Nature雜誌2月不得不看的亮點研究

不知不覺，2月份即將結束了，在即將過去的2月里Nature雜誌又有哪些亮點研究值得閱讀呢？小編對此進行了整理，與各位一起學習。

【1】Nature：利用CRISPR/Cas9構建出更加強效的CAR-T細胞

doi：10.1038/nature21405

在一項新的研究中，來自美國斯隆凱特林癌症紀念中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center）的研究人員利用CRISPR/Cas9的力量構建出更加強效的嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor CAR）T細胞（CAR-T細胞），從而增強小鼠體內的腫瘤免疫排斥。這一出於意料的發現揭示出CAR免疫療法的一些細節，並且突出強調了利用CRISPR/Cas9基因組編輯技術推動癌症免疫療法的潛力。相關研究結果於2017年2月22日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Targeting a CAR to the TRAC locus with CRISPR/Cas9 enhances tumour rejection」。

CRISPR/Cas9是一種基因組編輯工具，能夠讓科學家們精確地切割和操縱細胞中的DNA。在這項新的研究中，這些研究人員證實CRISPR/Cas9技術能夠運送CAR基因到T細胞基因組中的非常特異性的位點。這種精準的方法能夠更強健地構建出CAR-T細胞---它們能夠在更長的時間內殺死腫瘤細胞，這是因為它們更不容易耗竭。這可能潛在地導致在病人體內更加安全地和更加高效地使用這種強大的免疫療法。

【2】Nature：重磅！鑒定出侵襲性胰腺癌細胞及其弱點

doi：10.1038/nature21064

在一項新的研究中，來自美國德州大學MD安德森癌症中心的研究人員利用病人源性腫瘤異種移植（patient-derived tumor xenograft， PDX）和模式小鼠開展一系列臨床前實驗，鑒定出一種門衛蛋白（gatekeeper protein）阻止胰腺癌細胞轉化為一種極具侵襲性的細胞類型，並且也發現剔除這種門衛蛋白的療法能夠阻止這些癌細胞。這些發現有助為攜帶這種進展迅速的治療抵抗性的胰腺癌細胞亞群的病人開發出潛在的療法。相關研究結果於2017年2月8日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Synthetic vulnerabilities of mesenchymal subpopulations in pancreatic cancer」。

論文共同通信作者、德州大學MD安德森癌症中心基因組醫學系講師Giannicola Genovese博士說，「胰腺癌細胞的特徵是顯著的可塑性，即讓這種惡性腫瘤非常難以治療的細胞變化。」

Genovese及其團隊發現在初始的致癌性驅動基因KRAS消失后，剔除SMARCB1基因會導致一小部分胰腺癌細胞發生變化而進入一種間充質狀態（mesenchymal status），即一種可移動的浸潤性細胞狀態。

【3】Nature 抗癌新概念：利用合成必要性尋找抗癌靶標

doi：10.1038/nature21357

日前，研究人員已經找了一種發現缺乏關鍵抑癌基因腫瘤治療靶標的新方法。來自德州大學安德森癌症中心的研究人員解釋道，這種方法為大多數種類的前列腺癌找到了治療靶標位置，也將適用於針對其他腫瘤如乳腺癌、腦癌和結直腸癌的精準醫療的開發。相關研究結果近日發表在國際頂級權威期刊《Nature》上。

通過一種叫做「合成必要性」的概念，研究人員研究了腫瘤中的基因刪除模式，結果發現了一個叫做染色質解旋酶DNA結合因子（CDH1）的合成必需基因是缺乏同源性磷酸酶-張力蛋白（PTEN，一個抑癌基因）的前列腺癌及乳腺癌的治療靶點。許多腫瘤中的抑癌基因被清除，從而導致了腫瘤形成及生長。

「我們研究了在一些腫瘤中偶然刪除、但是在另一些腫瘤中由於PTEN這樣的抑癌基因缺失而存在的合成必需基因。」論文第一作者、癌症生物學博士后Di Zhao博士說道，「我們認為這些保持的合成必需基因也許在腫瘤缺失某些特殊抑癌基因時具有促進腫瘤生長的作用。」當PTEN被刪除時，人通常會患前列腺癌，往往還是惡性前列腺癌。美國疾病控制中心將前列腺癌列為美國男性癌症相關死亡的第二大誘因，每年有176000例新發病例、28000例死亡病例，而70%的前列腺缺失PTEN。

【4】Nature：探秘星狀細胞的「雙面人格」 或助力神經變性疾病新療法的開發

doi：10.1038/nature21029

長期以來，科學家們一直認為星狀細胞能夠參與一系列人類神經變性疾病或大腦損傷的發生，比如阿爾茲海默病、帕金森疾病、腦外傷以及脊髓損傷等，但研究者卻一直並不清楚星狀細胞是如何產生的以及其在疾病發生過程中所扮演的關鍵角色；近日一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中，研究人員就對上述問題進行了解析，同時他們還首次提出希望表示，上述一系列疾病實際上是可以治療的。

在健康的大腦中，星狀細胞對於大腦功能的正常發揮至關重要，其能夠提供營養物質來支持神經元的活力，釋放特殊因子來促進神經細胞之間信息的互聯，同時其還扮演著其它多種角色。但目前研究人員面臨的一個難題就是，在某些特殊情況下，星狀細胞似乎會對神經元產生一定的毒性作用，而在其它情況下星狀細胞則會支持神經元的活性以及連接。

【5】Nature：多吃西藍花或能幫助機體有效抵禦病原體感染

doi：10.1038/nature21080

最近，一項刊登於國際雜誌Nature上的研究報告中，來自英國弗朗西斯-克里克研究所（Francis Crick Institute）的研究人員通過對小鼠進行研究發現，攝入十字花科植物，比如花椰菜、羽衣甘藍和西藍花能夠幫助機體免疫系統抵禦腸道病原體的入侵，相關研究或對於治療炎性腸病患者具有明確的指導意義。

文章中，研究者發現，一種名為芳香烴受體 (aryl hydrocarbon receptor，AhR)的蛋白質在保護機體抵禦外來污染物、毒物以及病原體上扮演著重要角色；研究人員對腸道中AhR的角色進行了深入研究，他們發現，另外一種名為Cyp1a1的蛋白質能夠通過降解激活AhR的分子（AhR配體）為AhR信號提供反饋信號來調節腸道的免疫力。

然而，過多的Cyp1a1卻會降低AhR配體的水平，最終導致機體腸道對諸如大腸桿菌等病原體變得敏感，因此這種關鍵蛋白在人類炎性腸病發病過程中扮演著重要的作用。研究者Stockinger說道，我們已經知道AhR的缺失會引發腸道屏障出現很多問題，這是因為，保護機體抵禦數萬億腸道細菌以及外來病原體的免疫細胞需要通過AhR的信號來得以生存；激活AhR的分子則來自於我們的飲食之中，但同樣也來源於腸道菌群，因此AhR的激活能夠開啟諸如Cyp1a1等酶類的表達，正常情況下，這些酶類的功能就是降解激活AhR的分子並且關閉其表達。

【6】Nature：鑒定出83個新的強烈地影響人身高的基因變異體

doi：10.1038/nature21039

在一項迄今為止最大的最為深入的研究當中，人體性狀基因研究協會（Genetic Investigation of Anthropometric Traits Consortium， GIANT）發現83種新的DNA變化影響人身高。這些變化是不常見的，但是它們具有強有力的影響，它們當中的一些調節身高2cm以上。這項針對70多萬人的研究也發現幾個指向之前未知的生物學通路的基因參與骨骼生長。相關研究結果於2017年2月1日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Rare and low-frequency coding variants alter human adult height」。

論文共同通信作者、美國波士頓兒童醫院研究員、GIANT協會主任Joel Hirschhorn博士說，「儘管我們最近的一項研究已鑒定出基因組中常見的身高相關變化，但是在這項新的研究中，我們尋找低頻率發生和罕見發生的變化，這些變化直接改變蛋白功能，而且往往具有更強的影響。為了鑒定這些改變蛋白功能的變化，它們當中的一些是非常不常見的，因而需要巨大的統計學力量。多虧強有力的國際合作，我們成功地實現這一點。」

【7】Nature：發現新的T細胞亞型或有助治療類風濕性關節炎

doi：10.1038/nature20810

在一項新的研究中，來自美國、英國和瑞典的研究人員仔細地分析了來自類風濕性關節炎病人的免疫細胞，揭示出一個新的T細胞亞型通過與其他的免疫細胞合作來促進外周組織中的炎症產生。這項研究是利用能夠對少量細胞進行詳細分析的技術開展的。它為研究這種疾病生物學機制打開一個關鍵的窗口期，並且提示著一種用於開發更加精確的和更加強效的療法的策略。相關研究結果於2017年2月1日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Pathologically expanded peripheral T helper cell subset drives B cells in rheumatoid arthritis」。

論文第一作者、美國布萊根婦女醫院人類免疫學中心聯席主任Deepak Rao說，「儘管最新的類風濕性關節炎療法已有助改變我們治療這種疾病的能力，但是它們都是以一種全局的非特異性的方式阻斷免疫系統中的組分。我們的結果有助闡明一種有望開發療法的途徑：更加精確地關注最為相關的免疫細胞。」

【8】Nature：重磅！科學家成功揭示癌症多樣性和耐藥性發生的分子機制

doi：10.1038/nature21356

近日，刊登在國際雜誌Nature上的一項研究報告中，來自路德維格癌症研究所等機構的研究人員通過研究發現，編碼癌症基因的循環DNA短片段或許在癌細胞中非常常見，而且這些片段在產生細胞多樣性從而使得惡性癌症難以治療上扮演著重要角色，相關研究或能夠改變科學家們理解腫瘤進化的方式，從而最終開發出新方法來抑制並且治療多種惡性腫瘤。

這項研究中，研究人員對17種不同類型的癌細胞進行分析來探索染色體外DNA（ecDNA）的特性，他們表示，在所有類型的腫瘤中，ecDNA在近乎一半的腫瘤中都會表現出關鍵的特點，而且其能夠編碼多個驅動癌症發生基因的拷貝產生；研究人員同時還發現，相比腫瘤細胞染色體中的相同基因而言，ecDNA在癌細胞的生長、多樣性以及耐藥性上扮演著重要的角色。

【9】Nature：揭示出胰腺神經內分泌腫瘤的全基因組圖譜

doi：10.1038/nature21063

在一項新的研究中，來自義大利、英國、澳大利亞、和美國的研究人員揭示出正常情形下與乳腺癌、結腸癌和卵巢癌相關聯的基因變化也能夠促進一種罕見的胰腺癌產生。相關研究結果於2017年2月15日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Whole-genome landscape of pancreatic neuroendocrine tumours」。

這些研究人員發現每5名胰腺神經內分泌腫瘤（pancreatic neuroendocrine tumour， PanNET）病人就多達1人具有明顯的癌症遺傳易患性，即便這些患者沒有這種疾病的家族史。

這些發現有望讓人們有朝一日能夠鑒定出有風險患上這種癌症的人、有風險患上這種疾病惡性形式的人，以及哪些人可能對當前的或新的靶向療法作出反應。

【10】Nature：活體瘧原蟲疫苗II期臨床試驗顯示有100%的保護效果！

doi：10.1038/nature21060

最近一項臨床試驗結果顯示：新研發的一類瘧疾疫苗能夠起到100%的保護作用！

這種潛在的瘧疾疫苗是通過將活體的瘧原蟲導入患者體內，同時進行藥物治療進行攻擊。通過對67名健康志願者進行試驗，9名接受了最高劑量刺激的志願者在接種10周中得到了100%的保護。

由於這僅僅是II期臨床試驗，因此僅僅能夠在小範圍內證明疫苗的療效，並且對其副作用進行一定的檢測。

但最令人興奮的是，這僅僅是目前多種被證明有效的疫苗中的一種而已。（生物谷Bioon.com）