生物谷推荐：4月必看的重磅级研究Top10

转眼间4月份已经接近尾声了，这个月又有哪些亮点研究值得我们深入学习一下呢？小编根据本月新闻的类型、热度和研究领域筛选出了本月的重磅级研究Top10，与大家一起学习。

图片来源：Northwestern University

【1】bioRxiv：科学家鉴别出抵御SARS-CoV-2感染的新型潜在药物靶点

doi：10.1101/2020.03.02.968388

近日，发表在预印版网站bioRxiv上的一篇研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究鉴别出了治疗SARS-CoV-2感染的新型潜在药物靶点；文章中，研究人员绘制出了两个关键SARS-CoV-2蛋白组成的复合体nsp10/16的原子结构，这两种蛋白能够修饰病毒的遗传物质从而使其更像人类的RNA，这样就能促进病毒躲避宿主机体的抗病毒免疫机制并进行病毒复制。

研究者认为，如果有一种药物能抑制nsp10/16复合体的功能，那么宿主免疫系统或许就能检测到病毒并对其快速清除；研究者Godzik表示，我们首先设计出了一部分DNA来表达两种蛋白，随后对所产生的两种蛋白的结构进行分析；nsp10/nsp16蛋白复合体称之为RNA甲基转移酶或MTase，其由于结合在一起的两种蛋白质组成，根据此前研究人员对SARS的研究，需要将这两部分结合在一起才能让蛋白复合体发挥作用。

【2】EbioMedicine：重磅！COVID-19候选疫苗在首次同行评议研究中展现巨大希望！

doi：10.1016/j.ebiom.2020.102743

日前，一项刊登在国际杂志EbioMedicine上的研究报告中，来自匹兹堡大学等机构的科学家们通过研究公布了一项能抵御SARS-CoV-2的新型疫苗策略，SARS-CoV-2是引发COVID-19流行的一种冠状病毒，当通过指尖大小的贴片运输疫苗在小鼠机体中进行测试时，研究者发现，其所产生的针对SARS-CoV-2的特异性抗体就足以中和病毒了。

相关研究结果或为有效遏制COVID-19的传播和流行奠定坚实的基础，医学博士Andrea Gambotto表示，此前我们经历过2003年的SARS-CoV和2014年的MERS-CoV，这两种病毒与SARS-CoV-2非常相似，在研究的过程中，研究者发现，一种名为刺突蛋白（spike protein）的特殊蛋白对于有效诱导机体抵御病毒的免疫力非常重要，这样研究人员或许就知道如何有效抵御这种病毒了。

【3】Science：T细胞如何让自己有安静的“休息时间”？

doi：10.1126/science.aax0194

机体所有细胞就好像我们所有人一样，其都需要安静的时间才能正常工作，而T细胞尤其如此，其是机体免疫系统的主要武器之一，T细胞必须随时准备被激活，并且要比体内几乎任何细胞都会迅速发生分裂。当T细胞过度工作时，人们往往更易于受到因过度活跃的免疫反应带来的疾病的影响，比如淋巴瘤、白血病和自身免疫性疾病等。近日，一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中，来自耶鲁大学等机构的科学家们通过研究发现了一对关键因子，其能帮助维持T细胞周期循环的安静状态或当细胞分裂时所经历的阶段，相关研究结果或能提供一种潜在的新型药物靶点，帮助科学家们开发治疗涉及过度激活的免疫系统反应的多种疾病的新型疗法。

研究者Richard Flavell表示，每个T细胞都有一组能同时控制的油门踏板和刹车踏板，一旦刹车失灵，汽车就会高速飞驰；文章中，我们想通过研究揭示到底如何做才能让T细胞有序地刹车，免疫细胞的快速激活对于有效响应病原体的攻击至关重要，但就像所有细胞一样，T细胞必须进入细胞周期的安静阶段才能够进行分裂和复制；这种名为BTG1和BTG2的特殊因子能作为细胞制动器，通过减少细胞中mRNA的水平来发挥作用，mRNA中含有能制造T细胞的多种指令。

【4】Environment Int：即使短期暴露于较低水平的空气污染也会长期影响基因表达 增加癌症等多种疾病的风险

doi：10.1016/j.envint.2020.105610

日前，一篇发表在国际杂志Environment International上的研究报告中，来自莫纳什大学等机构的科学家们通过研究发现，即使短时间暴露于低水平的空气污染中也会影响机体的基因表达，从而增加人群患多种疾病的风险，比如癌症、心血管疾病和呼吸系统疾病等。长期以来我们都知道，暴露于空气污染中（包括美国和欧洲广泛存在的烟雾事件）可能会导致诸如呼吸困难等短期健康问题，而长期暴露于空气污染物中则会导致机体氧化性压力并增加诸如心血管疾病等多种疾病的患病风险。而本文研究首次提出证据表明，即使暴露于少量的空气污染也会改变机体的基因表达，进而增加癌症等疾病的患病风险。

文章中，研究者Yuming Guo等人对来自布里斯班2005-2010年间采自266对双胞胎（192对同卵双胞胎和74对非同卵双胞胎）和165名父母机体的血液样本进行分析，志愿者均来自布里斯班系统遗传学研究项目中。研究人员采集血样的时间与布里斯班周边7个空气质量监测站的数据相匹配，从而就能使得他们测定志愿者PM 2.5（烟雾中的主要颗粒物）和二氧化硫（主要气态污染物）的暴露水平。

【5】Sci Adv：科学家开发出用于生产COVID-19疫苗的特殊平台

doi：10.1126/sciadv.aaw2853

日前，一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中，来自布里斯托大学和Imophoron公司的科学家们通过研究宣布，他们计划在临床前程序中开始检测COVID-19候选疫苗的安全性和有效性。

如今，Imophoron公司基于其新型疫苗平台ADDomer已经生产出了多个COVID-19候选疫苗，研究人员将会联合研究对这些疫苗进行检测。隶属于布里斯托大学的Imophoron公司一直致力于开发COVID-19疫苗，并寻求合作伙伴进行疫苗的优化和后期临床试验。该公司目前正在开发一种新型、高度适应性、易于生产且能够快速反应的疫苗生产平台，旨在开发出更多能有效抵御当前及未来感染性疾病的疫苗，开发该平台的一个关键的好处就是，候选疫苗的识别和开发会非常快，且能大量进行生产。

图片来源：sagaciousnewsnetwork.com

【6】Science：人类“大脑计划”研究获重大突破！SCAPE技术有望在3D模式下观察分析人类大脑神经活性

doi：10.1126/science.aaz5390

近日，一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中，来自美国国家神经性疾病和卒中研究中心等机构的科学家们通过研究开发了一种创新性的工具，其能帮助研究人员在3D模式下观察并分析大脑的神经活性。由于受到现有工具的限制，如今科学家们仍然无法有效研究神经系统中的网络构架，并一次性观察大脑中大量的脑细胞；这项研究中，研究人员开发了一种名为SCAPE显微镜的超快速、3D成像技术，其能帮助研究人员对更大体积的组织进行观察，同时对活细胞中精细网络的破坏性也小很多。

研究者Edmund Talley博士表示，这项研究中我们展示了如何利用“大脑计划”（BRAIN Initiative）技术的强大力量来帮助研究人类大脑如何解析信息来产生机体的感觉、思维和行动。SCAPE显微镜能帮助科学家们研究一次性需要实时观察的大体积组织样本，由于细胞和组织能保持完好无损的状态并在三维空间内高速观察，因此后期研究人员还需要探索许多此前无法进行研究的新问题。

【7】Nat Immunol：揭秘肿瘤组织如何拦截癌细胞的死亡通路得以生存？

doi：10.1038/s41590-020-0641-5

日前，一项刊登在国际杂志Nature Immunology上的研究报告中，来自德州大学西南医学中心等机构的科学家们通过研究发现，癌细胞或能通过控制特殊的细胞信号通路来躲避放疗后宿主机体的免疫系统攻击，这种特殊的信号通路能够帮助死亡细胞避免诱发机体的免疫反应，相关研究结果或有望帮助研究人员开发新方法利用当前疗法来抵御疾病的发生。

放疗是一种能治疗多种类型癌症的主要手段，其能以两种方式来杀灭癌细胞，即高能量的光束能直接杀灭一些癌细胞，同时死亡细胞渗漏的DNA会诱发机体的抗肿瘤免疫反应，最终通过干扰素(IFNs)来杀灭癌细胞；然而，尽管癌细胞在肿瘤组织中占了绝大部分，但研究表明，这些细胞自身分泌的IFN水平较低，这或许就会抑制机体有效剔除癌细胞的免疫反应的产生。

【8】Nat Biomed Eng：有意思！科学家有望开发出一种能检测多种人类疾病的新型“智能马桶”！

doi：10.1038/s41551-020-0534-9

日前，一项刊登在国际杂志Nature Biomedical Engineering上的研究报告中，来自斯坦福大学医学中心等机构的科学家们通过研究有望开发一种特殊的“智能马桶”来监测人群疾病的迹象。研究者表示，这是一款智能马桶，其并不像我们可以自己掀开马桶盖使用的那种马桶，这种马桶安装有一种高端技术，其能检测粪便和尿液中针对一系列疾病的生物标志物，比如某些癌症、结肠癌或泌尿系统癌症等；该设备更适用于那些具有遗传倾向患有某些疾病但希望能保持健康的人群，比如肠易激综合征、前列腺癌和肾功能衰竭等。

研究者Gambhir教授指出，提出“智能马桶”这一概念可以追溯到15年前，当时当我提出这一概念的时候，人们可能会笑，因为这似乎是一个非常有趣的想法，但确实显得有些奇怪；目前研究人员已经完成了对21名参与者的试点研究，如今他们对精准健康智能马桶的设想已经成为了现实。研究者所设计的马桶中安装有一些小公举，这些工具涵盖一套不同的技术，其能利用运动感应来部署各种测试，从而评估马桶沉积物中的健康指标，比如对尿液样本进行物理和分子分析，同时基于物理性特征对粪便进行健康评估。

【9】Cell：重大突破！作为全球主要死亡原因的COPD疾病竟是一种肺干细胞病

doi：10.1016/j.cell.2020.03.047

慢性阻塞性肺病（COPD）是全球主要的死亡原因。在一项新的研究中，来自美国多家研究机构的研究人员在COPD患者的肺部中发现了大量异常的肺干细胞。他们利用肺干细胞的单细胞克隆技术取得了他们的发现。如今，他们正在靶向这些异常的干细胞以便开发新的疗法，相关研究结果于发表在Cell期刊上。

研究者表示，我们实际上发现，所有COPD患者中的三种变异肺干细胞导致了这种疾病的所有关键特征。其中的一种变异肺干细胞会产生大量的粘蛋白，从而阻塞小气道，而另外两种变异肺干细胞导致肺部纤维化和炎症，从而降低了肺部功能。这些患者有正常的肺干细胞，但数量不多，相比而言，这三种变异肺干细胞占主导地位，从而导致了这种疾病。COPD是一种以慢性支气管炎、小气道闭塞、炎症、纤维化和肺泡受到破坏为特征的进行性肺部炎症性疾病，其中肺泡是肺部中的小气囊，可交换血液中的氧气和二氧化碳分子。根据全球疾病负担研究（Global Burden of Disease Study），2016年全球有2.51亿例COPD病例。

【10】Cell：综述文章深度解读！免疫细胞疗法的现状及未来展望！

doi：10.1016/j.cell.2020.03.001

细胞疗法是一种全新的药物开发模式，在这一类疗法中，免疫细胞疗法被证明是最有潜力的，如今研究人员已经证明了其在癌症和传染性疾病治疗中的临床益处，而且这些疗法与传统疗法之间有许多不同的特性，包括其能够根据需要进行扩展和收缩，并在一次应用后的数月或数年内调节机体的治疗效果；由于在基础免疫学、基因功能、基因编辑和合成生物学方面的持续应用和进步，如今免疫细胞疗法的复杂性得到了极大的扩展，这就能够提高免疫细胞疗法的有效性和安全性，同时也能增加其治疗疾病的潜力。

日前，一篇发表在国际杂志Cell上题为“The Emerging Landscape of Immune Cell Therapies”的综述文章中，来自斯坦福大学医学院等机构的研究人员论述了免疫细胞疗法在癌症、传染性疾病和自身免疫性疾病治疗上的应用现状，同时还讨论了在细胞工程学上克服当前障碍的进展等。细胞作为治疗性制剂的变革潜力在20世纪中叶的时候被科学家们首次认识到，当时研究人员发现，当出现创伤、手术和一些医学状况时，输注红细胞会明显改善患者的治疗和预后，随后血小板的输注和骨髓移植也显著提高了血液系统疾病患者的存活率。近代，随着免疫学、分子生物学和病毒学研究领域的进展，以及细胞制造和基因工程技术的进步，研究人员对免疫细胞疗法的开发产生了极大的兴趣，其中T细胞疗法被认为是该类疗法中最先进的。过继转移性肿瘤浸润T细胞和表达能识别肿瘤抗原的重组T细胞受体的T细胞在某些实体瘤中的反应率让人印象非常深刻，而且嵌合抗原受体修饰的T细胞在治疗对所有标准制剂耐受的B细胞恶性肿瘤中也展现出了巨大潜力，同时病毒特异性的毒性T淋巴细胞（CTLs）也能够潜在控制免疫力低下宿主机体中的某些病毒感染。（生物谷Bioon.com）

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