4月必看生物谷重磅級研究Top10

【1】Nat Genet：揭開困擾科學界50年的奧秘 科學家們有望開發出治療常見血液疾病的新型基因療法

doi：10.1038/s41588-018-0085-0

近日，一項刊登在國際雜誌Nature Genetics上的研究報告中，來自澳大利亞新南威爾士大學的研究人員通過研究利用CRISPR基因編輯技術成功將有益的天然突變引入到了血細胞中，從而就能增強血細胞和胎兒血紅蛋白的產生，相關研究或能幫助研究人員開發治療鐮狀細胞貧血和其它血液障礙的新型療法。

這項研究中，研究人員解開了困擾科學家們50年的秘密，即一小部分人群機體中所攜帶的特殊突變如何運作來改變人類機體基因的表達。研究者Crossley說道，這種有益的突變是有機的，其不會向細胞中引入新的DNA，這種良性的突變對多種血液疾病患者是非常有益的。地中海貧血或鐮狀細胞貧血的患者機體的血紅蛋白常常會出現缺陷，這種關鍵的分子能夠在肺部「拾起」氧氣分子並且其運輸到機體其它器官組織中，上述疾病患者通常需要終生進行輸血或藥物治療。

【2】Cell：科學家提出腫瘤細胞「幹細胞指數」概念 未來有望開發出抑制癌症進展的新療法

doi：10.1016/j.cell.2018.03.034

日前，一項刊登在國際雜誌Cell上的研究報告中，來自聖保羅大學等機構的研究人員通過研究開發出了一種新型的索引模式，其能為癌症患者的預後提供相關信息，同時也能幫助指導癌症患者採用更加合適的療法進行治療，並且鑒別出開發新葯的靶點。文章中，研究人員利用人工智慧演算法對來自33種不同類型腫瘤的1.2萬份樣本的基因組數據進行分析，闡明了癌症進展的分子機制。

研究者Houtan Noushmehr表示，這項研究中所用的方法學是生物醫學研究新趨勢的一部分，旨在利用當前大量的分子生物學數據來幫助科學家們深入研究；然而當前研究人員所面臨的挑戰就是如何管理、解釋並且分析不同類別的數據，這就需要研究人員將生物學、計算機科學和統計學數據進行有效整合。

此前研究中，研究人員通過研究鑒別出了腦瘤的重要基因組學特徵，研究者認為，這種新型索引模式（index）的開發未來有望在臨床中作為輔助的方法來幫助研究人員針對不同患者和腫瘤類型選擇最合適的療法。目前大家都認為，健康細胞接受轉化形成的生長中的腫瘤包含以下兩種特徵，即缺少它們所擁有的的特徵，並會以一種無序的方式進行繁殖；這個過程也可以被認為是專門的缺失，腫瘤細胞會不斷逐漸分化開來，一般情況下，癌症幹細胞亞群會驅動腫瘤的生長，而研究人員所提出的「具備幹細胞指數」（stemness indices）就能提供一種測量方法來指示有多少腫瘤細胞會與幹細胞一樣。

【3】Science：癌症療法新思路！抑制癌細胞脫落標誌性蛋白 促進免疫系統對癌症發起攻擊！

doi：10.1126/science.aao0505

日前，一項刊登在國際雜誌Science上題為「Antibody-mediated inhibition of MICA and MICB shedding promotes NK cell–driven tumor immunity」的研究報告中，來自美國達納-法伯癌症研究所和布萊根婦女醫院的科學家們通過研究發現，將一種特殊抗體引入到癌症小鼠模型機體中就能有效抑制配體從腫瘤細胞表面逃逸，同時還能促進自然殺傷細胞有效殺滅癌細胞。

文章中，研究人員描述了他們所使用的新技術以及該技術的作用原理，此前研究中，研究人員發現，免疫系統難以識別腫瘤的其中一個原因就是腫瘤細胞更傾向於「剝離」宿主機體免疫系統能夠識別的癌細胞表面的特殊蛋白；這項研究中，研究人員重點對名為MICA和MICB的兩種蛋白進行研究，這兩種蛋白是由腫瘤產生，能暴露在裸露的癌細胞表面，正常情況下機體免疫系統能夠有效識別這兩種腫瘤蛋白。

【4】Cancer Discov：科學家開展首個新型靶向療法藥物人類臨床試驗 有望治療多種類型癌症

doi： 10.1158/2159-8290.CD-18-0338

近日，一項刊登在國際雜誌Cancer Discovery上的研究報告中，來自德克薩斯大學MD安德森癌症研究中心的研究人員通過進行I期人類臨床試驗，首次調查了新型的實驗性藥物是否能夠有效治療因RET受體酪氨酸激酶改變而引發的多種類型癌症，該藥物似乎能夠作為一種治療RET驅動癌症的潛在新型療法，比如結直腸癌、膽管癌、非小細胞肺癌難以治療的癌症類型。

如今，這種名為BLU-667的口服藥物正在多個研究中心進行開放性的試驗，這項研究中，研究人員在臨床前及早期臨床試驗中對該藥物的療效進行了炎症。醫學博士Vivek Subbiah表示，目前臨床上迫切需要開發出有效的藥物來治療存在RET突變的多種癌症，然而目前還沒有強效的抑製劑被批准用來治療RET驅動的癌症，當前治療癌症的療法局限於傳統的化療以及早期的多種激酶抑製劑，這些療法的成功率非常有限，而且常常存在較大的副作用，這些副作用會明顯影響患者的生活質量。

文章中，研究人員調查了藥物BLU-667是否能作為一種精準的靶向性藥物，通過進行概念驗證試驗，結果表明，BLU-667具有潛在的活力，而且能夠作為一種高效的選擇性RET抑製劑發揮作用，這種藥物能夠靶向作用RET改變的癌症，同時副作用較少，並不會影響非癌變的組織或器官。

【5】Nat Genet：重大突破！發現200個非編碼基因突變可導致癌症！

doi：10.1038/s41588-018-0091-2

人體基因組中98%的DNA都不會編碼蛋白質。與癌症相關的大量基因突變都發生在這些非編碼區域，但是目前還不清楚它們如何影響腫瘤生長和發展。現在來自加州大學聖地亞哥分校（UCSD）醫學院和MOoores癌症研究中心的研究人員發現非編碼DNA中幾乎有200個突變在癌症中發揮著重要作用。每一個突變都代表著一個治療癌症的新靶標。這項研究於近日發表在《Nature Genetics》。

「大多數癌症相關的基因突變發生在非編碼基因區域，但是很難知道其中很多基因突變是否在癌症中發揮作用。」該研究通訊作者、UCSD教授Trey Ideker博士說道。「我們第一次發現了非編碼DNA區域有接近200個突變在癌症中發揮重要作用，比我們之前知道的要多199個。」

當醫生和科學家們提到「癌基因」時，他們通常指的是那數百個已知的突變後就會直接促使腫瘤形成和生長的基因。當這些基因發生突變後，它們會關閉這些基因原本編碼的蛋白質或者產生錯誤的蛋白質。對於其中一些癌症相關基因突變而言，可以通過特異性靶向這些突變來抑制癌症生長，這也就是所謂的個性化/精準醫療。

【6】PNAS：分子剪刀SAMHD1可能是阻止HIV感染的關鍵

doi：10.1073/pnas.1801213115

一項新的研究提示著一種抵抗HIV感染和自身免疫疾病等疾病的方法可能涉及改變一種天然存在的被稱作SAMHD1的酶影響免疫系統的方式。這項研究以人類和小鼠免疫細胞為實驗對象，是由美國俄亥俄州立大學的研究人員領導的。他們詳細介紹了這種酶如何影響激活免疫系統的蛋白。相關研究結果發表在2018年4月17日的PNAS期刊上，論文標題為「SAMHD1 suppresses innate immune responses to viral infections and inflammatory stimuli by inhibiting the NF-κB and interferon pathways」。

論文通信作者、俄亥俄州立大學逆轉錄病毒研究中心獸醫生物科學教授Li Wu說，SAMHD1本身並不是分子上的「好人」或「壞人」，但是在一些情形下，阻止它的活性可能會抑制疾病進展。

Wu說，「由SAMHD1基因突變引起的這種酶缺乏能夠激活人體免疫系統並增加炎症，而且如今我們更好地理解這背後的基礎生物學過程。」

「在完美的情形下，SAMHD1負責平衡地調節免疫反應，但它也可能限制HIV或其他病毒感染，並改變某些癌症的進展和治療。明顯地，我們需要良好的免疫反應，但我們不想要過度的免疫激活。」

【7】警惕！所有的加班可能都會讓你過早喪命！

新聞閱讀：All that overtime could be killing you

每周工作40個小時聽起來似乎是為那些熬夜的人準備了一個假期，但近日，刊登在國際雜誌the American Journal of Industrial Medicine上的一篇研究報告中，研究人員表示，持續超過這個標準（每周40個小時的工作時間）似乎會對機體健康有害。

研究者發現，每周工作61-70個小時會增加個體42%患冠心病的風險，而每周工作71-80個小時則會將這一疾病風險增加至63%，據美國CDC數據顯示，心臟病是引發全球人口死亡的主要原因，每年僅在美國就有超過50萬人死於心臟病。

另一項刊登在國際雜誌The Lancet上的研究報告中，研究人員則發現，相比標準工作時間的員工而言，長時間工作的員工似乎患中風的風險更高；更讓人震驚的是，增加這些額外的工作時間似乎並不會增加員工的工作效率，因為長時間的工作實際上會降低員工的工作效率，德國擁有歐洲最大的經濟體，然而在德國，普通工人每周花費在工作上的時間僅為35.6個小時。

【8】Cell Metabol：驚人發現！細胞中或含有專門製造脂肪的線粒體

doi：10.1016/j.cmet.2018.03.003

千百年來，細胞中的細胞器—線粒體常常被視為細胞的能量工廠，在線粒體中，糖分和脂肪能被氧化成為能量，最近，來自加州大學洛杉磯分校（UCLA）的科學家們通過研究發現，並非所有的線粒體都是這樣，在每個細胞中都有一組特殊的線粒體能夠吸附脂肪滴，相比燃燒脂肪產生能量而言，這些特殊的線粒體主要負責提供能量來構建並且儲存脂質分子，相關研究刊登於國際雜誌Cell Metabolism上。

研究者Orian Shirihai教授表示，這是我們對線粒體及其功能的全面概述，基於本文研究結果，我們相信未來或許有一天能夠開發出治療多種疾病的新型療法，包括肥胖、脂肪肝和其它代謝性疾病等。線粒體中含有能產生ATP分子的細胞機器，而ATP是細胞中能夠儲存能量的分子，任何一個細胞內的線粒體都被認為是一致的，因為其能夠在「融合」和「分裂」的過程中不斷持續合併並且分離。

過去研究人員注意到，當在顯微鏡下觀察細胞時會發現某些和脂肪滴相關的線粒體，這些積累脂肪滴的線粒體在棕色脂肪中尤其豐富，而棕色脂肪是一類特殊的脂肪，其能被用來燃燒產熱而並非儲存脂肪。這項研究中，研究人員深入分析了這類線粒體，首次研究者觀察到，在正常融合和分裂過程中，脂肪滴周圍聚集的線粒體簇似乎並不太會與棕色脂肪細胞中其它線粒體相互作用。

【9】兩篇Cell：誘發腎癌的「種子」或許早已在每個人的青春期就已經播下了

doi：10.1016/j.cell.2018.03.043 doi：10.1016/j.cell.2018.03.057

如今研究人員已經通過研究發現，最早期的關鍵遺傳改變或會誘發腎臟癌症；近日，來自桑格研究院等機構的研究人員通過研究發現，首個關鍵的遺傳改變常常會在兒童期和青春期發生，隨後細胞就會遵循一種持續性的通路在40或50年後慢慢進展成為腎癌，相關研究刊登於國際雜誌Cell上。

研究者表示，當我們大多數人都攜帶這種癌症「啟動」細胞時，除非機體出現進一步的突變，否則這些個體是無法進展成為癌症的，本文研究就為研究人員提供了新的機會來開發新技術來對腎癌患者進行早期診斷和干預，尤其是一些高風險的人群，比如遺傳性風險的人群等。為了能夠深入理解腎臟癌症的起因，科學家們利用基因組考古技術（genomic archaeology techniques）深入剖析了腎臟腫瘤的基因組特性，同時重建了腎臟啊中所發生的的首個遺傳性改變。

【10】Science：重磅！揭示免疫系統如何讓不好抗體變成它的秘密武器

doi：10.1126/science.aao3859 doi：10.1126/science.aat5758

免疫系統中的「不好抗體（bad antibodies， 即自身反應性抗體）」能夠傷害身體，因此它們的產生通常會受到抑制。然而，在一項新的研究中，來自澳大利亞和英國的研究人員在小鼠中發現免疫系統的不好抗體也是它的秘密武器。他們在世界上首次描述了免疫系統中的不好抗體群體如何能夠對入侵的微生物提供至關重要的抵抗。相關研究結果發表在2018年4月13日的Science期刊上。

已知這些不好抗體對身體自身的組織作出反應，從而能夠導致自身免疫疾病。由於這個原因，人們一度認為它們會被免疫系統拋棄掉，或者它們在長期內是沒有活性的。然而，這些新的發現首次證實當身體遭受其他抗體不能夠處理的疾病威脅時，不好抗體經歷一種快速的「救贖（redemption）」過程。結果就是這些「經過救贖的」抗體不再威脅身體，反而變成抵抗疾病（特別是通過偽裝自我使得看起來像是正常的身體組織從而躲避免疫系統檢測的疾病）的強大武器。