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2017年10月6日Science期刊精华

来源:本站原创 2017-10-07 15:04


图片来自Science期刊。

2017年10月7日/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊(2017年10月6日)发布,它有哪些精彩研究呢?让小编一一道来。

1.Science:重大发现!揭示反安慰剂效应产生机制
doi:10.1126/science.aan1221; doi:10.1126/science.aap8488


一项新的研究表明,昂贵的药物可能让人们更容易感知它的副作用,而这种现象并不只是“存在于他们的头脑中”。

这项研究深入探究了这种所谓的“反安慰剂效应(nocebo effect)”。它是众所周知的安慰剂效应(placebo effect)的相反形式。安慰剂效应指的是在接受治疗后人们因期待有好处而感觉变好一些。对反安慰剂效应而言,患者对治疗副作用的担忧让他们感到不舒服。

在这项研究中,研究人员发现,当被告知假药价格昂贵时,人们更可能报道它的令人痛苦的副作用。但是这并不是人们“编造”的东西。通过大脑成像,这些研究人员将这种现象追踪到大脑和脊髓中的特定活动模式。相关研究结果发表在2017年10月6日的Science期刊上,论文标题为“Interactions between brain and spinal cord mediate value effects in nocebo hyperalgesia”。

就这项研究而言,Tinnermann团队招募了49名健康志愿者,并随机地分配他们测试两种止痒“药膏(medical creams)”中的一种。

事实上,这两种药膏都是相同的,而且都没有活性成分。然而,这两组志愿者被告知这两种产品具有让他们对疼痛更加敏感的副作用。这两种假药膏仅有一种明显的区别:一种是用昂贵的价格标签来包装的;另一种是廉价的。

当这些志愿者将药膏涂于前臂后,这些研究人员让他们接受一项标准测试来测量他们对热量诱导性疼痛的耐受性。

结果证实使用昂贵药膏的那些人在测试期间对疼痛更加敏感。平均而言,他们的疼痛评分停留在15分左右,位于“轻度”疼痛范围内,然而,那些使用廉价药膏的人几乎没有表现出任何不适感。

利用功能性MRI大脑扫描,Tinnermann团队在对昂贵药膏产生反安慰剂效应的那些人中发现了特定的神经系统活动模式。Tinnermann说,这其中就包括在某些大脑结构和脊髓之间的“沟通”变化。

2.Science:重磅!一种三特异性抗体三管齐下有望阻止HIV感染
doi:10.1126/science.aan8630; doi:10.1126/science.aap8131


在一项新的研究中,美国研究人员报道在实验室制造的一种三特异性抗体(three-pronged antibody, trispecific antibody)要比用来制造这种三特异性抗体的单一天然抗体更好地让猴子免受两种人猴嵌合免疫缺陷病毒(SHIV)菌株的感染。相关研究结果2017年9月20日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Trispecific broadly neutralizing HIV antibodies mediate potent SHIV protection in macaques”。

这种三特异性抗体是由来自美国国家卫生研究院(NIH)和法国制药公司赛诺菲的研究人员开发出的,而且在实验室中也比单一的天然抗体更强地阻止更多的HIV毒株感染细胞。这种新的广发中和抗体结合到HIV的三个不同的关键位点上。

目前,这些研究人员正在计划在健康人群和HIV感染者中开展这种三特异性抗体的早期临床试验,希望它最终能够被用来长期地预防和治疗HIV。通过与HIV的3个不同位点结合,相比于单一的天然抗体,这种病毒应当更难躲避这种三特异性抗体。

3.Science:首次解析出史上分辨率最高的β淀粉样蛋白纤维结构
doi:10.1126/science.aao2825; doi:10.1126/science.aap8002


在一项新的研究中,来自德国和荷兰的研究人员利用冷冻电镜技术、固态核磁共振光谱技术和X射线衍射技术,解析出有史以来分辨率最高的β淀粉样蛋白纤维(amyloid-beta fibril, Aβ蛋白纤维)结构。人体自身的Aβ蛋白纤维是与阿尔茨海默病相关联的大脑蛋白沉积物的主要组分。他们解析出的这种原子水平的三维结构揭示出这些有害堆积物生长的之前未知的方面和遗传风险因素的影响。相关研究结果于2017年9月7日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Fibril structure of amyloid-(1-42) by cryoelectron microscopy”。

这种结构揭示出很多个β淀粉样蛋白(Aβ)分子如何成层地交错排列在一起,形成所谓的原纤维(protofilament)。两个这样的原纤维彼此缠绕在一起,形成Aβ蛋白纤维。如果几个这样的Aβ蛋白纤维缠结在一起,它们就产生在阿尔茨海默病患者的大脑组织中检测到的特征性堆积物或者说斑块。

这种结构的分辨率为4埃(即0.4纳米),与原子半径和原子键长度属于同一个数量级。与之前的研究不同的是,这种结构首次展示出Aβ蛋白的精确位置和相互作用。因此,这些缠结在一起的原纤维中的Aβ蛋白分子并未不是处于相同的水平,而是像拉链那样,相隔半个间隔交错排列。再者,这种结构首次揭示出很多个Aβ蛋白分子中的所有42个氨基酸残基的位置和构象。

4.Science:在有丝分裂期间,很多基因低水平表达
doi:10.1126/science.aal4671


在有丝分裂期间,染色体内的长程相互作用丢失了,而且很多增强子丧失活性。人们通常认为基因表达在这时是沉默的。然而,当细胞重新进入细胞周期时,为了维持细胞身份,转录必须被 重新激活。Katherine C. Palozola等人利用灵敏的新生RNA标记和测序方法揭示出在有丝分裂期间很多基因存在低水平的转录。一旦有丝分裂结束,因基础的细胞功能优先于细胞特异性基因 表达,基因表达的强度重新恢复。因此,转录本身可能在整个有丝分裂期间保持基因表达模式。

5.Science:可视化观察无法预测的中性粒细胞命运
doi: 10.1126/science.aam9690; doi:10.1126/science.aap8361


在微生物不存在时因缺血和再灌注损伤等损害导致的炎症也被称作“无菌性炎症(sterile inflammation)”。在无菌性炎症期间,中性粒细胞被大量地招募,而且被认为发挥有害的作用。 Jing Wang等人利用活体镜检法证实中性粒细胞实际上执行着有用的任务,如移除和再生肝脏中热损伤的血管。再者,中性粒细胞不会死亡,也不会被吞噬。相反,他们在一种被称作“逆向迁 移(reverse transmigration)”的过程中返回到血液循环中,并停留在肺部中,最后在它们的生命开始的地方---骨髓中---结束它们的生命。因此,在遭受损伤后,重新考虑使用抗中性粒 细胞疗法可能是有必要的。

6.Science:对蜂蜜中存在的新烟碱类杀虫剂进行全世界调查
doi:10.1126/science.aan3684; doi:10.1126/science.aao6000


新烟碱类杀虫剂(neonicotinoid insecticides)在全球使用。随着对蜜蜂健康和持续存在的负面影响的证据越来越多,人们对它们的影响的担忧在不断增加。E. A. D. Mitchell 等人研究了这些杀虫剂在来自世界各地的蜂蜜中的存在情况,发现它们在大多数接受测试的样品中存在的痕迹。这些新烟碱类杀虫剂存在的水平被认为对人类消费是安全的,但是这种污染证实了这些杀虫剂在蜜蜂和它们的环境中大量使用,不过近期已开展降低对它们进行使用的工作。

7.Science:基因编辑疗法在中国已占先机,在癌症、遗传病治疗等领域 9 项试验值得关注
doi:10.1126/science.358.6359.20


基因编辑被誉为 21 世纪最伟大的生物医学突破技术之一,人们对该技术未来在癌症、遗传病领域的突破性成果给予了厚望。上周,《科学》杂志刊文评述了中国在基因编辑疗法中的最新进展,下面让我们一同来了解国际同行如何看待中国科学家在基因编辑临床应用领域取得的前沿成果。

CRISPR 是目前使用最为广泛的基因编辑工具,虽然这一技术诞生于西方国家,但在应用研究过程中,中国已经占得先机。在 2015 年,我国科学家“首次使用 CRISPR 对人类胚胎基因组进行编辑”的一项研究曾引发了全球的争论。如今,在中国,科学家们又开创了另一个世界先例。最近,我国研究团队表明,一种新的 CRISPR 变体可以在早期胚胎中对 DNA 进行化学修饰而非切割 DNA,从而“矫正”引发血液疾病的致病突变。在应用 CRISPR 的 10 个临床试验中,有 9 个是在中国,相关的研究可以在 clinicaltrials.gov 数据库中查找。

据悉,三个不同的研究组向《科学》杂志证实,他们正在用 CRISPR 来修饰癌症患者自身的免疫细胞并进行注射。一些正在进行胃癌、肺癌和食道癌试验的科学家们强调,将 CRISPR 应用于临床治疗这些疾病还有多年之遥。尽管如此,来自加利福尼亚大学洛杉矶分校的 Donald Kohn 表示:“如果能够真正取得较好的成果,他们无疑将在这一应用领域处于领先地位。”

一些研究小组通过 CRISPR 技术进行编辑并释放患者的 T 细胞,从而对肿瘤进行靶向攻击。还有一些团队在利用 CRISPR 进行 PD- 1 的基因的敲除。我们知道,癌症可以触发 PD- 1 活性,通过抑制免疫反应来保护自己。为了阻止这种防御,研究人员从患者身上提取 T 细胞,使用 CRISPR 来敲除 PD- 1 基因,并重新注射被编辑的细胞来抵抗癌症。由于“破坏”一个基因要比添加或替换一个基因更为容易,所以该策略被认为是在临床中基于 CRISPR 技术进行试验的理想首选。此外,以药物或其他基因治疗技术靶向 PD- 1 已经在临床试验中显示出了一定的疗效。总体而言,在自体 T 细胞中敲除 PD- 1 应该是相对安全的。

到目前为止,美国只有一项试验得到了 NIH 的许可。该试验是来自宾夕法尼亚大学的一个研究小组,他们将基于 CRISPR 技术应用于患者 T 细胞中,在“破坏”PD- 1 基因的同时,加入了 NY-ESO-1(该基因常现于肿瘤)受体基因。该研究于 2016 年 6 月得到了 NIH 重组 DNA 咨询委员的绿灯,正在等待进一步审查。

在美国,有很多机构正逐步推进 CRISPR 的相关试验。但对于这样一个快速发展的前沿领域,中国很可能会占据先机,领先一步!(生物谷 Bioon.com)

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