2014年Science 杂志亮点研究成果

  Science及其子刊
  [1] Science：研究揭示共生肠道微生物如何调节宿主免疫反应
  根据西奈山Icahn School of Medicine一组研究人员最新完成的一项新研究证实：GM-CSF蛋白在维持肠道免疫耐受起到重要作用，蛋白缺陷会增加炎症性肠病（IBD）易感性。IBD是一种严重的疾病，特点是慢性肠道炎症，是对细菌和食物抗原的免疫反应异常失调的结果。发表在Science杂志上的这项研究推进了我们对共生肠道微生物如何调节免疫力的理解，并为识别新的药物靶点铺平道路。
  [2] Science：科学家将干细胞成功诱导成组织器官
  近日，刊登在国际杂志Science上的一篇研究论文中，来自弗吉尼亚大学医学院的研究人员通过研究克服了生物学上的一大屏障，研究者利用干细胞成功生长出了器官和组织，通过对合适的信号路径进行操作，研究人员成功地将胚胎干细胞植入到鱼的胚胎中，从而可以对胚胎的发育进行控制。
  研究者表示，未来利用干细胞来治疗人类疾病将会是一个大的趋势，同时这也为再生医学领域的研究提供了研究基础。研究者Chris Thisse表示，这篇论文中我们运用正确的方法将胚胎干细胞引入到动物体内，这样就可以实现对胚胎发育的监测。
  [3] Science：治疗癌症和糖尿病的靶标蛋白
  近日，昆士兰大学科学家们发现，一种调节你长多高的蛋白可用于治疗疾病，包括癌症和糖尿病。生长激素通过其受体作用，决定是否你正在努力达到身高最高。
  来自昆士兰大学分子生物科学研究所Mike Waters教授的研究，现在已经发现生长激素受体也是癌症和糖尿病药物靶标。
  没有生长激素受体的人从不罹患癌症或糖尿病死亡，这使它成为理想的药物靶标，Waters教授说：但我们只有足够了解它是如何运作的，才能设计出癌症或糖尿病药物。
  [4] Science：靶向癌细胞“种子”或开发出治疗乳腺癌的新型疗法
  近日，来自美国南加州大学的研究人员通过研究表明，对于乳腺癌患者来讲个体化医疗或许指日可待，在刊登在国际杂志Science上的一篇研究报告中，研究者揭示了其如何从六个病人的血流中分离出循环的乳腺癌细胞，其中有些致死性的癌细胞就是乳腺癌发生转移的“种子”，这些“种子”可以随着血流在机体中随处流动并且在重要的器官中，比如骨骼、肺部、肝脏甚至大脑中形成二级肿瘤组织。
  这项研究中，研究者建立了鉴别新型突变及评估药物敏感性的体系，未来科学家们有可能就会利用从病人机体中分离出的癌细胞来监测患者疾病的进展，以及开发新型的个体化用药策略。
  [5] Science：细胞重编程的关键组蛋白伴侣分子
  近日，刊登在国际杂志Science上的一篇研究论文中，来自密歇根州立大学的研究人员通过研究发现，名为ASF1A的基因在干细胞发育过程中发挥着重要作用；干细胞可以发育分化成为机体不同类型的细胞组织从而挽救人类的生命。
  实际上ASF1A基因并不是本文的研究人员所发现的，该基因主要负责细胞的重编程，细胞的重编程即转变细胞的类型，这对于干细胞的分化至关重要。这项研究中，研究人员分析了卵母细胞中5000个基因，发现基因ASF1A、OCT4以及一种可溶性助手分子是细胞重编程中的重要组分。
  研究者Elena Gonzalez-Munoz表示，本文研究揭示了干细胞发育的一项重大突破，如今我们揭示了成年体细胞比如皮肤细胞如何被转变成为胚胎干细胞，这或许可以帮助我们更清楚地理解这其中所涉及的机制及生物学过程。
  [6] Science：超速电子帮助放疗杀灭癌细胞
  近日，来自贝尔法斯特女王大学的研究人员通过研究在实验物理领域取得了重大发现，相关研究发表在国际杂志Science上，文章中研究人员揭示了放射疗法杀灭癌细胞的机制。
  研究者利用闪光灯来追踪氨基酸纳米分子内部电子的超速运动方式，研究者Greenwood教授表示，解释电子如何在纳米尺度上运动对于理解物质发生的一切过程非常重要，而电荷可以开启许多生物、化学及电子过程，比如电离辐射与DNA相互作用产生的电荷以及随后引发的超速运动会引发DNA的损伤以及细胞的死亡，因此我们就可以利用该原理来设计治疗癌症的放疗方法，这对于揭示放疗方法在癌症治疗过程中的作用非常关键。
  在时间轴上描述光和电子之间相互作用的机制可以帮助改善太阳能电池中光向电流转化的效率，或者帮助改善利用光的快速微处理器的工作效率。本文研究中研究者揭示了超速电子在化学、生物以及纳米技术领域的应用，而超速光诱导的电子研究领域或许对于生物学研究领域也有非常大的帮助，尤其是对于研究癌症疗法具有很大的意义。
  [7] Sci Transl Med：哈佛科学家新非侵入疗法预防乳腺癌
  哈佛大学Wyss生物工程研究中心的科学家开发出一种新的治疗乳腺癌的方法，该方法能够抑制培养乳腺癌细胞的状态和预防小鼠乳腺癌的发病。科学家希望有一天能够基于该研究开发出新的治疗方法，让患者免受手术，放化疗等痛苦。相关报道发表在近期的Science Translational Medicine杂志上。
  女性可以通过乳腺自检，X射线，MRI和遗传分析等方法来进行早期检查。该早期诊断确实可以挽救很多人的生命，但是由于乳腺癌早期检查并不是完全准确，所以有很多人也许并未患病却经受着手术，放化疗的痛苦。更为严重的是，有些高患病风险的人要选择预防性乳房切除。
  目前阻止癌细胞生长的方法就是杀死癌细胞，但是很遗憾的是，常规的手术，放疗，化疗都会损伤健康组织，造成严重副作用。
  [8] Sci Signal：抑制整合素受体或促发癌症转移
  来自LACDR 由Erik Danen领导的研究团队发现一种癌症治疗策略可能实际上在某些情况下，可能导致癌症转移增加。这一发现发表在Science Signaling杂志上。
  该正被质疑的治疗策略涉及阻断所谓的“整合素”受体。癌细胞使用这些受体与他们的环境交互，当这一过程被阻断，癌症细胞变得更弱，引起肿瘤萎缩。
  最近的一些遗传学研究表明，整合素抑制剂也有可能导致一些癌症变得更加“咄咄逼人”，产生不利影响。
  这种现象目前还不被完全理解，LACDR研究人员发现，所谓的三阴性乳腺癌细胞响应整合素抑制治疗后，细胞迁移会明显变化。
  [9] Sci Rep：重编程技术产生心肌细胞
  密歇根大学科学家通过重编程技术，成功的采用纤维母细胞修复了受损的心脏。相关报道发表在近期的Scientific Reports杂志上。
  之前采用重编程方法修复心肌细胞的成功率很低。密歇根大学生物医学工程学系的Andrew Putnam教授认为他找到了重编程技术的关键因素。
  Putnam博士称，之前的研究根本不考虑细胞周围环境因素，除了基因不考虑其他任何问题，但是环境是可以影响基因表达的。
  [10]  Sci Rep：癌细胞的克星—狼疮抗体
  来自耶鲁大学癌症研究中心的科学家通过研究发现狼疮抗体或许会摧毁癌细胞，相关研究成果刊登于国际杂志Scientific Reports上。
  文章中研究人员James E. Hansen表示，缺失DNA修复机制的癌细胞往往会对狼疮抗体的攻击更为敏感；狼疮患者会产生许多自身抗体来攻击患者自身的细胞，从而产生狼疮的典型症状；实际上这些抗体中的一部分往往会渗入到细胞核中损伤DNA，研究人员假设，或许可以利用这种狼疮患者产生的抗体来作为新型的抗癌疗法。
  决定一个细胞发育的遗传代码往往被写入到了DNA中，而遗传代码的损伤往往会引发细胞功能失调或者转变成为癌细胞，正常的细胞需要进行不断地自我修复及遗传代码的保存，但是许多癌细胞则存在缺损的DNA修复机器，并且会不断积累遗传突变。
  [11] Sci Transl Med：ALS的潜在新治疗途径
  哈佛大学干细胞研究所（HSCI）科学家在Science Translational Medicine杂志上公布的一份报告，对于寻求肌萎缩侧索硬化症（ALS）的真正治疗方法，起到了突破性推动作用。
  干细胞与再生生物学（HSCRB）的Kevin Eggan和他的同事，在实验室里证明了用定制干细胞来造制造人类疾病模型，可能有一天会替代动物疾病模型。
  这项新的研究也提示以作其他治疗用途的临床试验化合物可能是治疗ALS的候选药物。哈佛大学的研究人员发现，基因干预这些药物作用靶点（前列腺素受体），能将ALS动物模型存活时间延长5-10％。
  [12] Nat Neurosci：DNA或影响阿尔兹海默症
  研究人员一项新的研究揭示了阿尔茨海默氏症与早期大脑DNA甲基化改变的相关性。DNA甲基化是DNA构建模块的生化改变，它是一个标记，表明在给定的人类基因组区域中DNA是否开放和具有生物活性。
  据研究人员介绍，这是第一次大规模采用全体表观基因组联合研究(EWAS)。EWAS侧重研究染色体组成和变化，这与大脑和阿尔茨海默氏症相关。
  “我们的研究方法可以帮助更好地理解在阿尔茨海默氏症中环境危险因素的生物学影响和经历” Philip L. De Jager博士说，“研究表观基因组或者发生在DNA中的化学改变有绝对优势，表观基因组具有可塑性，它会隐匿一些生活事件的发生，如疾病易感性、吸烟、抑郁和更年期，这可能会影响对阿尔茨海默氏病和其他疾病的易感性的判断。
  [13] Sci Transl Med：基因修饰T细胞帮助免疫系统攻击肿瘤
  基因修饰T细胞因可帮助人体免疫系统识别并攻击肿瘤，为此被称为肿瘤治疗的"第五支柱"。
  上述治疗方法已经在血癌，如白血病中显示出治疗功效。在某些肿瘤类型如间皮瘤治疗过程中，当这些“修修补补”的T细胞被再注入到患者血液中时，患者肿瘤会很好抵抗T细胞攻击。
  研究人员试图直接向肿瘤区域提供基因修饰后的T细胞，并发现这些T细胞不仅攻击了癌细胞，同时成功阻断了癌症再次发生。他们的研究结果发表在Science Translational Medicine杂志上。
  该研究主要使用人源T细胞和小鼠肿瘤，其研究结果有助于加快开展1期临床试验。研究人员尝试了两种静脉注射，将重新装备（基因修饰）的T细胞注射入间皮瘤小鼠胸膜腔。奇怪的是，当基因修饰的T细胞到达肿瘤部位，它们能“看到”敌人（癌细胞），激活自己的同时也激活其他T细胞。（转化医学网360zhyx.com）