中国科学家在CNS上发表的重要研究成果解读！（2020年5-7月）

本文中，小编整理了5-7月份中国科学家们在CNS三大杂志上发表的研究成果，与大家一起学习！

图片来源：CC0 Public Domain

【1】Cell：重磅！中国科学家成功绘制出人类肺腺癌的全面蛋白质组图谱！

doi：10.1016/j.cell.2020.05.043

近日，一篇刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自中科院上海药物研究所等机构的科学家们通过研究对103名中国肺腺癌（LUAD，lung adenocarcinoma）患者进行了全面的蛋白质组学分析，肺腺癌是全球所有癌症中引发患者死亡的主要原因。

文章中，研究者揭示了与肺腺癌相关的分子特征，以及这些分子特征与患者临床预后、潜在预后生物标志物和药物靶点之间的关联；尽管近些年来科学家们在肺腺癌基因组学研究中取得了很大的进展，但大量的患者依然缺少靶向性的治疗手段，由于蛋白质是生物活性的“直接执行者”，对肺腺癌进行全面蛋白质组学研究或许就能填补基因组异常和致癌蛋白质功能之间的空白。

【2】Cell：中国科学家开发一种SARS-CoV-2灭活疫苗，BBIBP-CorV，动物实验显示有效的保护作用

doi：10.1016/j.cell.2020.06.008

由严重急性呼吸系统综合征(SARS-CoV-2)引起的2019冠状病毒病(COVID-19)大流行威胁着全球公共卫生。为防控COVID-19，迫切需要研制疫苗。揭示6月2日WHO公布的数据，目前全球已经有10种疫苗进入临床试验，其中1个疫苗进入3期临床，7个疫苗进入2期临床试验。

近日，来自北京生物制品研究所有限责任公司、中国疾病预防控制中心、北京协和医学院、国家食品和药物监管局和清华大学的研究人员合作，在Cell杂志上发表最新研究成果，介绍了他们开发的一种新型灭活候选疫苗BBIBP-CorV，研究结果显示这种疫苗可以诱发强烈的针对SARS-CoV-2的保护性免疫反应。在这项研究中，研究人员报道了一种灭活的SARS-CoV-2候选疫苗(BBIBP-CorV)的实验性生产。在动物试验中，研究人员发现该疫苗在小鼠、大鼠、豚鼠、兔子和非人灵长类动物(食蟹猴和恒河猴)体内诱导高水平的中和抗体滴度，以提供对SARS-CoV-2的保护。

【3】Cell及其子刊新突破：中国科学家成功开发SARS-CoV-2小鼠模型

doi：10.1016/j.cell.2020.05.027 doi：10.1016/j.chom.2020.05.020

动物模型对于病毒的病理学、疫苗开发和药物筛查至关重要。非人类的灵长类动物模型是临床前实验常用的动物模型，但是费用昂贵、使用不便、需要的设施相对复杂，这限制了这种动物模型在SARS-CoV-2中的应用。小鼠模型是一种更理想的临床前实验模型，因为其价格便宜、更容易获得，同时饲养条件简单。但是小鼠并不表达SARS-CoV-2用于进入人体细胞的人血管紧张素转换酶2（ACE2）。因此开发新的适用于SARS-CoV-2研究的小鼠模型有助于推动相关病毒学研究及治疗靶点和药物的研究和开发。

近日，在两项分别发表在Cell和Cell Host & Microbe上的研究论文中，来自中国的科学家们开发了可以用于SARS-CoV-2和COVID-19研究的小鼠模型，为SARS-CoV-2及COVID-19提供了一种方便实用而经济实惠的动物模型。在第一项发表在Cell（Pathogenesis of SARS-CoV-2 in transgenic mice expressing human angiotensin-converting enzyme 2.）上的研究中，来自中科院武汉病毒研究所、中国科学院大学、华中科技大学同济医学院和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员开发了一种表达人血管紧张素转换酶2（ACE2）的转基因小鼠（HFH4-hACE2 in C3B6 mice），研究人员发现这种小鼠感染SARS-CoV-2后的肠道、肺炎症状及病理学特征与COVID-19患者很相似。

【4】两篇Nature重大进展！中国科学家从病人体内分离出SARS-CoV-2特异性的中和性抗体！

doi：10.1038/s41586-020-2381-y doi：10.1038/s41586-020-2380-z

由SARS-CoV-2引起的2019冠状病毒病(COVID-19)在全球暴发，是目前的全球卫生紧急事件，急需治疗性药物以及预防性疫苗缓解疫情。抗体是治疗COVID-19的有效药物之一，目前已有不少临床试验正在使用恢复的病人的血清进行治疗，但是这种方法难以批量生产，同时病人血清中的抗体数量繁多，特异性不确定，因此效果如何未可知。所以从这些康复的病人体内找出SARS-CoV-2特异性的中和性抗体对于下一步的治疗性抗体的开发和批量生产至关重要。5月26日，Nature杂志同时上线了两篇中国科学家完成的最新研究，分别从病人体内分离出了SARS-CoV-2特异性的高活性中和性抗体。

其中一项研究题为"A human neutralizing antibody targets the receptor binding site of SARS-CoV-2"，由中国科学院微生物研究所的严景华团队、高福团队、王奇慧团队与中科院武汉病毒所、国家疾病预防控制中心病毒病研究所、北京地坛医院等机构合作完成。在该研究中，研究人员报告了从一名恢复期COVID-19患者中分离出2种特异性人类单克隆抗体(MAbs)：CA1和CB6。

【5】Nature：中国科学家开发基于半球形视网膜的人造眼

doi：10.1038/s41586-020-2285-x31

据报道，一种人造眼球将密集的纳米级光传感器集成到一个类似半球形视网膜的组件中。它的一些感官能力可与它的生物对手相媲美。科幻小说中经常出现拥有人工眼睛的机器人，以及与人类大脑相连接以恢复盲人视力的仿生眼睛。人们已经花了很多精力来开发这种设备，但制造球形人类眼睛--尤其是半球形视网膜--是一个巨大的挑战，严重限制了人工和仿生眼睛的功能。近日在Nature杂志上发表的一篇论文中，香港科技大学的范志勇团队报道了一种创新的、凹性的半球形视网膜，它由一系列纳米级的光传感器(光感受器)组成，模仿了人类视网膜中的光感受器细胞。研究人员将这种视网膜应用于电化学眼睛，这种眼睛具有与人眼相当的多种功能，并且能够完成获取图像模式的基本功能。

人眼的视网膜是半球形的，它的光学布局比照相机中的平面图像传感器更加精巧：视网膜的穹顶状自然减少了通过晶状体的光线传播，从而使焦点更加锐利。范志勇团队的仿生电化学眼的核心组成部分是作为视网膜的高密度光敏元件阵列。光敏元件直接在氧化铝半球形膜(Al2O3)的孔隙内形成。

图片来源：Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.07.024

【6】Cell：我国开发出新型mRNA新冠肺炎疫苗，可在体外保持热稳定性至少一周以上

doi：10.1016/j.cell.2020.07.024

在一项新的研究中，来自中国军事医学科学院等机构的研究人员报道，一种基于信使RNA（mRNA）的实验性SARS-CoV-2疫苗能在小鼠和非人灵长类动物中引起保护性免疫反应。两次注射这种疫苗足以产生强大的免疫力，完全防止小鼠感染SARS-CoV-2。相关研究结果于发表在Cell期刊上。

秦成峰博士说，“这项研究中观察到的强劲保护作用和这种保护作用的明确免疫相关性，为未来COVID-19疫苗在人类中的开发铺平了前进的道路；基于mRNA的疫苗是预防SARS-CoV-2感染的一种有吸引力的选择，这是因为它们可以在几周内快速设计和大规模生产。此外，临床前研究已证实基于mRNA的疫苗能够诱导出针对各种病原体的强效和广泛的保护性免疫反应，并且具有可接受的安全性。

【7】Cell：我国科学家开发出一种针对包括新冠病毒在内的β冠状病毒的通用疫苗设计策略

doi：10.1016/j.cell.2020.06.035

冠状病毒（CoV）是一组多样化的包膜病毒，可进一步细分为四个属：α-CoV、β-CoV、γ-CoV和δ-CoV。迄今为止，已知有7种CoV可导致人类疾病。其中，两种α-CoV（hCoV-NL63和hCoV-229E）和两种β-CoV（HCoV-OC43和HKU1）仅引起自限性的感冒类疾病。然而，其余三种β-CoV（SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2）则会危及生命。到目前为止，还没有临床上有效的预防或治疗人类高致病性CoV感染的药物，这凸显了疫苗开发的迫切性。

在CoV中，嵌入包膜中的刺突蛋白（S）负责识别宿主细胞受体，以启动病毒进入细胞。S蛋白的受体结合结构域（RBD）是这种受体停靠的必要条件。SARS-CoV和SARS-CoV-2使用相同的功能性宿主细胞受体---人血管紧张素转化酶2（hACE2），而MERS-CoV使用人CD26（也称为人二肽肽酶4，hDPP4）。科学家们之前已揭示了这些CoV识别宿主细胞受体的结构基础。

【8】Science：中国科学家发现两种非竞争性人类中和抗体可阻断SARS-CoV-2病毒结合人ACE2受体

doi：10.1126/science.abc2241

SARS-CoV-2病毒属于β冠状病毒属，β冠状病毒属包括5种能够感染人类的病原体。在这5种病原体中，SARS-CoV和中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）是两种高致病性冠状病毒。与其他冠状病毒一样，位于SARS-CoV-2病毒表面上的刺突糖蛋白（S蛋白）同源三聚体在受体结合和病毒进入中起着至关重要的作用。S蛋白是一种I类融合蛋白---每个S蛋白原体由S1和S2结构域组成，受体结合结构域（RBD）位于S1结构域上。先前的研究显示，与SARS-CoV类似的是，SARS-CoV-2也利用人ACE2（hACE2）受体进入细胞。科学家们已经发现了许多靶向SARS-CoV或MERS-CoV RBD的中和抗体。因此，筛选出靶向SARS-CoV-2 RBD的中和抗体是当务之急。

在一项新的研究中，来自中国科学院等机构的研究人员表达了SARS-CoV-2 RBD蛋白作为诱饵，从COVID-19患者外周血单核细胞（PBMC）中分离出特异性的记忆B细胞。编码抗体重链和轻链的可变区分别从不同的B细胞中扩增出来，然后与抗体恒定区一起被克隆到pCAGGS质粒载体中，以产生IgG1抗体，相关研究结果发表在Science期刊上。

【9】Cell：重大进展！我国科学家发现14种可强效中和SARS-CoV-2的人类抗体

doi：10.1016/j.cell.2020.05.025

在一项新的研究中，来自北京大学、首都医科大学、军事医学科学院、中国医学科学院和北京丹序药业有限公司的研究人员通过高通量单细胞测序，成功地从恢复期血浆中鉴定出多种针对新型冠状病毒SARS-CoV-2---导致呼吸道疾病COVID-19的致病病毒---的高强效中和抗体。由人体免疫系统产生的中和抗体可以有效防止病毒感染细胞。来自动物研究的新结果显示，他们发现的这些中和抗体为COVID-19提供了一种潜在的治疗方法，以及短期预防手段。这标志着抵抗COVID-19疫情的一个重要里程碑。

相关研究结果于发表在Cell期刊上，论文标题为“Potent neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 identified by high-throughput single-cell sequencing of convalescent patients' B cells；一直以来，人们迫切需要高效的药物来治愈COVID-19。可重新利用的小分子药物缺乏特异性，因此疗效受到影响。血浆治疗虽然表现出了一定的疗效，但恢复期血浆的供应受到限制。血浆治疗的有效成分是靶向性中和抗体。抗体药物作为一种生物制剂，已成功应用于HIV、埃博拉病毒、MERS-CoV冠状病毒等病毒的治疗。然而，要开发出适合临床使用的中和抗体，往往需要花费数月甚至数年的时间。

【10】Science：重大突破！我国科学家领衔揭示抗结核药乙胺丁醇的作用机制

doi：10.1126/science.aba9102

在一项新的研究中，来自中国上海科技大学、南开大学、中国科学院、英国伯明翰大学和澳大利亚昆士兰大学的研究人员针对一种关键的一线药物如何杀死结核杆菌提供了新的见解。这为开发针对新兴的结核杆菌菌株的新型抗生素药物铺平了道路。相关研究结果发表在Science期刊上。

结核病（TB）仍然是一个全球性的健康挑战，每年约有150万人死亡，在印度、中国和印度尼西亚的发病率特别高。鉴于包括耐多药和广泛耐药菌株在内的新菌株的出现和扩散，人们迫切需要更好地了解有效的药物对抗这种疾病的作用机理。这些研究人员正在研究的这种药物称为乙胺丁醇（ethambutol）。自1961年发现以来，这种药物一直是抗击结核病的主力军。尽管如此，这种药物的“作用模式”---它杀死这种细菌的方式---还没有得到科学家们的充分证实。（生物谷Bioon.com）

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