生物谷推荐：10月必看的重磅级研究Top10

转眼间10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：CC0 Public Domain

【1】Stem Cell Rep：重磅！科学家在人类胚胎中发现超级造血干细胞！其增殖能力是脐带血中造血干细胞的200-500倍！

doi：10.1016/j.stemcr.2020.08.008

近日，一项刊登在国际杂志Stem Cell Reports上的研究报告中，来自爱丁堡大学等机构的科学家们通过研究在人类胚胎中发现了一种具有超级潜能的造血干细胞，在机体血液和免疫系统中发源形成的干细胞俗称为造血干细胞（HSCs，hematopoietic stem cells），其在开发治疗血液癌症和免疫系统其它癌症的新型疗法上具有重要的应用价值。

通过血液干细胞的移植，健康的血液干细胞就会替代患病的细胞，从而就能潜在制造所有血液和免疫细胞，从而治疗患者；造血干细胞或其所形成的细胞通常是从所捐献的脐带、外周血或成人骨髓中收集的，但这类细胞的供应一直是一个问题。为了克服这些限制，研究人员就开始寻找多种方法来扩张可用细胞的水平，比如通过扩展成人造血干细胞的水平或实现多能干细胞的特殊分化和扩张等。

【2】2020年诺贝尔生理学或医学奖深度解读！

北京时间10月5日下午17：30，2020年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，来自美国国立卫生研究院的Harvey J. Alter、加拿大阿尔伯塔大学的Michael Houghton和美国洛克菲勒大学的Charles M. Rice因发现了丙肝病毒而获得此奖。

今年的诺贝尔生理学或医学奖授予给了三位在血源性肝炎研究领域做出巨大贡献的科学家，血源性肝炎是一种全球人群所面临的健康问题，其会导致很多人患上肝硬化乃至肝癌。来自来自美国国立卫生研究院的科学家Harvey J. Alter、阿尔伯塔大学的科学家Michael Houghton和洛克菲勒大学的科学家Charles M. Rice发现了丙型肝炎病毒（后简称“丙肝病毒”），在此前研究中，甲肝病毒和乙肝病毒的相继发现不断推动血源性肝炎领域的研究，但目前大多数血源性感染仍然无法被解释，而丙肝病毒的发现揭示了其它慢性肝炎病毒发生的原因，同时也使得血液检测技术和新型药物的开发成为可能，未来或有望帮助挽救数百万人的生命。

肝炎（liver inflammation或hepatitis）是希腊语中肝脏和炎症的合成词，尽管酗酒、环境毒素和自身免疫性疾病是诱发肝炎的主要原因，但其主要原因仍然是由病毒感染所诱发；20世纪40年代，人们很清楚的认识到有两种主要的传染性感染，第一种是甲型肝炎，其主要通过被污染的水或食物来传播（粪口途径），这种肝炎通常对患者并没有长期的健康影响。第二种肝炎类型则是通过血液和体液来传播，其代表了一种更严重的健康威胁，通常会诱发慢性肝炎，同时还会使得患者伴随肝硬化甚至肝癌（如图1）；这种形式的肝炎是非常狡猾阴险的，在出现严重并发症之前，健康的人群可能会被悄声无息地感染很多年；血源性肝炎的发病率和死亡率很高，每年在全球范围内其会造成大约100万人死亡，这就使其成为了与艾滋病和结核病危险程度相当的全球性健康问题。

【3】Science：重大进展！在体外重建HIV复制和整合过程，为开发靶向HIV衣壳的药物奠定基础

doi：10.1126/science.abc8420

在一项新的研究中，来自美国犹他大学医学院和弗吉尼亚大学的研究人员在试管中重现了导致获得性免疫缺陷综合征（AIDS，俗称艾滋病）的HIV（人类免疫缺陷病毒）感染的最初步骤，实现了几十年来的梦想。这样做使得人们能够近距离观察HIV，并能够确定这种病毒在人类宿主体内复制所需的基本成分，相关研究结果发表在Science期刊上。

具体来说，这些研究人员能够在HIV复制它的基因组并将其插入到宿主靶DNA中时对它进行监控，这反映了这种病毒在宿主体内通常发生的步骤。这些新的进展对HIV的作用机制产生了新的理解，从而允许前所未有详细地探索这种病毒生命周期的早期阶段。这样的知识可以改善对AIDS的治疗方法。AIDS是一种终身性疾病，只能通过持续的药物治疗方案来加以控制。就HIV的所有危险性而言，这种病毒的外表却很简单。HIV类似于一个圆形的冰淇淋甜筒，它的外壳将它的遗传物质封装在里面。此前，人们一直认为，这个称为衣壳（capsid）的外壳的主要作用是保护它的珍贵货物（即前面提及的遗传物质）。但是，这项新的研究显示，HIV衣壳在感染过程中也发挥着积极作用。

【4】Nat Commun：为何肿瘤细胞会对化疗产生耐受性？科学家提出新观点！

doi：10.1038/s41467-020-16352-z

近日，一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自阿尔伯塔大学等机构的科学家们通过研究揭示了肿瘤细胞对化疗产生耐受性的新型机制，相关研究结果或有望帮助开发治疗乳腺癌的新型疗法。

研究者Michael Jewer表示，超过20%的乳腺癌患者都会因为癌细胞对疗法的耐受性和癌症转移而死亡；癌细胞对疗法产生耐受性的其中一种途径就是通过缺氧机制（低氧气水平），由于肿瘤细胞的生长速度要明显快于周围组织，因此肿瘤组织内部经常处于缺氧状态，而且因为血管无法在肿瘤深处生长，而且肿瘤内部存在一个区域缺乏氧气和营养，这就会导致细胞发生重大改变，最显著的改变就是癌细胞可塑性的改变，其会使得肿瘤细胞变得更具转移性和侵袭性。

【5】Science子刊解读！为何癌症免疫疗法会被肝脏肿瘤特异性地抑制？

doi：10.1126/sciimmunol.aba0759

日前，一篇发表在国际杂志Science Immunology上题为“Regulatory T cell control of systemic immunity and immunotherapy response in liver metastasis”的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究发现，癌症免疫疗法或会被肝脏肿瘤特异性地抑制。虽然癌症免疫疗法已经成为了一种非常有前途的针对多种不同癌症的标准治疗手段，甚至在某些情况下还能成为一种治愈疗法，但其并不是对每个人都有效果，如今研究人员逐渐开始将目光转移到理解其中的原因上了。

比如，临床医生可能会注意到，当癌症开始从原发性位点开始转移并在肝脏中形成次级肿瘤时，最初对于诸如检查点抑制剂等免疫疗法药物反应良好的癌症患者就会对这些疗法产生耐受性，检查点抑制剂诸如能靶向作用PD-1的药物等；这项研究中，研究人员利用特殊的小鼠模型进行研究来阐明癌症患者对疗法产生耐受性的分子机制。研究者表示，在联合疗法中加入第二种类型的检查点抑制剂或许就能帮助克服癌细胞对疗法的耐受性，同时还会显著增加肝脏转移的癌症患者接受免疫疗法治疗的效率。研究者Lee博士表示，肝脏实际上会引发远端位点的免疫细胞之间出现差异，更重要的是，肝脏会选择它的敌人，即它想保护或者不想保护的。癌细胞有时候会通过诱骗宿主机体的免疫系统来躲避检测，其能够产生大量诸如PD-L1等蛋白质，这些蛋白质会关闭称之为调节T细胞（Tregs）的细胞，从而减弱其它T细胞攻击癌症的能力。有些检查点抑制剂甚至会通过抑制PD-L1与T细胞上的PD-1关闭开关的集合来中和这种隐藏过程，从而就能促进机体产生抵御癌细胞的正常防御性免疫反应。

图片来源：NIAID

【6】Sci Rep：最新研究发现！多种哺乳动物更易于被SARS-CoV-2感染 而鱼类、鸟类和爬行动物则不易被感染！

doi：10.1038/s41598-020-71936-5

近日，一项刊登在国际杂志Scientific Reports上的研究报告中，来自伦敦大学学院等机构的科学家们通过模拟病毒感染不同动物细胞的机制后发现，很多动物或许对SARS-CoV-2都较为易感，SARS-CoV-2是引发COVID-19的病毒。文章中，研究者发现证据表明，26种经常与人类接触的动物或许更容易感染SARS-CoV-2。

研究者揭示了当发生感染后，来自SARS-CoV-2的刺突蛋白与宿主细胞表面上的ACE2蛋白相互作用的分子机制；这项研究中，研究人员调查了215种不同动物宿主细胞表面的ACE2蛋白是否存在突变，突变会使得ACE2蛋白不同于人类宿主的ACE2蛋白，这或许会降低病毒蛋白和宿主蛋白之间结合复合物的稳定性。与宿主蛋白结合会使得病毒能易于进入宿主细胞中，当然病毒也可能会通过其它途径感染动物宿主，基于目前的研究证据，如果病毒不能与ACE2结合形成稳定的复合物的话，其就不太可能会感染动物宿主。

【7】Cell：百年谜团终破解！细胞中的镁离子激活剂竟是乳酸

doi：10.1016/j.cell.2020.08.049

在一项新的研究中，来自美国德克萨斯大学健康科学中心的研究人员解开了一个存在了100年之久的谜团：是什么激活了细胞中的镁离子。这一发现有望成为未来开发治疗心血管疾病、糖尿病等代谢性疾病的新型药物的跳板。相关研究结果近期发表在Cell期刊上。这些研究人员说，细胞中镁离子的激活剂是一种称为乳酸的代谢物。在剧烈运动时和在包括心脏病、糖尿病、败血症和癌症在内的许多疾病中，血液中的乳酸会升高。

研究者表示，就像灯的开关一样，乳酸是一种激活镁离子的信号。在乳酸信号存在下，镁离子从称为内质网的细胞器中冲出。这些研究人员有了第二个发现：一种叫做Mrs2的蛋白将释放出的镁离子运送到称为线粒体的细胞发电厂中。这些发电厂产生ATP。ATP是细胞中的能量货币，为身体的所有过程提供能量。

【8】Nat Biomed Engine：重磅！中国科学家开发出新型精准化治疗性的白血病疫苗

doi：10.1038/s41551-020-00624-6

近日，一项刊登在国际杂志Nature Biomedical Engineering上的研究报告中，来自中国科学院过程工程研究所和南方医科大学珠江医院的科学家们通过研究有望开发出一种精准化的治疗性白血病疫苗。研究者指出，探索新的白血病抗原并使用FDA批准的才来来构建合适的运输给药系统是开发临床所使用的白血病疫苗的重要策略。如今研究人员开发出了一种能抵御白血病的治疗性疫苗，其能利用一种自愈合的聚乳酸微胶囊来包括一种新的表位肽和PD-1抗体，尽管目前通过疫苗来治疗白血病已经成为了可能，但其治疗表现依然距离临床预期相差甚远，研究者Li Yuhua说道，我们的临床研究结果显示，白血病患者机体中的EPS8和PD-1/PD-L1的表达水平较高，其或能分别作为一种新型的白血病抗原和检查点靶点来帮助开发新型白血病疫苗。

在这种新型疫苗中，表位肽和PD-1抗体能被简单、温和地且有效地转载到聚乳酸微胶囊中，同时还能通过微胶囊特殊的自愈合特性来促进这一过程。当进行单次接种后，在局部注射部位微胶囊的沉积和降解会导致活化的抗原呈递细胞的招募及两种“货物”的持续释放，在这两个方面的协同作用下，研究者观察到特殊的细胞毒性T淋巴细胞的活化得到了显著改善。随后研究者在不同的模型中利用多种表位肽证实了这种新型疫苗的有效性，这些模型包括鼠类白血病模型、人源化细胞系衍生的白血病异种移植物（CDX）以及患者机体衍生的白血病异种移植物模型。

【9】Nat Immunol：科学家绘制出了首张能揭示免疫细胞抵御并“记住”机体感染的完整图谱

doi：10.1038/s41590-020-0800-8

如今研究人员绘制出了小鼠在整个感染过程中机体免疫细胞中成千上万个基因的活性图谱，日前，一篇发表在国际杂志Nature Immunology上的研究报告中，来自墨尔本大学等机构的科学家们通过研究首次绘制出了免疫细胞学习抵御微生物感染及随后保存对未来感染记忆力的完整动态图谱，相关研究结果有望帮助科学家们深入研究特殊类型的免疫细胞来开发治疗一系列疾病的新型疫苗和疗法，比如CD4+ T细胞，其对于机体产生免疫力至关重要。

文章中，研究人员在小鼠感染诱发疟疾的寄生虫的实验中研究了CD4+ T细胞，这些寄生虫会入侵并在红细胞中增殖，在机器学习技术的帮助下，研究人员结合并分析了小鼠感染四周的基因活性数据，生成了CD4+ T细胞发育历程的全面图谱。研究者Ashraful Haque表示，我们通过追踪成千上万个基因生成了一张从最初感染阶段到细胞决定对抗感染的多种免疫角色，再到保存此前遭遇病原体记忆的完整图谱，该图谱能够揭示存在于T滤泡辅助细胞（一种CD4+ T细胞）中一些非常活跃的新型基因，这对于制造保护机体抵御疟疾但尚未得到充分研究的抗体至关重要。

【10】Sci Adv：新发现！科学家识别出SARS-CoV-2的新型病毒“分子剪刀酶” 或有望作为开发新型靶向性疗法的特殊靶点！

doi：10.1126/sciadv.abd4596

近日，一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中，来自德克萨斯大学健康科学中心等机构的科学家们通过研究提出了一种新型的COVID-19药物设计思路，即通过阻断病毒的关键“分子剪刀”，该剪刀是病毒用来进行复制并促进对人类免疫反应非常重要的蛋白失活的关键工具。

文章中，研究人员开发出了两种能有效抑制病毒“分子剪刀”的特殊分子，病毒的“分子剪刀”即名为SARS-CoV-2-PLpro的特殊酶类，该酶类能通过感知并加工病毒和人类蛋白来促进病毒的感染过程，研究者Shaun K. Olsen博士指出，酶类SARS-CoV-2-PLpro能执行一种“双重打击”任务，其会刺激并释放对病毒复制非常必要的蛋白，同时还会抑制宿主机体中向免疫系统发送抵御感染信号的细胞因子和炎症趋化因子等分子的功能。（生物谷Bioon.com）

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