T细胞受体（TCR）在适应性免疫系统中起着至关重要的作用，它们通过与特定抗原表位（epitope）结合来识别病原体。理解TCR与表位之间的相互作用对于揭示免疫反应的生物学机制以及开发T细胞介导的免疫疗法具有重要意义。然而，尽管TCR的CDR3区域在表位识别中的重要性已被广泛认可，但如何准确预测与特定疾病或表型相关的TCR-表位相互作用仍是一个挑战。为此，研究人员开发了EpicPred，一种基于注意力机制的多实例学习（Multiple Instance Learning, MIL）模型，旨在预测与癌症或COVID-19患者严重程度相关的TCR-表位相互作用。 论文来源 该论文由Jaemin Jeon、Suwan Yu、Sangam Lee、Sang Cheol Kim、Hye-Yeong Jo...

癌症是全球范围内导致死亡的主要原因之一。尽管近年来免疫治疗取得了显著进展，如嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法和抗体药物偶联物（ADCs）的成功应用，但如何有效识别癌症特异性表面蛋白靶点仍然是当前研究的重大挑战。表面蛋白靶点的识别对于开发精准且低毒的免疫疗法至关重要。现有的技术，如RNA测序和蛋白质组学，虽然能够帮助研究人员分析这些靶点，但仍然缺乏系统化的方法来优先选择最合适的免疫治疗靶点。 为此，来自Children’s Hospital of Philadelphia、Drexel University、BC Cancer Research Institute等机构的科研团队开发了一种名为ImmunoTAR的计算工具，旨在通过整合多种公共数据库的数据，系统化地优先选择免疫治疗靶点。该工...

免疫细胞在应对多种刺激时会经历细胞因子驱动的极化过程，这一过程会改变其转录谱和功能状态。这种动态变化在健康和疾病中的免疫反应中起着核心作用。然而，目前尚缺乏一种系统的方法来评估单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据中的细胞因子驱动极化现象。为了解决这一问题，研究人员开发了单细胞统一极化评估（SCUPA）方法，这是首个用于全面评估免疫细胞极化的计算方法。 论文来源 该论文由Wendao Liu和Zhongming Zhao共同撰写，他们分别来自The University of Texas MD Anderson Cancer Center UTHealth Houston Graduate School of Biomedical Sciences和Center for Precisio...

单细胞转录组测序（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq）技术的出现，为研究细胞发育和分化过程中的基因表达动态提供了前所未有的分辨率。然而，由于生物过程的复杂性，不同条件下的细胞发育轨迹往往是不对称的，这给数据的整合和比较带来了挑战。现有的方法通常依赖于将不同条件下的样本整合后再进行聚类分析或推断共享轨迹，但这些方法在处理不对称轨迹时往往效果不佳，可能会掩盖关键的差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）。 为了解决这一问题，研究人员开发了一种新的方法——Trajectory Alignment of Gene Expression Dynamics (Tragedy)。Tragedy方法能够在不进行数据集整合...

学术背景 COVID-19大流行对全球公共卫生系统造成了巨大冲击，尽管目前疫情已有所缓解，但其复杂的免疫病理机制、长期后遗症（如“长新冠”）以及未来可能出现的类似威胁，仍然推动着相关研究的深入。特别是重症COVID-19患者，常伴随“细胞因子风暴”、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、多器官衰竭等严重症状，亟需更精准的预测模型和生物标志物来指导临床决策。 传统的机器学习（ML）和深度学习（DL）模型在高通量组学数据分析中表现出色，但往往缺乏生物可解释性，难以揭示非线性蛋白质动态（如翻译后修饰）和复杂的信号通路调控机制。为了解决这一问题，作者开发了APNet（Activity PASNet），一种结合了差异活性分析和生物信息驱动的稀疏深度学习模型，旨在通过可解释的预测发现COVID-19重症的驱动...

背景介绍 胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）是最具侵袭性的脑癌之一，患者的中位生存期仅为约15个月。尽管目前采用了手术、化疗和放疗等多种治疗手段，GBM患者的总体生存率在过去几十年中并未显著改善。近年来，研究发现GBM起始细胞（GBM-initiating cells, GICs）在肿瘤的发生、发展以及对放疗和化疗的抵抗中起着关键作用。这些细胞不仅具有强大的致瘤能力，还能抵抗常规的癌症治疗手段。因此，深入研究GICs的特性并开发针对这些细胞的新型治疗方法成为了GBM研究的重要方向。 在此背景下，研究团队先前发现了一种名为上皮V样抗原1（Epithelial V-like antigen 1, EVA1）的膜蛋白，该蛋白在GICs中特异性表达，并可能成为治疗GBM的新靶点。为了...

免疫抑制患者急性呼吸衰竭中侵袭性肺曲霉病的预测模型 背景介绍 侵袭性肺曲霉病（Invasive Pulmonary Aspergillosis, IPA）是一种严重的机会性感染，常见于免疫抑制患者，尤其是那些因血液系统恶性肿瘤、干细胞移植或长期使用免疫抑制剂而导致免疫功能低下的患者。IPA的诊断通常较为困难，且一旦患者需要机械通气，死亡率可高达90%。因此，早期诊断和及时治疗对改善患者预后至关重要。然而，目前的诊断方法（如肺活检、支气管肺泡灌洗等）在临床实践中存在诸多局限性，尤其是在重症患者中，这些侵入性操作可能会加重病情。此外，生物样本的检测结果往往需要较长时间，无法在患者入院时迅速提供诊断依据。 为了解决这一问题，研究者们致力于开发一种基于临床数据的预测模型，能够在患者入住重症监护室（I...

缺血性卒中后巨噬细胞中精氨酸酶-1的有害作用 学术背景 缺血性卒中（ischemic stroke）是全球范围内导致长期残疾的主要原因之一。尽管精氨酸酶-1（arginase-1, Arg1）通常与抗炎反应和组织修复相关，但其在卒中后恢复中的具体作用尚不明确。Arg1主要表达于巨噬细胞中，尤其是在炎症环境下，Arg1被认为通过调节L-精氨酸代谢来影响炎症微环境。然而，Arg1在卒中后的功能影响尚未被充分研究。本研究旨在揭示Arg1在卒中后恢复中的作用，特别是其在浸润巨噬细胞中的表达如何影响炎症微环境和功能恢复。 论文来源 该研究由来自Ajou University School of Medicine的Hyung Soon Kim、Seung Ah Jee等研究者共同完成，研究团队还包括Ko...

PTDP-43水平与C9orf72 ALS/FTD患者前额叶皮层细胞特异性分子变化的相关性 背景介绍 肌萎缩侧索硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS）和额颞叶痴呆（Frontotemporal Dementia, FTD）是两种进行性神经退行性疾病，它们的共同特征是中枢神经系统（CNS）中特定神经元群体的丧失。尽管这两种疾病在症状上有所不同，但它们有着共同的遗传和神经病理学特征，尤其是C9orf72基因中的G4C2六核苷酸重复扩展突变，被认为是ALS和FTD最常见的遗传原因。 ALS主要表现为运动神经元的退化，导致肌肉无力和呼吸衰竭，而FTD则表现为额叶和颞叶皮层的退化，导致认知功能逐渐下降。在这两种疾病中，TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）的...

CDC42在肝星状细胞激活早期调控中的关键作用 学术背景 肝纤维化（liver fibrosis）是多种肝病的病理过程，最终可能发展为肝硬化（cirrhosis），这是一种威胁生命的疾病。目前，尚无有效的治疗方法来阻止肝纤维化的进展。肝星状细胞（hepatic stellate cells, HSCs）在肝纤维化中扮演了关键角色。在健康的肝脏中，HSCs处于静止状态（quiescent state），主要负责储存视黄醇（retinoid）。然而，在肝脏受损时，HSCs被激活并转化为肌成纤维细胞样细胞（myofibroblast-like cells），产生大量的细胞外基质（extracellular matrix），如胶原蛋白和纤维连接蛋白，最终导致肝纤维化和肝硬化的发生。因此，抑制HSCs...