2016年國(guó)際著名雜志Nature刊登了很多亮點(diǎn)耐人尋味的研究，本文盤(pán)點(diǎn)了2016年Nature雜志發(fā)表的一些非常有意義的重磅級(jí)亮點(diǎn)研究。
【1】中國(guó)首次利用CRISPR–Cas9編輯過(guò)的細(xì)胞開(kāi)展人體臨床試驗(yàn)
來(lái)自中國(guó)成都市四川大學(xué)華西醫(yī)院的一個(gè)研究人員團(tuán)隊(duì)首次將利用CRISPR–Cas9進(jìn)行過(guò)基因編輯的細(xì)胞注射到一名病人體內(nèi)。《自然》期刊報(bào)道這一注射過(guò)程是在2016年10月28日發(fā)生的，而且迄今為止，這名病人表現(xiàn)得“還不錯(cuò)”。
經(jīng)過(guò)基因修飾的細(xì)胞之前已被注射到人體內(nèi)，但是是利用不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。CRISPR-Cas9被認(rèn)為是一種更加高效的方法。在這項(xiàng)新的努力中，該團(tuán)隊(duì)從血液樣品中分離出免疫細(xì)胞，然后利用CRISPR-Cas9尋找它們中的PD-1蛋白，并且讓該蛋白不能發(fā)揮功能，而之前的研究已證實(shí)這會(huì)延緩免疫細(xì)胞作出的免疫反應(yīng)。人們的看法是讓這種蛋白失去功能將允許免疫系統(tǒng)更強(qiáng)地抵抗腫瘤生長(zhǎng)。這些利用CRISPR-Cas9進(jìn)行過(guò)基因編輯的細(xì)胞被放置在一個(gè)容器中，在那里，它們?cè)隗w外培養(yǎng)后能夠發(fā)生增殖---它們隨后經(jīng)收集后被注射到一名肺癌病人體內(nèi)，其中這名病人已不能夠?qū)θ魏纹渌寞煼ㄗ鞒龇磻?yīng)。
這種CRISPR-Cas9技術(shù)涉及利用一種結(jié)合特定DNA序列的向?qū)?/span>RNA和一種能夠在事先選擇的位點(diǎn)上切割DNA鏈的Cas9酶，從而允許移除DNA鏈，或者加入新的DNA片段。
【2】實(shí)驗(yàn)性疫苗與免疫刺激劑組合使用有望治療HIV
在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心、沃爾特里德陸軍研究院、Janssen疫苗與預(yù)防公司（Janssen Vaccines & Prevention B.V.）和吉利德科學(xué)公司的研究人員證實(shí)將一種實(shí)驗(yàn)性疫苗與一種先天性免疫刺激劑結(jié)合在一起可能有助導(dǎo)致HIV感染者體內(nèi)的病毒緩解。在動(dòng)物臨床試驗(yàn)中，這種組合降低外周血和淋巴結(jié)中的HIV病毒DNA水平，提高病毒抑制和延緩抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法（ART）停用后的病毒反彈。相關(guān)研究結(jié)果于2016年11月9日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Ad26/MVA Therapeutic Vaccination with TLR7 Stimulation in SIV-Infected Rhesus Monkeys”。
論文通信作者、貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心病毒學(xué)與疫苗研究中心主任Dan Barouch博士說(shuō)，“我們的研究的目標(biāo)是鑒定出HIV感染的一種功能性治療方法，不是根除這種病毒，而是在不需ART的情形下，控制它。當(dāng)前的ART藥物盡管能夠拯救生命，但是并不會(huì)治愈HIV感染。它們只是抑制它。我們正試著開(kāi)發(fā)策略以便在不需ART治療的情形下，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期病毒抑制。”
通常而言，疫苗通過(guò)觸發(fā)免疫反應(yīng)來(lái)“教導(dǎo)”身體自我清除病毒入侵者。然而，HIV攻擊免疫系統(tǒng)細(xì)胞。這種病毒殺死絕大多數(shù)被感染的免疫細(xì)胞，但是在其他的免疫細(xì)胞中保持休眠狀態(tài)。這種休眠的被感染的細(xì)胞庫(kù)是HIV感染當(dāng)前不能夠治愈的主要原因?？茖W(xué)家們認(rèn)為在ART治療期間，HIV在這種細(xì)胞庫(kù)中保持休眠狀態(tài)。Barouch和同事們正在努力開(kāi)發(fā)策略將這種病毒從休眠狀態(tài)中拉出來(lái)以便實(shí)現(xiàn)將它們從身體中根除的目標(biāo)。
【3】突破！科學(xué)家開(kāi)發(fā)出可治療多種類(lèi)型癌癥的新型化合物
最近，一項(xiàng)刊登于國(guó)際雜志Nature上的研究報(bào)告中，來(lái)自澳大利亞沃爾特與伊麗莎-霍爾研究所(Walter and Eliza Hall Institute)的研究人員通過(guò)研究表明，一種特殊的化合物能夠有效阻斷一種關(guān)鍵蛋白的作用，而這種蛋白對(duì)于維持至少四分之一癌癥的持續(xù)性發(fā)展非常關(guān)鍵，相關(guān)研究或可幫助研究人員開(kāi)發(fā)新型方法來(lái)有效殺滅癌細(xì)胞，并且開(kāi)發(fā)治療諸如急性髓性白血病、淋巴瘤及其多種實(shí)體瘤（黑色素瘤等）等癌癥的新型療法。
Servier公司所發(fā)現(xiàn)的這種名為S63845的化合物能夠靶向作用BCL2家族蛋白MCL1，該蛋白對(duì)于癌細(xì)胞的持續(xù)性生長(zhǎng)非常必要；研究者Lessene指出，抑制MCL1蛋白或可有效靶向作用多種類(lèi)型的癌癥。MCL1蛋白對(duì)于很多癌癥都非常重要，因?yàn)槠涫且环N促生存的蛋白，能夠讓癌細(xì)胞逃過(guò)程序性細(xì)胞死亡過(guò)程，對(duì)癌癥模型進(jìn)行的大量研究結(jié)果表明，化合物S63845能夠有效地靶向作用依賴(lài)MCL1蛋白存活的癌細(xì)胞。
【4】重大突破！科學(xué)家發(fā)現(xiàn)低氧環(huán)境或許會(huì)誘發(fā)心臟再生！
正常健康的心肌必須有富含氧氣的血液供給，但近日一項(xiàng)刊登于Nature雜志上的研究報(bào)告中，來(lái)自西南醫(yī)學(xué)中心的研究人員通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，將小鼠置于極端缺氧的環(huán)境中時(shí)小鼠也能夠進(jìn)行心肌再生。
文章中，研究者將小鼠生存環(huán)境中所呼吸的氧氣的比例逐漸降低到7%（相當(dāng)于珠穆朗瑪峰山頂?shù)难鯕鉂舛龋?，?dāng)小鼠在低氧環(huán)境中生存兩周后，其機(jī)體的心肌細(xì)胞開(kāi)始發(fā)生分裂和生長(zhǎng)了，正常情況下在成體哺乳動(dòng)物中心肌細(xì)胞并不能夠進(jìn)行分裂。此前研究者通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，新生哺乳動(dòng)物的心臟有能力再生，這就類(lèi)似于皮膚在損傷后能夠自我修復(fù)一樣，但隨著動(dòng)物年齡增長(zhǎng)，在接下來(lái)的數(shù)周內(nèi)，動(dòng)物機(jī)體的心肌再生能力就會(huì)失去，也就是說(shuō)心肌細(xì)胞必須“沐浴”在心臟種的富氧環(huán)境中。
【5】Nature：突破！科學(xué)家鑒別出新型的抗癌靶點(diǎn)
近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Nature上的研究報(bào)告中，來(lái)自美國(guó)西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院(Icahn School of Medicine)的研究人員通過(guò)研究鑒別出了一種關(guān)鍵蛋白，該蛋白或可作為一種新型靶點(diǎn)來(lái)幫助開(kāi)發(fā)新型癌癥療法，這種名為Ras激酶抑制劑（KSR）的蛋白質(zhì)是一種特殊的擬酶，其決定細(xì)胞是否生長(zhǎng)、分裂或者死亡的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳輸過(guò)程中扮演著重要的作用，研究者指出，靶向作用KSR對(duì)于臨床療法的開(kāi)發(fā)具有一定意義，其或許能夠改善很多惡性癌癥患者的預(yù)后，比如肺癌和胰腺癌等。
Ras是一種頻繁突變的人類(lèi)癌基因，盡管近年來(lái)相關(guān)研究取得了巨大的進(jìn)展，但靶向Ras依賴(lài)性癌癥的新型治療方法還非常有限，此前研究中，研究者的研究成果支持了通過(guò)KSR靶向作用Ras致癌形式的可能性，但截止到目前為止科學(xué)家們并沒(méi)有報(bào)道相關(guān)的藥理學(xué)方法進(jìn)展情況。
【6】Nature：改寫(xiě)教科書(shū)！挑戰(zhàn)細(xì)胞內(nèi)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)經(jīng)典理論
當(dāng)人體的一切運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，這是因?yàn)榇罅啃潞铣傻牡鞍渍郫B成正確的結(jié)構(gòu)和在正確的時(shí)間被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)的正確位點(diǎn)上。相反地，很多人類(lèi)疾病---比如癌癥和神經(jīng)退行性疾病---之所以會(huì)發(fā)生是因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程的某些方面發(fā)生差錯(cuò)。
理解觸發(fā)這個(gè)過(guò)程的機(jī)制在設(shè)計(jì)越來(lái)越有效的藥物和療法用于治療這些疾病中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。如今，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究人員在對(duì)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的眾多基本機(jī)制中的一種機(jī)制獲得新的深入認(rèn)識(shí)后，有望改寫(xiě)教科書(shū)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2016年8月11日那期Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Cotranslational signal-independent SRP preloading during membrane targeting”。
當(dāng)mRNA運(yùn)送指令和命令到核糖體上時(shí)，蛋白的旅程就開(kāi)始了。核糖體讀取編碼在mRNA上的信息---mRNA本身就是通過(guò)轉(zhuǎn)錄人DNA中的基因而產(chǎn)生的---和產(chǎn)生特定的蛋白。下一步就是事情變得有趣的地方。
二十世紀(jì)七十年代早期的研究已揭示出很多新合成的蛋白的第一部分是讓核糖體將這種新生蛋白送到另一個(gè)被稱(chēng)作內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的信號(hào)肽。這一關(guān)鍵的認(rèn)識(shí)是被評(píng)為1999年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的基礎(chǔ)。一種“信號(hào)識(shí)別顆粒（signal recognition particle，SPR）”附著到這種信號(hào)肽上，從而協(xié)助護(hù)送它到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；SPR也會(huì)暫時(shí)地阻止蛋白產(chǎn)生，一旦它到達(dá)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)時(shí)，核糖體就會(huì)反彈回去，而SPR會(huì)繼續(xù)向前移動(dòng)。
【7】Nature：重大突破！30年來(lái)首次提出治療腎結(jié)石的新方法
在一項(xiàng)新的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)證據(jù)證實(shí)一種天然的水果提取物能夠溶解草酸鈣晶體，即人腎結(jié)石中最為常見(jiàn)的組分。這一發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致人們30年來(lái)首次在治療草酸鈣結(jié)石中取得進(jìn)展。相關(guān)研究結(jié)果于2016年8月8日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Molecular modifiers reveal a mechanism of pathological crystal growth inhibition”。論文通信作者為美國(guó)休斯敦大學(xué)化學(xué)工程副教授Jeffrey Rimer和Litholink公司腎病學(xué)家John Asplin。
這項(xiàng)研究提供首個(gè)證據(jù)證實(shí)化合物羥基檸檬酸（hydroxycitrate，HCA）是一種有效地抑制草酸鈣晶體生長(zhǎng)的物質(zhì)，而且在某些條件下，實(shí)際上能夠溶解這些晶體。研究人員也解釋了它是如何發(fā)揮作用的。
Rimer說(shuō)，這些發(fā)現(xiàn)是實(shí)驗(yàn)研究、計(jì)算研究和人體研究結(jié)合在一起的結(jié)果。腎結(jié)石是在腎臟內(nèi)形成的小的堅(jiān)硬的礦物質(zhì)沉積物，影響著高達(dá)12%的男性和7%的女性。高血壓、糖尿病和肥胖能夠增加這種風(fēng)險(xiǎn)，而且報(bào)道的發(fā)病率也在上升。
在過(guò)去三十年來(lái)，對(duì)腎結(jié)石的預(yù)防治療并沒(méi)有發(fā)生太多變化。醫(yī)生們告訴有風(fēng)險(xiǎn)患上結(jié)石的病人喝大量的水，并且避免吃富含草酸鹽的食物，如大黃、秋葵、菠菜和杏仁。他們經(jīng)常推薦服用檸檬酸鹽（citrate，CA），以檸檬酸鉀的形式，即一種能夠延緩草酸鈣晶體生長(zhǎng)的補(bǔ)充劑，但是一些人不能夠忍受它產(chǎn)生的副作用。
【8】Nature：T細(xì)胞通過(guò)PD-1實(shí)現(xiàn)復(fù)活之路或?yàn)榘┌Y免疫療法開(kāi)發(fā)提供思路
阻斷抑制性PD-1通路的癌癥免疫治療藥物在臨床試驗(yàn)中被證實(shí)可以成功發(fā)揮作用，而且目前FDA也已經(jīng)批準(zhǔn)癌癥免疫治療藥物可以用于治療黑色素瘤、肺癌及膀胱癌，然而很多病人機(jī)體的腫瘤似乎對(duì)這些藥物并沒(méi)有什么反應(yīng)。如今刊登于國(guó)際雜志Nature上的一項(xiàng)研究報(bào)告中，來(lái)自埃默里疫苗中心的科學(xué)家通過(guò)研究揭示了，當(dāng)被PD-1阻斷制劑再次激活時(shí)，可以有效區(qū)分覺(jué)醒T細(xì)胞亞群的分子特性。研究者希望這項(xiàng)研究或可幫助優(yōu)化靶向PD-1藥物的療法，同時(shí)研究人員對(duì)慢性病毒感染的小鼠進(jìn)行研究，他們也首次發(fā)現(xiàn)了T細(xì)胞耗竭的系統(tǒng)及PD-1的免疫制動(dòng)功能。
PD-1阻斷制劑，比如納武單抗（Nivolumab）、Keytruda(pembrolizumab)及藥物atezolizumab，其屬于檢查點(diǎn)抑制劑一類(lèi)的藥物，很多癌癥研究者都盡力去研究如何通過(guò)將這些藥物與其它類(lèi)型藥物結(jié)合來(lái)增強(qiáng)其藥物的活性。Rafi Ahmed博士說(shuō)道，當(dāng)PD-1的抑制作用被移除后，如果我們清楚地知道擴(kuò)張的T細(xì)胞表面的標(biāo)志物的話，這或許就可以幫助促進(jìn)我們來(lái)設(shè)計(jì)新型的組合性療法。
【9】Nature：繪制出有史以來(lái)最為詳細(xì)的人類(lèi)大腦圖譜
大航海時(shí)代已經(jīng)過(guò)去好長(zhǎng)時(shí)間了，但是至少還有一個(gè)領(lǐng)域仍然在很大程度上未被探索：人類(lèi)大腦。如今，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院的研究人員繪制出新的迄今為止最為詳細(xì)的人類(lèi)大腦皮層圖譜，其中皮層是大腦的最外層，也是參與感官知覺(jué)、注意力以及截然不同的人類(lèi)功能如語(yǔ)言、工具使用和抽象思維的主要結(jié)構(gòu)。相關(guān)研究結(jié)果于2016年7月20日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“A multi-modal parcellation of human cerebral cortex”。
對(duì)研究自閉癥、精神分裂癥、癡呆癥和癲癇等大腦疾病的科學(xué)家們而言，這幅新圖譜將一大福音。科學(xué)家們將能夠利用它理解患有這些疾病的病人的大腦與健康的成年人大腦之間的差異。它也將加快揭示出健康大腦的工作機(jī)制和闡明是什么讓我們成為一種如此獨(dú)特的物種。
研究人員使用了論文通信作者David Van Essen博士領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)為期5年投入幾百萬(wàn)美元的研究---人類(lèi)連接組計(jì)劃（Human Connectome Project）---產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和方法。人類(lèi)連接組計(jì)劃利用一種強(qiáng)大的定制的MRI機(jī)器繪制出1200名年輕人的大腦圖譜。這項(xiàng)新的研究通過(guò)仔細(xì)地確定大腦不同區(qū)域的界限而能夠更加準(zhǔn)確地繪制出它們之間的連接而對(duì)人類(lèi)連接組計(jì)劃作了有力的補(bǔ)充。
【10】Nature：重大突破！科學(xué)家利用人類(lèi)iPS細(xì)胞重建眼部角膜組織功能
近日，刊登于國(guó)際雜志Nature上的一項(xiàng)研究報(bào)告中，來(lái)自大阪大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們通過(guò)研究開(kāi)發(fā)了一種2D培養(yǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以通過(guò)促進(jìn)人類(lèi)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）的自發(fā)分化來(lái)模擬整個(gè)眼睛的發(fā)育過(guò)程。
過(guò)去研究中，研究者僅僅描述了一種特殊技術(shù)可以產(chǎn)生眼睛后部分，即視網(wǎng)膜、視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞等；而本文中研究者開(kāi)發(fā)的這種新技術(shù)能夠同時(shí)產(chǎn)生眼睛的前部分（角質(zhì)層和晶狀體等）和后部分（視網(wǎng)膜和視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞等），而這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)屬世界首次。
嚴(yán)重的角膜上皮疾病往往會(huì)導(dǎo)致失明，科學(xué)家們常常利用供體的角膜來(lái)對(duì)患者進(jìn)行角膜移植，但如今這種療法由于供體的缺少以及排斥反應(yīng)的產(chǎn)生不斷受阻，而患者的治療或會(huì)面臨多種阻礙。過(guò)去科學(xué)家們沒(méi)有開(kāi)發(fā)出新技術(shù)來(lái)誘導(dǎo)人類(lèi)iPS細(xì)胞分化成為角膜上皮細(xì)胞和離體細(xì)胞從而制造功能性的角膜上皮組織。
【11】Nature：揭示腸道菌群變化導(dǎo)致肥胖機(jī)制
上萬(wàn)億個(gè)微生物棲息在我們的腸道中。肥胖與我們腸道細(xì)菌變化相關(guān)聯(lián)，但是其中的機(jī)制是不清楚的。在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院和丹麥哥本哈根大學(xué)的研究人員鑒定出腸道菌群變化如何導(dǎo)致肥胖。相關(guān)研究結(jié)果于2016年6月8日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Acetate mediates a microbiome–brain–β-cell axis to promote metabolic syndrome”。
在早前的一項(xiàng)研究中，耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院主任醫(yī)師Gerald I. Shulman博士已觀察到一種短鏈脂肪酸，即乙酸，刺激嚙齒類(lèi)動(dòng)物體內(nèi)的胰島素分泌。在這項(xiàng)新的研究中，為了更多地了解乙酸的作用，Shulman和他的團(tuán)隊(duì)在肥胖模式嚙齒類(lèi)動(dòng)物體內(nèi)開(kāi)展一系列實(shí)驗(yàn)。
研究人員比較了乙酸和其他的短鏈脂肪酸，發(fā)現(xiàn)在攝入高脂肪食物的嚙齒類(lèi)動(dòng)物體內(nèi)存在更高水平的乙酸。他們也觀察到灌注乙酸也會(huì)刺激胰腺中的β細(xì)胞分泌胰島素，但是仍然不清楚這是如何實(shí)現(xiàn)的。
【12】Nature：癌癥免疫療法重大突破！利用人體抗病毒反應(yīng)抵抗癌癥
在一項(xiàng)新的研究中，德國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)出一種抵抗癌癥的特洛伊木馬方法：將病毒模擬物導(dǎo)入人體，讓人體發(fā)起抗病毒免疫攻擊。相關(guān)研究結(jié)果于2016年6月1日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Systemic RNA delivery to dendritic cells exploits antiviral defence for cancer immunotherapy”。
這種旨在激發(fā)人體自身的免疫防御抵抗疾病的治療方法迄今為止只在三名癌癥患者體內(nèi)進(jìn)行過(guò)測(cè)試，代表著免疫療法取得的最新進(jìn)展。
這種在實(shí)驗(yàn)室制造出來(lái)的特洛伊木馬（即病毒模擬物）是由含有癌癥RNA---一種基因編碼形式--的納米顆粒組成的，而且這些納米顆粒是由脂肪酸膜包被著的。
將這些納米顆粒注射進(jìn)病人體內(nèi)來(lái)模擬病毒入侵，它們隨后潛入特定的被稱(chēng)作樹(shù)突細(xì)胞的免疫細(xì)胞中。
對(duì)大腦而言，衰老出現(xiàn)的非常早，但過(guò)長(zhǎng)一段時(shí)間才能出現(xiàn)明顯癥狀。通常來(lái)說(shuō)，大腦在20歲左右開(kāi)始出現(xiàn)萎縮，到100歲時(shí)大腦會(huì)損失掉20%的重量，而這種衰老給人帶來(lái)如阿茲海默癥更多的神經(jīng)性疾病。通過(guò)對(duì)人類(lèi)衰老大腦進(jìn)行微觀研究觀察以及采取適當(dāng)?shù)母深A(yù)。下一代人可能對(duì)人類(lèi)隨著年齡增長(zhǎng)而認(rèn)知能力下降的憂慮會(huì)越來(lái)越少。
來(lái)自斯坦福大學(xué)的神經(jīng)科醫(yī)生Tony Wyss-Cory帶領(lǐng)他的研究小組完成了老鼠的"返老還童"。通過(guò)給年老老鼠注射年輕人（由學(xué)生捐贈(zèng)）的血漿，然后發(fā)現(xiàn)這些老鼠在認(rèn)知能力上有了明顯的提高，讓年老老鼠"感覺(jué)"到自己變年輕了。同樣，來(lái)自?shī)W地利的神經(jīng)學(xué)家Ludwig Aigner給年老老鼠使用了一種常見(jiàn)的哮喘藥物，他們同樣發(fā)現(xiàn)了年老老鼠的"返老還童"現(xiàn)象。雖然，這些都只是一些初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但這兩位研究小組都試圖通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)線索來(lái)改寫(xiě)人類(lèi)認(rèn)知能力隨年齡而下降這一定律。
【14】Nature：新一代mTOR抑制劑有望治療耐藥性腫瘤
在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校和紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心等機(jī)構(gòu)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種潛在的抗癌藥物，該藥物利用一種獨(dú)特的策略阻斷mTOR，其中mTOR是一種有助促進(jìn)多種癌癥生長(zhǎng)的分子。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，這種藥物降低對(duì)較早一代mTOR抑制劑產(chǎn)生耐藥性的腫瘤大小。相關(guān)研究結(jié)果于2016年5月18日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Overcoming mTOR resistance mutations with a new-generation mTOR inhibitor”。論文通信作者為來(lái)自加州大學(xué)舊金山分校的KevanShokat和來(lái)自紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心的Neal Rosen。
幾種抗癌藥物試圖通過(guò)阻斷mTOR來(lái)阻止腫瘤生長(zhǎng)，其中mTOR是細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)關(guān)鍵組分，但在癌細(xì)胞中，這個(gè)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常受到破壞。最早的這些藥物，包括雷帕霉素和相關(guān)的被稱(chēng)作雷帕霉素類(lèi)似物（rapalog）的分子，在治療包括腎癌和乳腺癌在內(nèi)的一些癌癥中取得一些成功。設(shè)計(jì)出的第二代mTOR抑制劑要比rapalog更強(qiáng)效地阻斷mTOR信號(hào)，當(dāng)前正在臨床試驗(yàn)中接受評(píng)估。
不幸的是，腫瘤在有效治療幾個(gè)月或幾年后能夠?qū)?/span>rapalog產(chǎn)生耐藥性，而且很可能也會(huì)對(duì)第二代mTOR抑制劑產(chǎn)生耐藥性。Shokat說(shuō)，這是分子靶向癌癥治療藥物的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題。但是如果科學(xué)家們能夠理解讓癌細(xì)胞對(duì)藥物產(chǎn)生耐藥性的突變，那么他們能夠努力開(kāi)發(fā)下一代抗癌藥物。
【15】Nature：肥胖可以像超級(jí)細(xì)菌那樣傳染
大部分人會(huì)認(rèn)為肥胖是由于飲食過(guò)剩、缺乏鍛煉以及基因特性導(dǎo)致的，但事實(shí)可能沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)人類(lèi)腸道內(nèi)的微生物能夠影響我們的體重，而且由于其能夠在個(gè)體間進(jìn)行傳染，因此肥胖也可能是能夠傳染的。
英國(guó)科學(xué)家們首次發(fā)現(xiàn)人類(lèi)腸道內(nèi)的細(xì)菌產(chǎn)生的孢子有三分之一能夠釋放到空氣中，這意味著人們?nèi)绻M(jìn)行近距離的接觸，則會(huì)因孢子的傳遞而改變其腸道菌群的組成。
這并不是說(shuō)如果一個(gè)肥胖患者向你打個(gè)噴嚏，你的體重就會(huì)蹭蹭往上漲，但以往的研究的確表明我們的腸道微生物組成與體重之間存在聯(lián)系。如果這項(xiàng)最新的研究結(jié)論屬實(shí)的話，那么我們身體內(nèi)部的穩(wěn)態(tài)將會(huì)受到家人與親近朋友的影響。
【16】Nature：科學(xué)家利用CRISPR-Cas9技術(shù)成功構(gòu)建出細(xì)胞疾病模型
為了闡明特殊基因錯(cuò)誤如何引發(fā)疾病，科學(xué)家們需要在細(xì)胞中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)研究具體突變對(duì)細(xì)胞的影響，如今來(lái)自洛克菲勒大學(xué)（Rockefeller University）和紐約干細(xì)胞研究所等機(jī)構(gòu)的研究人員通過(guò)研究，利用基于CRISPR的基因編輯技術(shù)成功在細(xì)胞中重現(xiàn)了疾病發(fā)生的過(guò)程，相關(guān)研究刊登于國(guó)際著名雜志Nature上。
研究者Marc Tessier-Lavigne說(shuō)道，這種新型技術(shù)可以幫助科學(xué)家們直接精確地將引發(fā)疾病發(fā)生的基因植入細(xì)胞中，從而獲取細(xì)胞模型來(lái)進(jìn)行更為深入的研究，這就為后期開(kāi)發(fā)一系列人類(lèi)疾病的新型療法提供了新的希望，比如治療阿爾茲海默氏癥等。
過(guò)去很多年里，科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了很多種方法來(lái)模擬在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的細(xì)胞中模擬疾病的發(fā)生過(guò)程，當(dāng)科學(xué)家們盡力想讓細(xì)胞轉(zhuǎn)變成為特殊人類(lèi)疾病模型時(shí)，他們就通過(guò)切割基因組中的DNA并且換上替代品來(lái)進(jìn)行研究。隨著CRISPR-Cas9系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們開(kāi)始利用基于該系統(tǒng)的基因編輯技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)出患病的細(xì)胞模型。
【17】Nature：重大發(fā)現(xiàn)！史上最簡(jiǎn)單的CRISPR/Cpf1系統(tǒng)可切割DNA和RNA
利用CRISPR-Cas9可以非常簡(jiǎn)單地、多用途地和可靠地修飾多種有機(jī)體中的DNA。這是因?yàn)樽詮乃陌l(fā)現(xiàn)以來(lái)，全世界的科學(xué)家們一直在努力進(jìn)一步改進(jìn)或調(diào)整CRISPR-Cas9系統(tǒng)以便滿(mǎn)足他們各自的特定需要。因此，人們很難想象在不使用CRISPR-Cas9的情形下如何對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)行基因編輯。
如今，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自德國(guó)馬克斯普朗克感染生物學(xué)研究所、亥姆霍茲傳染病研究中心和瑞典優(yōu)密歐大學(xué)的研究人員描述了酶Cas9的一種潛在替代者---來(lái)自土拉熱弗朗西絲菌（Francisellanovicida）的CRISPR結(jié)合蛋白Cpf1---的特征：Cpf1表現(xiàn)出雙重切割活性：不僅切割DNA，而且也切割RNA。與CRISPR-Cas9不同的是，Cpf1能夠獨(dú)自地對(duì)crRNA前體（pre-crRNA，編者注：CRISPR DNA片段經(jīng)轉(zhuǎn)錄而形成的CRISPR RNA前體）進(jìn)行加工，然后利用加工后產(chǎn)生的crRNA特異性地靶向和切割DNA，因而也就不需要來(lái)自宿主細(xì)胞的核糖核酸酶（RNase）和tracrRNA，這是人們迄今為止發(fā)現(xiàn)的一種最簡(jiǎn)單的CRISPR免疫系統(tǒng)。這一發(fā)現(xiàn)可能給科學(xué)家們提供一種新的序列特異性基因組編輯方法，更為重要的是，還可能便于一次對(duì)多種靶位點(diǎn)進(jìn)行編輯，即所謂的多重編輯。相關(guān)研究結(jié)果于2016年4月20日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“The CRISPR-associated DNA-cleaving enzyme Cpf1 also processes precursor CRISPR RNA”。論文通信作者為來(lái)自馬克斯普朗克感染生物學(xué)研究所的Emmanuelle Charpentier。
【18】Nature：重大發(fā)現(xiàn)！發(fā)現(xiàn)促進(jìn)癌癥存活的新代謝開(kāi)關(guān)
在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心兒童醫(yī)學(xué)中心研究所(CRI)的研究人員鑒定出一種新的代謝途徑，這種途徑在對(duì)正常細(xì)胞是致命性的條件下協(xié)助癌細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖。相關(guān)研究結(jié)果于2016年4月6日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Reductive carboxylation supports redox homeostasis during anchorage-independent growth”。
論文通信作者、德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心兒科遺傳學(xué)與代謝部門(mén)主任Ralph DeBerardinis博士說(shuō)，“人們長(zhǎng)期認(rèn)為如果我們能夠靶向腫瘤特異性的代謝途徑，那么就有可能開(kāi)發(fā)出一種有效地治療癌癥的方法。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)兩種非常不同的代謝過(guò)程以細(xì)胞適應(yīng)與癌癥惡化相關(guān)性應(yīng)激（stress associated with cancer progression）所特別需要的方式相關(guān)聯(lián)起來(lái)。”
這項(xiàng)研究揭示出癌細(xì)胞利用兩種已知的代謝途徑---戊糖磷酸途徑（PPP）和克雷布斯循環(huán)（Krebs cycle，也稱(chēng)作檸檬酸循環(huán)）---的替代途徑抵抗毒性分子。這些毒性分子是通過(guò)氧化應(yīng)激殺死細(xì)胞的活性氧（ROS）。
【19】Nature：生男還是生女？古老病毒來(lái)決定
近日，一項(xiàng)刊登在Nature雜志上的研究中，來(lái)自耶魯大學(xué)的科學(xué)家發(fā)表了一項(xiàng)突破性的研究成果，他們發(fā)現(xiàn)人類(lèi)及其他哺乳動(dòng)物的性別早在150萬(wàn)年前就由“嵌入”哺乳動(dòng)物基因組中的關(guān)鍵病毒的一種簡(jiǎn)單修飾所確定了。研究者Andrew Xiao指出，從根本上來(lái)說(shuō)，這些病毒可以促使哺乳動(dòng)物的基因組不斷進(jìn)化，但同時(shí)其卻帶來(lái)了一定的不確定性，除了胚胎之外，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這些病毒活躍的場(chǎng)所就是人類(lèi)機(jī)體的腫瘤和神經(jīng)元了。
文章中，研究者揭示了早期胚胎在X染色體上關(guān)閉病毒活性的新型機(jī)制，而這最終將可以幫助確定有機(jī)體的性別，如果分子標(biāo)志物的水平處于正常情況，X染色體就會(huì)持續(xù)保持活性，而雄性和雌性也將以等比率來(lái)出生，而如果分子標(biāo)志物過(guò)度激活的話，那么X染色體將會(huì)沉默，最終引發(fā)雄性的出生比率是雌性的2倍。
【20】Nature：離子通道TPC1三維結(jié)構(gòu)出爐，助推抗埃博拉病毒感染等藥物開(kāi)發(fā)
在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校的研究人員在原子水平上詳細(xì)地確定一種潛在的藥物分子如何進(jìn)入和阻斷細(xì)胞膜上的一個(gè)離子通道，該離子通道也是埃博拉病毒和相關(guān)的“線狀病毒（filoviruses）”感染受害者細(xì)胞所需要的。
這項(xiàng)研究標(biāo)志著在發(fā)現(xiàn)一種治愈依賴(lài)于這個(gè)離子通道的埃博拉病毒感染和其他疾病的方法上邁出重要一步。相關(guān)研究結(jié)果于2016年3月9日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Structure，inhibition and regulation of two-pore channel TPC1 from Arabidopsis thaliana”。
與Robert Stroud教授一起開(kāi)展這項(xiàng)研究的加州大學(xué)舊金山分校博士后研究員Alex Kintzer說(shuō)，“還沒(méi)有有效的方法來(lái)治療人類(lèi)線狀病毒感染。利用這些新的結(jié)構(gòu)，藥物化學(xué)家如今能夠設(shè)計(jì)新的候選藥物分子，它們將更加高效地和有效地阻斷這個(gè)離子通道，從而抵御這些病毒。”
（來(lái)源：生物谷）
