2013年轉化醫學領域二十項重大成果

013年生物轉化醫學領域取得了很多可喜的研究成果，許多創新型研究都成功應用在了臨床治療上，為揭秘人類疾病發生的分子機制以及改善人類疾病療法帶來了突飛猛進的變化；生物谷小編為您盤點了2013年轉化醫學領域的二十項重大研究進展，下面讓我們一起來回顧這些重大突破。

一、Devel Cell：首次將小鼠導管內皮細胞重編程為胰島素β細胞 有望治療人類糖尿病

刊登在國際雜誌Developmental Cell上的一篇研究報告中，來自Valrose生物學研究所的研究人員通過對小鼠研究揭示，其胰腺中包含的細胞可以被轉化成為產生胰島素的β細胞，而且可以在任何年齡段的小鼠中發生，研究者表示，所有的胰腺β細胞都可以進行多次再生，這樣在小鼠體內進行的化學誘導的糖尿病就可以被多次治療，這項研究或造福於人類。

2009年，本文的研究者設法在年輕小鼠體內將產生胰高血糖素的α細胞轉化為β細胞，如今他們報道了胰腺導管細胞（pancreatic ductal cells）可以被持續誘導，隨後轉化成α細胞，最後轉化成為β細胞。

二、Nature：首次在培養基中實現無限擴增肝臟幹細胞 或成肝病新療法

數十年來，全世界的科學家都在試圖研究如何再生原發性肝細胞，因為其具有眾多的生物醫學價值，包括肝炎的研究、藥物的代謝以及毒性毒理研究，而且也可以幫助研究肝硬化時的肝臟移植以及其它慢性肝病。到目前為止，世界上並沒有一個實驗室能夠成功地在培養基中鑒別並且使得肝臟幹細胞生長。

刊登在國際著名雜誌Nature上的一篇研究報道中，來自俄勒岡醫科大學、Hubrecht研究所的研究者開發了一種方法，通過這種方法研究者就可以在培養皿中無限地擴增小鼠的肝臟幹細胞。

研究者Markus Grompe博士表示，這項研究為我們帶來了希望，未來人類的肝臟幹細胞也可以使用同樣的方法來進行生長、增殖，並且轉化成為功能性的幹細胞。此前刊登在Nature上的一篇研究中，研究者Hans Clever就通過研究成體幹細胞標記物Lgr5和其對生長因子Wnt的反應，首次鑒別出在小腸和結腸中發現了幹細胞。而且研究者假設，Lgr5的獨特表達樣式可以在其他成體組織中標記幹細胞，包括在肝臟中等組織。

三、Adv Mater. ：科學家開發出3D培養心臟的方法

MIT科學家開發出一種培養3D組織的技術，研究者在文章中描述了他們是如何構建特殊類型的腳手架來培養功能性3D心臟組織的，該技術有望幫助科學家實現培養人工器官的夢想。

時至今日，科學家還只能培養二維組織或者簡單的三維組織。在本研究在，科學家從微電子學領域得到靈感構建了腳手架，使得科學家能夠模擬自然情況來培養高度複雜的心臟結構。

3D培養器官的一個重要問題是如何指導細胞沿著正確的方向生長，不然就不會具有正常器官的功能。以心臟為例，纖維組織必須排列的恰到好處，使得血流以正確的方式進入心臟的不同腔室。為了人工複製該組織，科學家改進了將薄材料鋪設到電路板上的儀器，科學家使用該儀器將中間有孔洞的薄橡膠聚合物疊加起來，孔洞以一定方式連接在一起，這樣心肌細胞就能夠穿過它們進行生長，模擬正常心臟中穿過不同纖維的過程。

四、Nature：腸道微生物改變或可預測糖尿病

腸道微生物對我們的影響比我們想像的要大的多。發表在5月29日Nature雜誌上的文章稱，瑞典的科學家發現二型糖尿病病人的腸道微生物發生變化。該發現提出了一個預測糖尿病的新模型。

由Fredrik Backhed 和 Bjorn Fagergberg博士領導的三個瑞典科研團隊比較了145位患有糖尿病，葡萄糖耐量降低和正常婦女的宏基因組，他們發現患有二型糖尿病的婦女腸道微生物發生變化。基於該發現，科學家開發出一種新模型，該模型能夠通過分析宏基因組來區分二型糖尿病人和健康人。該模型比我們現今常用的身體質量指數和腰臀圍比例等指標更具有預測價值。

五、Science：科學家開發出直接測量藥物有效性的方法

瑞典卡羅林斯卡研究中心科學家首次開發出直接測量藥物到達靶細胞程度的方法。該方法有望在開發效率更高的新型藥物方面提供幫助。相關報道發表在近期Science雜誌上。

大多數藥物是通過結合一個或多個蛋白質來影響其功能，這就產生了藥物開發中的兩個常規瓶頸：識別正確的靶蛋白，設計藥物能夠有效的尋找到並結合該蛋白。但是現在還沒有方法能夠有效且直接的測量藥物分子到達並結合靶蛋白的方法。卡羅林斯卡研究中心科學家開發出一種稱之為細胞熱轉移（CETSA，Cellular Thermal Shift Assay）的方法，該方法採用的原理是靶蛋白在結合藥物分子後通常變得結構穩定。

該文章的通訊作者，藥物化學和生物物理系的Par Nordlund教授稱，我們的結果顯示了該方法在大量的靶蛋白中有效，我們在細胞水平和動物模型水平中都直接測量了藥物分子是否到達了其靶點。我們相信CETSA技術將會有助於科學家設計出更有效的藥物分子，從而進行更成功的臨床治療。

六、Blood：科學家發現治療貧血新靶點

澳大利亞醫藥研究中心科學家最近研究表明Lyn酶與貧血相關。貧血的病理表現為血液中紅細胞數量減少或質量下降。貧血會引起病人出現很多嚴重癥狀。該新發現表明Lyn酶有望能夠作為針對貧血病的治療靶點，造福於受貧血困擾的病人。相關研究發表在近期的Blood雜誌上。

研究人員一直在探索紅細胞成熟過程中的生化過程。他們發現紅細胞生成素（EPO）在該過程中起重要作用。而EPO也是諸如自行車等競技體育中明令禁止的興奮劑。Ingley教授稱，EPO是一種重要的生長因子，該蛋白由腎臟合成，促使幹細胞分化成為一定數量的健康成熟的紅細胞。

七、Brain：新型藥物或可有效治療帕金森疾病

一項刊登在國際雜誌Brain上的研究論文中，來自謝菲爾德研究所的研究人員通過研究發現了一種新型藥物，其可以有效阻斷錯誤的腦細胞死亡，而且可以明顯緩解帕金森疾病的進程。

文中研究者使用來自進行性神經癥狀患者的皮膚細胞，在實驗室條件下開展了一項大型的藥物試驗；研究者檢測了超過2000種化合物從而來判斷哪一種化合物可以使得錯誤的線粒體重新正常工作，線粒體在機體所有細胞中扮演著能量工廠的角色，功能失常的線粒體也是導致帕金森患者大腦細胞死亡的主要原因；最後研究者發現了一種新型的合成性藥物-熊去氧膽酸（UDCA）具有較好的作用。

UDCA作為一種被批准使用的藥物，通常用於治療某些肝臟疾病，這就意味著研究者可以開始進行臨床試驗來檢測UDCA的安全性以及其對帕金森患者的機體耐受性。基於一定的研究數據，研究者隨後開展了大型的隨機對照試驗來測定UDCA治療帕金森疾病的療效。

八、Cell：新型蛋白質降解策略或為開發癌症療法提供思路

蛋白質不像鑽石那麼永恆久遠，當其功能殆盡的時候就需要在細胞中被降解成為氨基酸類，隨後這些氨基酸就會組裝形成新的蛋白質再發揮功能。近日刊登在國際著名雜誌Cell上的一篇研究報告中，來自霍華休斯醫學研究中心和洛克菲勒大學的研究者發現了細胞中存在一種蛋白質循環體，即蛋白酶體，其可以隨時對細胞中的多餘蛋白和潛在毒性蛋白進行「監視」，這項研究或許為治療肌肉萎縮、神經變性疾病以及癌症提供思路。

文章中，研究者揭示了一種名為端錨聚合酶的酶類可以調節蛋白酶體的活性，另外研究者也表示，一種名為XAV939的小分子可以抑制端錨聚合酶活性，並且阻斷蛋白酶體的活性。

研究者Steller教授表示，我們的研究發現對於臨床具有很多有用的指示意義，尤其是我們的工作揭示了端錨聚合酶的抑制子或許在臨床上可以用於治療多發性骨髓瘤。

九、Blood：使幹細胞成為藥物運載工具的新方法

Brigham and Women醫院、哈佛幹細胞研究所研究人員與麻省理工學院、麻省總醫院合作者已經找到了一種方法，利用幹細胞作為藥物運載工具。研究人員將修飾過的信使RNA片段插入到結締組織幹細胞（又被稱為骨髓間充質幹細胞）中，刺激細胞產生帶粘性的表面蛋白和分泌白細胞介素10（一種抗炎的分子）。

當注入小鼠的血液中，這些修改後的人類幹細胞能夠瞄準和粘附到炎症部位，釋放生物劑，成功地降低腫脹。相關研究結論在Blood雜誌上發表，生物製藥公司期感興趣以此為基礎開發能達到疾病部位潛在的針對性生物葯。

雖然被評為最暢銷的藥物產業，但生物葯的使用仍然具有挑戰性，研究人員Karp的做法可能會提高其在臨床上的應用，改善間充質幹細胞為基礎的治療方法的臨床試驗結果。

十、PNAS：科學家開發出可治療一系列人類疾病的新型藥物療法

來自俄勒岡健康與科學大學的研究者通過對小鼠研究，開發了一種革命性的新型技術，其可以幫助治療從肺纖維囊腫到阿爾茲海默氏症等一系列的人類疾病，相關研究刊登於國際著名雜誌PNAS上。

由基因突變產生的錯誤摺疊的蛋白質分子可以維持自身的功能，但是其在細胞中卻並不能正常工作；本文的研究者通過研究開發了一種小分子，其可以進入到細胞中對錯誤摺疊的蛋白質進行「修理」以使得這些蛋白質可以正確行使自身的功能。

研究者P. Michael Conn博士表示，這項研究中我們以小鼠為研究對象，通過研究我們發現這項新技術可以幫助治療小鼠一系列的疾病，而研究者認為這同樣適用於治療人類的疾病。Conn說道，許多人類疾病都是由錯誤摺疊的蛋白質引發，我們開發的名為pharmacoperones的藥物分子就可以恢復錯誤摺疊蛋白質的正常功能，並且使其發揮原有在細胞中的功能。

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