达3GHz的全光磁往复反转，相当于基于外加磁场的传统磁存储数据刷新频率的三倍以上。进一步，通过精密控制两泵浦脉冲间的时间延迟、能量比与空间位移，实现了亚纳秒时间尺度内的超快、超越衍射极限限制的全光磁记录，将光磁记录尺寸从0.5λ/NA压缩至0.1λ/NA（NA为聚焦透镜的数值孔径），如图2所示。
（图2 基于双泵浦飞秒激光脉冲激发的
超分辨全光磁记录结果）
图源：
Light: Science & Applications 10, 8 (2021)
当今，人们对数据存储器件的信息处理速率和高集成度小型化的要求日益提高。基于时空光场调控的双泵浦超分辨全光磁记录技术，一方面可以大幅压缩磁记录单元的横向尺寸，提升器件的集成度；另一方面还能够实现GHz量级的高重复率数据刷写。这将为超快、超高重复率、超高密度磁存储器件的实现奠定坚实的基础。
该研究工作得到了国家重点研发计划（项目编号：2018YFB1107200），国家自然科学基金（项目编号：61975066; 11604123）、广东省创新创业团队项目（项目编号：2016ZT06D081）的支持。
作者简介：王思聪博士，主要从事矢量光场调控与全光磁存储等方面的研究工作。在Light: Science & Applications, Optics Letters，Applied Physics Letters, Optics Express等期刊上共发表论文20余篇。入选“暨南双百英才计划”暨南杰青第二层次。目前主持国家自然科学基金面上项目、青年科学基金项目、广东省自然科学基金面上项目等科研项目5项。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41377-020-00451-z
- THE END -
来源 | 暨南大学新闻网
封面图 | 李欣雨
微信编辑 | 李梅
推荐阅读