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公司动态

逆转2型糖尿病的新策略

 最近,芬兰Wihuri研究所和赫尔辛基大学的研究人员,与美国范德比尔特大学和荷兰格罗宁根大学的科学家们合作,使用重组基因转移技术,发现了一种微调机制,可以用来增加脂肪组织中的血管密度。这能够阻止甚至逆转动物模型中2型糖尿病的发展。该研究发表在4月12日的《Cell Metabolism》杂志。 在全球范围内,有将近4亿人罹患2型糖尿病,在未来几十年,这个数字预计将大幅增加。这个日益严重的问题一个主要因素是肥胖,因此,白色脂肪组织是防范2型糖尿病发展的第一道防线。健康的白色脂肪组织可以储存脂肪,从而防止过量脂肪累积对其他重要代谢器官(如肝脏和骨骼肌)的不利影响。这会导致系统性炎症,致使胰岛素不能促进组织从血液摄取葡萄糖。 芬兰的这个研究小组发现,在动物模型中,血管内皮生长因子B(VEGFB),可以增加脂肪组织血管的密度。这会导致炎症减少,并改善肥胖小鼠的胰岛素功能。 但VEGFB单独对肥胖的影响不大,不能解决过量脂肪在体内积累的问题。进一步的调查,帮助研究人员解释了这些观察结果背后的分子机制,并提出这个问题的一个解决方案。 该研究小组表明,消除或阻断受体——VEGFR1,其能够与VEGFB结合,可以为肥胖和2型糖尿病的治疗提供额外的益处。联合治疗对于脂肪组织血管的生长,有着更明显的影响,预防肥胖的发展,并恢复小鼠的体内代谢平衡。这是通过激活脂肪组织内的分解代谢过程而实现的。 这项研究结果有着深远的影响,因为白色脂肪组织是一种合成代谢(累积)组织,通常作为主要的长期营养储存仓库。通过靶定VEGFB/VEGFR1分子通路而被刺激的血管生长,可诱导脂肪组织将营养物质(主要是葡萄糖和脂肪酸)转变成热量的能力。 血管如何引发这一过程尚不清楚,但它是一种有前途的治疗方法,可增加基础代谢,并对抗肥胖的全球流行。 这些发现揭示了VEGFB/VEGFR1通路在肥胖和2型糖尿病治疗中的治疗潜力。进一步的研究可能会为这些对公众健康具有重大意义的疾病,带来临床试验。 根据美国国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所(NIDDK)介绍,2型糖尿病是一种疾病,可使糖堆积在血液中。人体细胞变得对胰岛素明显有抵抗力,使得这些细胞很难将糖转化为燃料。胰岛素是胰腺产生的一种激素,有助于将细胞内的糖转化为能量。因此,胰腺会产生越来越多的胰岛素。最终,胰腺不再能跟上对胰岛素的需求。这时就会发生2型糖尿病。 2014年9月的一项最新研究表明,虽然2型糖尿病通常与超重或肥胖有关,但超重并不是推动这一趋势的唯一原因。随后的11月份,来自澳大利亚莫纳什大学和瑞典斯德哥尔摩大学的科学家发现,棕色脂肪——因其在寒冷温度下能让身体变暖、在这一过程中燃烧卡路里而得名“好脂肪”,也能“吸纳”过多的糖。相关研究结果发表在《The Journal of Cell Biology》杂志。 在去年二月二十六日《科学》(Science)发表的一项研究中,耶鲁大学的研究人员开发出一种控释口服疗法,可逆转大鼠的2型糖尿病和脂肪肝疾病。 

厂商

2016.04.15

大规模癌症调查重要发现

新南威尔士大学的医学科学家们发现,在我们基因组中一些重要的区域DNA修复受损,进一步揭示了人体修复DNA损伤的能力。 紫外线辐射和吸烟等许许多多的因素都可以导致DNA突变,修复它们造成的DNA损伤是保护我们的细胞避免癌变的一个基本过程。 在发表于《自然》(Nature)杂志上的一项新研究中,科学家们分析了来自14种癌症类型1,161个肿瘤的2000多万DNA突变。他们发现在许多癌症类型,尤其是皮肤癌中,称作为“基因启动子”的基因组区域内突变数量特别的高。有意义地是,这些DNA序列控制了基因的表达方式,转而决定了细胞类型及功能。 研究人员证实,基因启动子中的DNA突变数量增加,是因为结合DNA控制基因表达的一些蛋白质阻止了我们的一个细胞修复系统修复损伤DNA。这一系统被称作为核苷酸切除修复(NER),是人类细胞中许多的DNA修复机制之一,但却是唯一能够修复紫外线造成DNA损伤的机制。 研究的主要作者、新南威尔士大学Lowy癌症研究中心生物信息学和综合基因组学课题组领导者Jason Wong说,这些结果提供了令人信服的证据表明,是由于NER系统受损导致了基因启动子位点突变增加。 “这项研究还告诉了我们,尽管人类能够很好地修复自身,当我们遭受来自诸如紫外线和吸烟等诱变剂的损伤时,我们基因组的某些区域修复不良,”Wong说。 “通过积极避免这些有害的环境因素,我们可以将我们身体中可导致癌症的突变数量减至最少。” 在国际上,到目前为止科学家们还只确定了一种启动子突变:端粒酶逆转录酶(TERT)基因明确地促进了癌症。 Wong博士说:“我们的研究强调了需要进一步地研究基因启动子突变在癌症形成中的作用。” “这或许最终可以帮助医生确定一些癌症形成的原因,使得他们能够更早期诊断出癌症,并为患者挑选出更具针对性的疗法。” 研究的合著作者、新南威尔士大学副教授、血液学家John Pimanda说:“这些研究结果给人的印象尤其深刻,这是因为它们是通过利用现有和公开可用的‘大数据’,简单地询问一些正确的问题揭示出来的。” “我们不需要花时间和金钱去招募患者,调查他们的癌症,测序他们的癌症基因组。所有的数据都是研究人员在公共数据分享平台上获得的。” Pimanda说:“这项研究凸显了投资生物信息学和基因组学研究带来的回报。” 2015年的诺贝尔化学奖颁发给了细胞DNA修复机制的相关研究。理解细胞如何修复损伤的DNA,揭示机体细胞自发地修复引发疾病的DNA突变的机制,对于研究者们开发出有效的抗癌疗法将具有非常重要的意义。 BRCA1已知是通过修复DNA断裂来抑制癌症。这种DNA损伤通常伴随着年龄的增长和环境损害而出现。来自德克萨斯大学癌症治疗与研究中心(CTRC)的科学家们,更深入地认识了BRCA1基因在正常乳腺癌组织中发挥功能的机制,以及BRCA1丧失是如何导致乳腺癌的。这项研究发表在Nature Communications杂志上。 DNA双链断裂(DSBs)是最严重的一种遗传缺陷形式,可导致癌症及治疗耐药。来自德克萨斯大学MD安德森癌症中心、上海交通大学和四川大学的研究人员报告称,他们发现了一种代谢酶——延胡索酸酶(fumarase)在DNA复制中所起的作用。研究结果发布在2015年8月3日的Nature Cell Biology杂志上。 在每一次细胞分裂过程中,都有超过33亿的基因组DNA碱基对要被精确地复制及分离到子细胞中。而当DNA模板受到损害,复制机器停滞不前之时会发生什么呢?为了解答这一问题,来自马克斯普朗克生物化学研究所Matthias Mann研究小组的科学家,与哥本哈根大学和哈佛医学院等处的同事们,分析了在遭遇受损DNA的情况下DNA复制机器的蛋白质成分发生改变的机制。这项研究发表在2015年5月1日的Science杂志上。 

前瞻

2016.04.15

肿瘤产生耐药性有“帮凶”

最新一项研究发现,癌症可以通过“窃取”附近组织的血管,而对治疗产生抵抗。这项重要的新研究首次表明,随着时间的推移,肿瘤可学会“窃取”周围组织的正常血管,而对药物产生耐药性,研究人员将这个过程称为“血管选定(vessel co-option)”。 新血管生长的过程——血管生成(angiogenesis),对于癌症生长是很重要的,已有研究机构开发出一些抗血管生成药物来对抗它。然而,癌症往往会对这些药物产生耐药性,但是究竟是通过何种机制,到目前为止都知之甚少。 在这项研究中,英国癌症研究所和多伦多大学Sunnybrook研究所的研究人员表明,我们可以通过设计新的疗法阻断血管选定和血管生成,来治疗癌症。这可能比现有的治疗方法(只阻止血管生成)更为有效。 该研究结果发表在4月7日的《Journal of the National Cancer Institute》杂志,是由加拿大卫生研究院、全球癌症研究、加拿大肝癌症和乳腺癌基金会资助支持的。 在这项研究中,科学家们用小鼠来检测,一种类型的肝癌(称为肝细胞癌)如何对一种叫做索拉非尼的抗血管生成药物产生了耐药性。他们发现,对治疗产生反应的肿瘤,最初主要依赖自己的血管生长,但是通过主动“窃取”肝脏已有的正常血管,可对治疗产生耐药性。 研究人员认为,他们的研究不仅影响肝癌的治疗,而且对其他类型的癌症(包括转移性乳腺癌和转移性肠癌)也有影响。英国癌症研究所的科学家们正在调查这一研究结果,是否对这些其他类型癌症有影响。 有趣的是,研究人员还发现,到“血管选定”这个过程的切换是可逆的。在停止治疗后,肿瘤会转回到使用血管生成——从而对“为什么有些病人在停止治疗一段时候后,可以再次对相同的抗血管生成药物产生反应”提供了一个可能的解释。 因为没有现成的药物可靶定血管选定,研究人员还进行了实验,以确定血管选定是如何起作用的。他们发现,当癌细胞窃取血管时可增加它们移动的能力,从而表明,靶定癌细胞的运动,可以用来阻止血管选定。 本文共同作者、英国癌症研究所肿瘤生物学团队带头人Andrew Reynolds博士说:“我们的研究首次表明,癌症可以通过积极选择附近组织的血管,对治疗产生适应性,从而作为一种耐药机制。” “在未来,我们希望我们的结果将促使开发新的药物,靶定血管选定。我们相信,当旨在靶定血管选定过程的药物,与现有的、阻断心血管生长的疗法结合使用时,可能会特别有效。虽然目前的研究都集中在小鼠肝癌,但是我们也正在调查,我们的结果是否与乳腺癌和肠癌患者相关。我们的研究还强调了进一步研究的重要性,以便更好地理解血管选定过程,这似乎在肿瘤生长过程中发挥重要作用,但对其的研究相对较少”。 多伦多大学Sunnybrook研究所的Robert Kerbel教授和本文第一作者Elizabeth Kuczynski表示:“这项工作是一项跨国际和多学科的协作。通过与英国的Reynolds和比利时的Vermeulen博士以及多伦多的Yousef、Foster博士合作,我们将分子和细胞生物学、病理学和影像学的专业知识相结合,以解决一个关键问题。结果,我们得到了重要的信息,最终将带来改善的抗癌疗法。” 乳腺癌研究的高级研究通信官Katie Goates说:“关于‘癌症如何盗取附近血管来抵抗癌症治疗’的新见解,对于很多疾病领域都可能是重要的。我们希望,现在可以利用这方面的知识,并应用于减缓乳腺癌的传播。如果我们能在肿瘤原发部位——在那里它们变得不可治愈——阻止乳腺癌蔓延,我们最终就能够阻止女性被这可怕的疾病夺去生命。” 大约一半的肿瘤都缺失p53基因,它有助于健康细胞防止基因突变。这些肿瘤当中有许多会对化疗药物产生耐药性。去年10月份,麻省理工学院(MIT)的癌症生物学家已经发现了这一现象是如何发生的。相关研究结果发表在《Cancer Cell》。2014年3月,由美国特拉华大学化学和生物化学系的庄志豪博士带领的研究小组发现,一个去泛素化酶(deubiquitinase,DUB)复合物——USP1-UAF1,可能是DNA损伤反应的一个关键调节因子,并且可能是克服铂对某些抗癌药物耐药性的一个靶点。相关研究结果发表在《Nature Chemical Biology》杂志。 

百态

2016.04.12

癌症的定时炸弹

癌症的定时炸弹 一项新研究表明,昼夜节律环路对于急性骨髓性白血病干细胞(AML)而非健康血细胞至关重要,这为AML的治疗指出了可能的信号通路。 有一句俗话叫做“时间就是一切”。对于AML来说,这句格言可能是真的。在发表于4月7日《细胞》(Cell)杂志上的一篇论文中,由来自麻省理工学院与哈佛医学院Broad研究所、Brigham妇女医院(BWH)的研究人员领导的一个国际研究小组报告称,缺失它们的内部“钟表发条”AML干细胞不能存活。 这些称作为昼夜节律的“发条”,充当了包括人类在内一些生物体的内部计时系统。昼夜节律可以根据大约24小时的日周期节律影响我们的睡眠/觉醒周期、代谢、激素生成和其他功能。这一周期的运转与环境条件如光线和温度相一致。 医学界很久以前就认识到了这些昼夜节律的存在。在过去的半个世纪,科学家们已经绘制出了一些维持这些发条运转的遗传回路。但还不清楚这一回路是否在每个细胞中都活化,或这种活性在癌细胞与健康细胞之间的差异程度。新研究发现昼夜节律回路在健康和癌性造血干细胞中均起作用。有意思地是,破坏这一回路(破坏“发条”的齿轮)会损害AML细胞的活力,而健康血细胞则未受损伤。 研究小组是在筛查白血病细胞生存必不可少的基因活性时获得这一研究发现的。 论文的资深作者、Broad研究所成员Benjamin Ebert,说:“Broad研究所Klarman细胞观测台的一项计划打算探究白血病干细胞的这一回路。我们与Broad研究所遗传干扰平台合作完成了一项遗传筛查,以鉴别出对AML干细胞旺盛生成必不可少的一组基因。” 令他们吃惊地是,在这些筛查中得分的两个基因是Clock和Bmal1——已知这些基因在一个复合物中协同作用调控了机体的昼夜节律。 论文的第一作者、Ebert实验室研究生Rishi Puram解释道:“在鉴别出Clock和Bmal1是我们遗传筛查的命中基因后,我们对此感兴趣的原因在于对于昼夜节律在白血病中的作用尚未有人进行过深入的研究。我们看到了一个发现某些新生物学的机会。” 在利用其他的方法(包括短发夹RNAs、CRISPR/Cas9和化学小分子)证实这些研究结果后,研究小组利用了一种只有血细胞内删除掉Bmal1 基因的“基因敲除”小鼠模型。该研究小组发现,尽管AML细胞需要Bmal1实现生长,正常造血干细胞在Bmal1不表达的条件下也可以存活。 “我们的研究表明,白血病细胞更依赖于昼夜节律回路:这两个基因表达对于白血病细胞的生存至关重要,而正常造血干细胞没有它也能存活。这正是我们在癌症生物学中寻找的——癌细胞与正常细胞的相对依赖性。这种依赖性可以成为一种治疗靶标,”Ebert说。 尽管研究人员强调还未确定是否可以利用这种依赖进行治疗,这些研究结果为未来的研究提供了诱人的可能性。 Puram说:“下一步是确定通过用一种药物直接扰乱这一信号通路,或通过在一天中AML细胞尤其易受伤害的时候按剂量给予化疗药物——这种方法叫做‘时间疗法’,来操控这一昼夜节律是否具有治疗作用。”时间疗法已在其他一些癌症类型,如胃肠癌和乳腺癌中显示出前景,但尚未证实对白血病有效。新研究结果提供了昼夜节律回路在AML中作用的一些重要见解,表明某一天时间疗法可作为AML或其他血癌患者一种有用的治疗方法。 Puram说:“鉴于我们的研究发现表明在AML中昼夜节律回路完好,白血病细胞中的这种基因表达在一天里周期性变化,这肯定值得去探索。我们是否能够利用它来实现治疗是我们一路向前有兴趣调查的一个问题。” AML是一种骨髓性白细胞(而非淋巴性白细胞)异常增殖的血癌。其特点是骨髓内异常细胞的快速增殖而影响了正常血细胞的产生。AML是成年人最常见的急性白血病。 2015年11月,上海交通大学医学院瑞金医院的陈赛娟院士及同事们,在《Frontiers of Medicine》杂志上发表了一篇重要的综述文章,指出突变的DNA甲基化调控因子赋予了造血干细胞白血病前期干细胞(preleukemic stem cell,pre-LSCs)特性,是白血病发病和复发的必要条件,由此提出了白血病一种有前景的治疗新策略。 BRD4抑制剂是当前进入临床试验评估的最有前景的癌症治疗新药之一。在发表于2015年9月Nature杂志上的一项研究中,来自奥地利分子病理学研究所(IMP)和维也纳Boehringer Ingelheim生物制药公司的一个研究人员小组,揭示出了白血病AML可以逃避BRD4致命抑制效应的机制。了解这一适应过程可帮助开发出序贯疗法来打败耐药白血病。 2015年3月弗吉尼亚大学医学院的研究人员开发了一种化合物,可以延缓小鼠的白血病并有效地杀死人类组织样品中的白血病细胞,这一药物为改善患者的治疗带来了希望。研究人员将它称作为是一种令人兴奋的白血病治疗“新范式”。相关研究发表在Science杂志上。 

前瞻

2016.04.12

首个人细胞核的RNA相互作用组

几十年来,研究DNA的序列和功能,已经成为生命科学的焦点,但是现在,许多研究学者将兴趣转向了RNA。在今天,许多科学家认为,RNA分子,连同各种不同的蛋白质,在几乎所有的细胞过程中发挥着监管性或结构性的作用。然而,这些RNA-蛋白质相互作用的根本机制,仍然不太为人所知。 最近,来自德国马克斯普朗克分子遗传学研究所的一组科学家,成功地确定了数百个在人细胞核中与RNA分子相互作用的蛋白质。研究人员使用他们新开发的“连续RNA 相互作用组捕获(serial RNA interactome capturing)”的方法,提出了第一个人体细胞核的RNA 相互作用组,并描述了他们如何识别出人体细胞核中大量的RNA结合蛋白。相关研究结果发表在《Nature Communications 》杂志。 几十年来,蛋白质一直被视为活细胞中的主要功能组件。然而,近年来,越来越多的研究认为,它们在细胞过程中的重要性,与RNA分子的参与有着一定的关系。呈现信使RNA(mRNA)和转移RNA(tRNA)形状的RNA,已被认为仅仅充当DNA(携带遗传信息)和蛋白质(成为细胞的构建块)之间的一个中介物。但是现在,已有研究证明,除了成为基因组信息的一个信使之外,RNA还介导其他几个功能。RNA的这些非编码功能包括,调控基因转录和蛋白质的生产任务,以及决定其他分子在细胞内的位置。因此,阐明蛋白质和RNA之间的相互作用,对于理解“生物体发展和疾病出现的的分子机制”,是至关重要的。 目前,以马克斯普朗克分子遗传学研究所Ulf Andersson?rom为首的一个研究小组,首次概述了人体细胞核中RNA分子和蛋白质之间无数的相互作用。为此,科学家们不得不修改了“RNA interactome捕捉技术”,用于分析RNA蛋白质之间的相互作用,这样,他们可以用它来识别细胞某些特定隔室(例如,细胞核)内的RNA-蛋白质相互作用。使用修改后的方法,研究人员调查了总共十亿个细胞核,以捕获和编目细胞核内所有可能的RNA-蛋白质相互作用。 ?rom解释说:“我们一直特别感兴趣的是,许多发现的RNA结合蛋白,不仅控制着基因的活动和由此产生的RNA分子的命运,而且也参与受损DNA的检测和修复。”DNA损伤(如虚假或失缺失的碱基、一条或两条DNA双螺旋结构的破裂),可能是由活性氧、紫外线或其他内部或外部刺激引起的。每天,人体每个细胞中发生数千次的DNA损伤。细胞对一个复杂修复过程的响应,涉及大量的蛋白质和RNA分子,它们特定地修复受损的DNA,从而维持着细胞的功能。 ?rom说:“一段时间以来,RNA在受损DNA的修复过程中的作用,已经受到怀疑,但是,RNA如何影响这个过程仍然是未知的。通过识别将RNA与DNA损伤联系起来的蛋白质因素,这项研究有助于我们更好的理解这些机制。”科学家们希望,他们的这一发现将有助于更好的理解人类疾病的出现,以及癌症新疗法的发展。 

厂商

2016.04.08

抗肿瘤微型纳米航母

近日,中国科学技术大学教授王均课题组与美国Emory大学教授聂书明课题组合作,发明了一种微型“纳米航母”药物递送体系,实现更加精准有效的抗肿瘤药物递送,研究成果发表在《美国科学院院刊》上(PNAS,doi: 10.1073/pnas.1522080113)。论文共同第一作者为王均课题组李洪军、都小姣以及聂书明课题组杜金志。 纳米药物递送系统将具有活性的药物分子递送到实体瘤肿瘤细胞的过程中,面临复杂的生物环境和多重生物屏障。小分子化疗药物或者小尺寸药物载体(小于10nm)在血液循环中容易被肾脏过滤快速清除;合适尺寸和表面特性的药物载体(如100nm)能延长药物血液循环,并有效地从肿瘤病理状态下不完整的血管中溢出,但却难以扩散到整个肿瘤组织,无法有效接触肿瘤细胞,导致药物递送的失败。 研究人员利用一个较大尺度的纳米载体(约90nm)运载多个小尺度纳米载体(约5nm),并将药物携带在小尺度载体上,形成复合的多级药物输送体系。在其进入血液后,复合结构的纳米载体能够延长药物在血液中的循环时间,并从肿瘤血管中溢出,进入到肿瘤组织。紧接着连接大-小尺度载体的化学键断裂,释放出小尺度载体进一步扩散到整个肿瘤组织,有效地将抗癌药物输送到肿瘤细胞。 该研究获得国家重大科学研究计划、国家自然科学基金重大项目、中国科学技术大学“青年创新基金项目”等的资助。 

前瞻

2016.04.08

利用表达CAR的调节性T细胞阻止移植排斥

利用表达CAR的调节性T细胞阻止移植排斥在一项新的研究中,来自加拿大英属哥伦比亚大学的研究人员开发出一种基因疗法,它对一类被称作调节性T细胞(T regulatory cells, Tregs)的免疫细胞进行编程,从而保护移植组织免受病人免疫系统的排斥。相关研究结果发表在2016年4月1日那期Journal of Clinical Investigation期刊上,论文标题为“Alloantigen-specific regulatory T cells generated with a chimeric antigen receptor”。        论文通信作者Megan Levings博士说,“随着进一步研究,Tregs有可能作为一种活体药物阻止移植细胞和器官免受免疫攻击。”        Levings博士说,“这个振奋人心的发现是在接受移植的人体中测试这些细胞的第一步。”        在接受移植后,病人身体时不时将移植组织视为外源物,因而对它发动免疫攻击。由于这个原因,大多数组织移植患者必须在有生之年服用免疫抑制药物。        2014年,加拿大有2433例实体器官移植,而且在2010~2015年,加拿大不列颠哥伦比亚省开展了52例儿童实体器官移植。        在这项研究中,研究人员从志愿者捐献给加拿大血液服务中心的血液中分离出Tregs。他们构建出一种基因,该基因表达一种被称作HLA-A2特异性嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor, CAR)的蛋白。他们利用一种无害的病毒将这种CAR基因导入到Tregs中,从而对这些细胞进行编程,让它们识别经常在移植组织表面发现的特异性蛋白。Tregs的正常作用就是关闭免疫反应,从而阻止对健康组织产生免疫反应。他们进行一系列实验证实这些经过基因修饰的Tregs识别移植组织并且保护它们免受宿主免疫系统攻击。 来源:生物谷        一种类似策略也用于癌症免疫疗法中,即病人自己的免疫细胞经CAR基因编程后对肿瘤细胞发起免疫反应。        Levings博士说,“我们借用癌症免疫疗法中的这种方法。我们将它用于相反的目的:关闭不想要的免疫反应。”        论文第一作者Katherine MacDonald博士说,“基于这一发现,人们有可能为任何免疫系统过于活跃的疾病构建基因。” 这些疾病包括自身免疫疾病。在自身免疫疾病中,宿主免疫系统破坏体内健康组织,如破坏1型糖尿病患者体内的胰腺β细胞(产生胰岛素的细胞),或者炎症性肠病患者体内的肠道内膜细胞。        研究人员说,还需要再开展10年的研究方有可能利用基因修饰的Tregs开发出一种安全的靶向疗法。

百态

2016.04.06

科学家首次成功利用干细胞完成脊髓再生,或可用于治疗瘫痪

科学家首次成功利用干细胞完成脊髓再生,或可用于治疗瘫痪最近,科学家们首次通过向大鼠移植干细胞并引起脊髓局部组织的再生,从而使它们重新获得自主运动能力。虽然这一技术还无法立即适用于人类的脊椎损伤治疗。不过,该研究打破了研究者们一直以来的传统看法:脊髓神经细胞无法再生。        起到功能的关键细胞叫做"脊髓皮质轴突",对于人类来说这部分细胞是最重要的"马达系统"。"此前该移植技术从未成功过",来自UCSD的研究者之一Mark Tuszynski说道:"许多人,包括我们,此前做了很多努力,但是都失败了"。        通过直接向受伤的大鼠体内移植干细胞并诱导分化成为脊髓细胞,这些动物的前肢运动能力得到了明显的增强。这些部分瘫痪的小鼠能够完成伸爪以及抓握动作。该结果打破了此前学界普遍认为的皮质脊髓神经元无法再生的观念。        在人体内,脊髓皮质神经束从大脑皮层一直延伸到脊髓。研究者们认为该技术同样可以适用于人体的脊髓神经再生,但是还需要进行长期安全性的验证。另外,我们需要找到合适移植的干细胞类型。        从该研究的结果来看,我们应该使用人或者大鼠的神经始祖细胞,因为它们能够根据诱导方式的不同分化出各种类型的神经细胞。研究者们发现这部分移植的细胞能够在受损伤区域生根,覆盖受损部位,与其它神经元构建连接使得大脑的信号能够再次传输。        相关结果发表在《nature medcine》杂志上。

前瞻

2016.04.06

细胞因子的质控以及表达体系比较

质控 生物学活性不同的细胞因子用不同的方法进行相应的体外( in vitro )或体内( in vivo )活性检测。 重组细胞因子活性通常会以 ED50 (半数有效浓度)或 units (活性单位)来标识。因此 1mg 细胞因子中所含的活性单位(units )可以理解为将 1mg/ml 细胞因子原液稀释成 ED50 的稀释倍数 注: ED50 ( 半数有效浓度 ): 可诱导 50%最大反应的细胞因子浓度。 纯度测定纯度:由以下方法测定纯度大于 95.0% ( a )高效液相色谱( SEC-HPLC ); ( b )还原和非还原银染 SDS-PAGE 。· SDS 能断裂分子内和分子间氢键,破坏蛋白质的二级和三级结构· 强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂 分子量 还原 SDS-PAGE 测定 本法测得的分子量,除单链蛋白质外,均不是天然蛋白质的完整分子量,而是组成这些蛋白质的亚基或肽链的分子量。本法对一些电荷异常,或构象异常,或带有大辅基的蛋白质不适用,如组蛋白 F1 和某些糖蛋白等。对一些结构蛋白如胶原蛋白等也不适用。 准确度比较:点喷雾质谱法 > 还原的 SDS-PAGE> 非还原的 SDS-PAGE>HPLC 此法测得的表观分子量由于翻译后修饰(磷酸化,糖基化),剪切,异构等原因,会比预期的分子量偏大。N 末端氨基酸序列分析 重组蛋白经 N 末端氨基酸序列分析;必要时应用 SDS-PAGE, RP-HPLC 和质谱( MS )检测其真实性。 内毒素对活性的影响 内毒素( Endotoxin ),是革兰氏阴性菌细胞壁的产物。当细菌死亡自溶或粘附在其它细胞时,表现毒性,内毒素的主要化学成分是脂多糖中的类脂 A 成分。 内毒素与细胞膜上的受体结合引起免疫反应,对细胞有较强的毒性作用。采用多种方法有效去除内毒素 , 使用鲎试剂( Limulus Amebocyte,LAL )测定含量小于 0.1ng/ug (1 EU/ug) 。

厂商

2016.04.01

上海信裕生物科技有限公司2016清明节放假通知

上海信裕生物科技有限公司2016清明节放假通知全体员工请注意:2016年清明节假期将至,根据根据国家节假日放假规定,并考虑公司的实际情况,公司特将2016年清明节放假做以下安排,请各位员工参照执行! 1.清明节放假时间:根据公司实际情况,我公司清明放假时间为2016年4月2日--2016年4月4日(周六、周日、周一)共3天,2016年4月5日(周二)正式开始上班。2.节假日期间外出游玩请看好自己的行李物品,注意自己的人身安全。意外情况,公司将不予负责!                                                       上海信裕生物                                                    2016年4月1日

厂商

2016.04.01

研究显示离婚或丧偶易致脑卒中

研究显示离婚或丧偶易致脑卒中日本国立癌症研究中心最新研究表明,因离婚或者丧偶而单身的人患脑卒中的风险较高。脑卒中又称中风,包括脑梗塞、脑出血等。日本国立癌症研究中心研究人员对约5万人进行了一项平均长达15年的追踪研究,调查他们的婚姻状况变化如离婚或者丧偶与脑卒中发病率的相关性。研究发现,因离婚或丧偶而独自生活的人,不论男女,脑卒中的风险都比没有经历此种变化者高。因离婚或丧偶而单独生活的男性患脑出血的风险要比没有此种经历的男性高48%,因离婚或丧偶而单独生活的女性患脑出血的风险要比没有此种经历的女性高35%。研究还发现,与婚姻状况没有变化又有工作的女性相比,离婚或丧偶而单独生活的无业女性患脑卒中的风险几乎是前者的3倍。研究人员认为,失去配偶导致的生活习惯和精神状态变化可能是导致脑卒中风险上升的主要原因。

百态

2016.03.30

我国HPV融合蛋白疫苗即将进入临床试验阶段

我国HPV融合蛋白疫苗即将进入临床试验阶段国家“863”计划项目课题组表示,我国“人类乳头瘤病毒(HPV)融合蛋白疫苗”研发取得重要进展,即将进入临床试验阶段。“人类乳头瘤病毒(HPV)融合蛋白疫苗”项目为国家“863”计划项目,由中国医学科学院肿瘤研究所、中科院上海生命科学研究院等多家科研院所的几十位专家和科研工作者参与,历经十几年研发攻关,经过病理、药理、药效、药常规及工艺路线试验论证,获得高效表达的工程菌株,为临床试验和产业化奠定基础。科技部生物技术项目评审专家吕宏亮研究员介绍,HPV有100多个基因型别、根据致病性分为高危型和低危型两大类。低危型引起人体扁平疣、尖锐湿疣等。高危型可引起宫颈癌、肛门癌、外阴癌等九种癌症。目前,预防性的二价、四价、九价HPV疫苗已经在世界120个国家使用,预防HPV相关的疾病和癌症。但是,治疗性HPV疫苗仍然处于研究阶段。据介绍,我国“人类乳头瘤病毒(HPV)融合蛋白疫苗”对于部分宫颈癌以及人类乳头瘤病毒引起的尖锐湿疣有一定治疗效果,目前已通过科技部“863”课题审核验收,并将进入临床试验阶段。(原标题:我国HPV融合蛋白疫苗即将进入临床试验阶段 )

厂商

2016.03.30

加拿大“小诺贝尔奖”公布 华人科学家张锋获奖

加拿大“小诺贝尔奖”公布 华人科学家张锋获奖加拿大盖尔德纳基金会网站近日公布了2016年加拿大盖尔德纳奖(Canada Gairdner Awards)的获得者名单,共有来自美国、德国、法国和加拿大七名科学家分获了该奖的三个奖项。每位获奖者将分别获得10万加元的奖金。美国麻省理工学院华人科学家张锋,美国加州大学伯克利分校分子与细胞生物学教授Jennifer Doudna,德国马普感染生物学研究所主任Emmanuelle Charpentier,法国杜邦资深科学家Philippe Horvath,美国北卡州立大学副教授Rodolphe Barrangou等5名基因编辑技术“先锋”获得了加拿大盖尔德纳国际奖。美国国立过敏与传染病研究所主任Anthony Fauci获得了加拿大盖尔德纳全球健康奖。加拿大公共健康局特别顾问Frank Plummer获得了加拿大盖尔德纳怀特曼奖。该奖项有“小诺贝尔奖”之称,至今300多名获奖者中已经有80名后来获得了诺贝尔生理学或医学奖。加拿大盖尔德纳奖于1959年由加拿大盖尔德纳基金会创设,主要奖励在世界医学领域有重大发现和贡献的科学家。加拿大盖尔德纳国际奖每年评出五名获奖者、加拿大盖尔德纳全球健康奖和加拿大盖尔德纳怀特曼奖则各评出一名。

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2016.03.25

FDA发布警告,将限制阿片类止痛药使用

FDA发布警告,将限制阿片类止痛药使用在业内人士呼吁多年之后,近日FDA终于发表新指南,决定限制阿片类止痛药的使用,杜绝滥用。FDA在黑框警告中表示,阿片类止痛药的严重风险包括误用、滥用、成瘾、过量以及死亡。FDA表示,由于羟考酮、氢可酮、吗啡等止痛药会造成患者成瘾,因此药品标签上应当注明,只有在非成瘾性止痛药不足以达到止痛效果时,医生才能够给患者开具这些速效止痛药处方。FDA将列出新的警告剂量,并且警告不要让已产生身体依赖的患者突然停止用药。速效止痛药占据目前止痛药处方的绝大部分比例。FDA还指出,若女性在怀孕期间服用阿片类止痛药,则孩子出生后有可能出现新生儿阿片戒断综合症(NOWS)。这种情况有可能危及生命,因此需要医生第一时间做出诊断,然后让新生儿专家采取措施治疗。FDA新任负责人Robert Califf表示,这次将是针对阿片类止痛药处方采取的最大规模措施之一,今年FDA还将进行一系列行动,来遏制目前阿片类止痛药滥用的情况。今年二月份,就在Califf担任FDA负责人之前,他就表示FDA需要全面复审关于批准阿片类药物的政策。他还提出了8点计划,并指出新实行的政策重点在于既扭转当前阿片类药物滥用的局面,又能给那些真正需要阿片类止痛药的患者提供有效缓解疼痛的治疗。一周之前,疾病预防控制中心(CDC)曾提出一个自愿性准则,旨在规范一线医护人员——如初级保健医生和内科医生助理过度开具高成瘾性药物处方的行为。CDC建议,对于那些短期的疼痛,医生们首先应该尝试非甾体类抗炎药和物理治疗。如果需要开具阿片类止痛药处方,首先应给予三天的最小剂量,并提示医生,有些患者对阿片类止痛药成瘾的速度会高于预期。多年以来,FDA在阿片类药物监管方面受到许多批评。很多人认为FDA批准阿片类药物只基于其医疗用途是否有效,而忽视了其成瘾性。阿片类药物的滥用会导致成瘾者使用吗啡或海洛因,因为某种程度而言,它们比阿片类药物便宜。而过量服用导致的死亡率也在上升,根据CDC的调查,2000至2014年间,过量使用阿片类药物和吸食海洛因造成的死亡率上升了三倍。成瘾问题已经成为公共政策讨论的焦点,行政人员、执法人员和戒毒团体经常将成瘾归结为药企盲目扩张市场以及药品监管部门不作为共同造成的后果。Califf提出的8点计划中强调,将要成立一个专家委员会,在审批阿片类新药时评估其成瘾性,作为最终是否获批的重要指标。

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2016.03.25

科学家找到治疗白血病的“另类”靶点

科学家找到治疗白血病的“另类”靶点近日,来自美国加州大学的研究人员在国际学术期刊JCI上发表了一项最新研究进展,他们对一种常见于儿童和年轻人的B细胞急性淋巴细胞白血病进行了基因表达分析,结果发现一种叫做IGF2BP3的RNA结合蛋白在病人体内表达丰度非常高,并证明该蛋白在该类型白血病的发生过程中发挥非常重要的驱动作用。IGF2BP3正常表达于胎儿的组织内,并在成年人体内被完全关闭。该蛋白是一种RNA结合蛋白,能够与mRNA结合并在转录后调节基因表达,相比于其他调节基因活性的蛋白,目前有关RNA结合蛋白调节基因活性的研究比较少。一些研究发现IGF2BP3与许多类型的恶性肿瘤发生以及病人的不良预后存在相关性。该项研究的共同作者Jeremy Sanford表示这项研究的精彩之处在于他们发现IGF2BP3与癌症之间不仅仅是相关性,还存在因果关系,他们首次证明IGF2BP3的异常表达足以诱导癌症的发生。在该项研究中,研究人员发现IGF2BP3能够直接调控许多基因的表达,包括一些已经被证明在癌症中发挥作用的癌基因,其中最为人熟知的就是癌基因MYC,研究人员发现IGF2BP3能够增强MYC的表达,MYC又会进一步调控许多参与细胞增殖的基因表达。以IGF2BP3与B细胞白血病为例,IGF2BP3通过改变许多基因的表达促进了B细胞的恶性增殖,研究人员在两个B细胞急性淋巴细胞白血病细胞系中发现了几百种RNA转录本都存在IGF2BP3的结合位点。除此之外他们还证明在造血干细胞中IGF2BP3也能够促进MYC以及其他一些癌基因的表达。研究人员还在小鼠骨髓中过表达了IGF2BP3,结果发现该蛋白能够促进造血干细胞以及B祖细胞的增殖,出现了一些B细胞急性淋巴细胞白血病的特征。总得来说,这项研究找到了一个B细胞白血病的重要驱动因子,对于药物靶点以及治疗方法的开发具有重要意义。

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2016.03.22

止‘痒’靶点新发现,告别皮肤瘙痒痛苦

止‘痒’靶点新发现,告别皮肤瘙痒痛苦研究人员找到了止痒的潜在药物靶点。他们的工作表明,当皮肤细胞暴露于某些产生痒感的化学品时,能有利调节附近的感觉神经细胞并促进将痒的感觉传输到大脑。在这个新发现的信号通路中,皮肤细胞中的离子通道TRPV4起到关键的开关作用。不论触发痒的是什么——蚊虫叮咬、药物的副作用还是发痒的伤口——瘙痒可是个真正的痛苦。杜克大学医学中心的研究人员已经确定皮肤里痒感的潜在药物靶点,研究结果发在Journal of biological chemistry杂志上。“这项研究对基础科学令人兴奋,同样从转化医学的角度也有应用价值。这意味着[短期]痒是我们有办法处理的事。”杜克大学医学院神经病学、麻醉病学和神经生物学教授、该项研究的资深研究员Wolfgang Liedtke博士说。他作为一名医生,治疗病人头部脸部疼痛和相关的骚痒。“我们现在可以设想开发一种靶向皮肤特定分子通路、抑制瘙痒和验证的局部治疗药物。”2013年,Liedtke与同事研究发现在皮肤细胞丰富的TRPV4离子通道蛋白对传递过度紫外线-B辐射产生的痛感十分关键,如晒伤。这些结果发表在PNAS杂志上。在研究中,小组发现,紫外线B打开TRPV4,TRPV4引起皮肤细胞释放成为内皮素-1的分子。内皮素-1分子已被报导参与痛感和痒感。但科学家们想知道是否TRPV4也参与瘙痒。而在新的研究中,Liedtke团队用皮肤中TRPV4表达下调的基因工程小鼠,将他们暴露到各种引起瘙痒的化学品中。引人注目的是,小鼠应对“组织胺”的传递而引发的瘙痒大量减少,“组织胺”多种成因,包括蚊虫叮咬、可引发过敏反应的药物治疗等。这些结果表明,在皮肤最上层的TRPV4是检测痒的主要枢纽,是应对这些问题非常有前景的药物靶点。科学家们深入皮肤细胞机制,进一步发现TRPV4触发钙涌入细胞,翻开称为ERK(细胞外信号调节激酶)的分子开关变为其活性形式,pERK。阻断TRPV4或pERK的药物用作外用药膏消减了小鼠的瘙痒。在小鼠离体和人体皮肤细胞——杜克大学皮肤科的詹妮弗.张、阿曼达.麦克劳德和罗素厅进行合作的结果——实验进一步证实该小组的结论。“多年以来,皮肤只认为起到一个屏障作用,不具有感官能力”,chen说,“现在看来,皮肤原来有助于促进痒的感觉神经元细胞”。TRPV4存在于细胞表面,这使它成为达到局部用药要求的很好的靶点。在TRPV4阻断剂用于治疗人之前,还要再进一步深入研究,并在动物和人群中做临床试验。相比之下,pERK并不在细胞表面而在细胞内,以此为靶点治疗可能会引起副作用。

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2016.03.22

如何有效阻断埃博拉疫情?

如何有效阻断埃博拉疫情?日前,一项刊登于国际杂志PLoS Neglected Tropical Diseases上的研究论文中,来自澳洲国立大学(Australian National University)的研究人员通过研究指出,成功遏制西非埃博拉病毒疾病(EVD)的扩散或许取决于多部门的协调反应以及在此前多个爆发疫情中使用的传统的控制措施。研究者Kamalini Lokuge表示,很多人总是在寻找高效的“魔术子弹”,但我们可以通过多个机构的联合以及不同社区的共同参与来有效控制疫情的爆发;面对埃博拉疫情,我们拥有的是很多资源和实施的措施,但除非我们有效地发动社区参与进来,不然或许并不会在抵御埃博拉疫情上取得成功。埃博拉病毒疾病是一种通过个人接触传播引发的严重疾病,目前世界卫生组织报道的在西非最近的一次疫情爆发中有超过1万人死亡;西非埃博拉疫情的爆发是有史以来任何埃博拉疫情爆发中规模最大且最难以控制的一次疫情,这取决于疾病爆发的规模及地理分布,而这也给是否可以有效控制疫情的爆发带来了一定疑惑。埃博拉可以通过已经建立的方法来进行阻断,比如进行社区教育、给予患者充足的关爱,包括对可疑患者及时采取专业的措施治疗,同时还应该包括充足的资源来帮助社区进行疫情的预防和控制。目前对于专业中心很有必要利用一些设备和方法来阻断埃博拉病毒的扩散,同时对死亡的个体进行有效的处理以免病毒进行传播。研究者指出,目前在实现上述措施中还存在不必要的耽误,这些耽误将导致几内亚等几个国家受感染区域中许多人患病并且死亡,而原本这些区域应当被有效预防和防护,研究者希望这项研究可以帮助他们对下次疫情爆发产生更好的响应,对埃博拉疫情的相关研究也将帮助医疗结构更好地应对其它疫情的挑战。

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2016.03.17

开发出新型血液阿尔茨海默病诊断方法

开发出新型血液阿尔茨海默病诊断方法目前,阿尔茨海默病(AD)诊断太晚了。在一项新的研究中,来自德国神经退行性疾病中心(DZNE)和波鸿大学(RUB)等机构的研究人员开发出一种血液测试,可能加快在早期阶段检测阿尔茨海默病。它利用红外传感器进行免疫化学分析。这种传感器的表面包被高度特异性的抗体,从而能够捕获来自血液或脑脊髓液中的阿尔茨海默病生物标志物。这种传感器分析这些生物标志物是否已反映了病理变化,其中这些病理变化能够在任何临床症状出现15多年前发生。这种方法作为2016年3期封面文章发表在国际知名的学术期刊 Journal of Biophotonics上,这项研究的结果也发表在Analytical Chemistry期刊上,论文标题分别为“An infrared sensor analysing label-free the secondary structure of the Abeta peptide in presence of complex fluids”和“Amyloid-β-Secondary Structure Distribution in Cerebrospinal Fluid and Blood Measured by an Immuno- Infrared-Sensor: A Biomarker Candidate for Alzheimer’s Disease”。在大多数阿尔茨海默病病例中,诊断太晚了阿尔茨海默病诊断的一个主要问题在于当临床症状首次出现时,大规模不可逆的脑损伤已经发生。在这个时候,对症疗法是唯一的可用选择。波鸿大学生物物理系主任Klaus Gerwert教授说,“如果我们想要一种能够显著地抑制这种疾病发展的药物供我们使用,那么我们需要能够在早期检测阿尔茨海默病的血液测试方法。” 德国哥廷根大学精神病学与心理治疗系主任Jens Wiltfang教授补充道,“通过在早期使用这种药物,我们可能能够阻止痴呆症,或者至少延缓它的发生。”阿尔茨海默病与β-淀粉样肽错误折叠对这项新的测试而言,β-淀粉样肽(Amyloid beta peptide)的二级结构充当着生物标志物的作用。在阿尔茨海默病病人体内,这种结构发生变化。在这种错误折叠的病理结构中,越来越多的β-淀粉样肽能够堆积,逐渐在大脑中形成可观察到的斑块沉积,它也是阿尔茨海默病的典型特征。这种变化在临床症状首次出现15多年前就已发生。这种病理性的β-淀粉样肽斑块能够被正电子发射断层成像(PET)暂时地检测到,但是这种检测方法相对而言比较昂贵,而且伴随着放射暴露。已申请专利的阿尔茨海默病诊断方法在这项研究中,Klaus Gerwert教授领导的一个研究团队与Jens Wiltfang教授一起开发出一种检测β-淀粉样肽错误折叠的红外传感器。这种传感器捕获来自体液中的β-淀粉样肽。这种方法已被提交专利申请。在起初用于脑脊髓液检测后,研究人员随后利用它的方法进行血液检测。Gerwert说,“我们不只是选择β-淀粉样肽的单个可能的折叠结构;相反,我们检测了所有既有的β-淀粉样肽二级结构在正常折叠时和病理性折叠时是如何分布的。”只有对所有二级结构都进行评估才有可能进行精确诊断。已有利用所谓的酶联免疫吸附测试(ELISA)检测β-淀粉样肽的测试方法。它们能够定量检测体液中β-淀粉样肽总浓度、不同长度的β-淀粉样肽所占百分比以及单个β-淀粉样肽构象的浓度,但是它们不能一次提供β-淀粉样肽二级结构诊断相关性的分布信息。Klaus Gerwert.解释道,“这就是当实际用于血液分析时,ELISA测试已被证实并不是那么有效的原因。”完成首次临床试验利用这种新开发出的方法,研究人员分析了141名病人的样品。相比于临床上的金标准方法,这种新方法的血液测试精确度为84%,脑脊髓液精确度为90%。这种测试方法揭示出增加的β-淀粉样肽错误折叠会让β-淀粉样肽谱带移动到阈值以下,因而基于此就可诊断阿尔茨海默病。它的独特之处在于它是唯一稳健的、无标记的且只有单个阈值的测试方法。潜在用于早期检测的传感器作为这项研究的一部分,研究人员在小群病人中测试了这种新方法在早期阶段检测阿尔茨海默病的潜力。研究结果提示着即便是在早期阶段(痴呆症状尚未出现),也能够在体液中检测到浓度增加的β-淀粉样肽错误折叠。因此,在未来,在临床前期(即症状尚未出现)诊断阿尔茨海默病是可能的。Jens Wiltfang教授补充道,“更早地检测阿尔茨海默病,治疗机会就更好。”当前,针对800名参与者早期检测的样品分析正在进行中,以便更能体现统计学意义。

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2016.03.17

新时代CRISPR技术将无处不在

新时代CRISPR技术将无处不在就在不到一年前,一项新的分子生物学技术就在世界舞台上掀起了一阵狂风,来自中国的研究人员也宣布他们利用这种“新生的”基因编辑工具CRISPR–Cas9成功地修饰了人类胚胎的基因组,而这一举动在世界范围内引发了一场道德辩论。然而尽管关于CRISPR–Cas9技术的争论已经开始上演,来自世界范围内的研究者也开始在匆忙中使用这种技术来对人类的体细胞、病毒、细菌、动物以及植物等生物体进行修饰,而且在某些情况下,该技术还被寄希望于会带来更大范围的影响,本期的Nature杂志就对CRISPR技术的前沿性进展进行了论述。如今生物学家们利用CRISPR–Cas9技术,不仅可以通过编辑DNA,而且还可以通过对技术进行革新来精确性地操控基因的活性,以此来更好地理解机体的基因组;而且在该技术的帮助下研究者们就可以轻松地将遗传改变引入许多动物体内,如今研究者已经对动物园中的野兽进行名副其实地编辑,同时他们也开始尝试用该技术抵御疾病发生、改善农业并且设计自己的新宠。基因编辑技术的巨大进步也给监管部分带来了一定“麻烦”,因为这些监管部分负责对转基因产品的审核和批准,来自北卡罗来纳周立大学的研究者Jennifer Kuzma表示,这就好像是一个等待爆炸的火药桶一样,她呼吁应该更加开放并且真诚地对这种生物技术的变革进行讨论,同时也为社会监管提供更加可靠的依据。如今CRISPR–Cas9技术在实验室已经成为了一种非常普及的基因编辑技术,但来自威尔逊中心(Wilson Center)从事科学家政策研究的Todd Kuiken认为,这种技术性的革新并没有普及到家里或者居民社区;与大众媒体的报道相比较而言,很少有CRISPR的创新性产品来自于自己的实验室,然而当我们真正考虑如何安全使用该技术时,我们或许需要经过慎重地思考。不管怎样,CRISPR–Cas9技术正在改变生物学进展,而我们也处于基因编辑时代的黎明时期。

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2016.03.14

开发出比CRISPR-Cas9更好的CRISPRi技术

开发出比CRISPR-Cas9更好的CRISPRi技术在一种新的研究中,来自美国格拉斯通研究所的研究人员将二十一世纪两种最为强大的工具结合在一起,首次利用改进的CRISPR-Cas9系统,修改了诱导性多能干细胞(iPSCs)基因组被读取的方式。相关研究结果于2016年3月10在线发表在Cell Stem Cell期刊上,论文标题为“CRISPR Interference Efficiently Induces Specific and Reversible Gene Silencing in Human iPSCs”。在这项研究中,研究人员采用一种被称作CRISPRi(CRISPR interference, CRISPR干扰)的CRISPR改进版让iPSCs和源自iPSCs的心肌细胞中的基因失活。这种方法由当前这篇论文的共同作者Stanley Qi博士于2013年首次报道,它允许更加准确地和高效地沉默或者说关闭基因,从而显著地改进了CRISPR-Cas9系统。CRISPRi也可以灵活地逆转基因抑制和调整基因抑制程度。标准的CRISPR系统利用蛋白Cas9在细胞DNA上进行切割,从而准确地删除基因组中的靶序列。基于这种系统的CRISPRi使用一种由两种蛋白组分融合在一起而形成的蛋白:一种组分是一种可经强力霉素(doxycycline)诱导而失活的Cas9蛋白版本(dCas9),另一种组分是蛋白KRAB的抑制结构域。为此,研究人员将编码dCas9的基因和编码KRAB抑制结构域的基因融合在一起,形成被称作融合基因dCas9-KRAB的抑制基因,并将该融合基因导入AAV病毒载体中,然后就利用该病毒载体转导宿主细胞(如iPSCs和源自iPSCs的心肌细胞),从而在宿主细胞中表达这种融合蛋白。所产生的融合蛋白停留在基因组靶位点上,抑制基因表达而无需切割DNA。令研究人员吃惊的是,以这种方式暂时地沉默基因表达要比永久性地切割基因组具有更好的准确性和更高的效率。论文通信作者Bruce Conklin博士说,“我们对这两种系统在性能上存在的显著差异感到吃惊。我们原以为永久性地切割基因组可能能够更加高效地沉默基因,但是事实上,CRISPRi是如此准确地和如此紧密地结合到基因组上以至于它确实是一种更好的基因沉默方法。”在这项研究中,研究人员比较了CRISPRi和CRISPR-Cas9如何沉默一种控制iPSCs多能性---iPSCs分化为多种类型细胞的能力---的特定基因。他们发现CRISPRi要比CRISPR-Cas9更加高效:CRISPRi能够让95%以上的细胞中的靶基因沉默,而相比之下,CRISPR-Cas9只能让60%~70%的细胞中的靶基因沉默。而且,除了靶基因外,CRISPRi不会导致其他基因的表达发生变化,如不会导致细胞基因组产生不想要的序列插入或删除,而这正是CRISPR-Cas9技术的令人担忧之处。CRISPRi也好比是一种拨动开关,能够让研究人员通过简单地移除让抑制基因dCas9-KRAB处于开启状态的强力霉素而逆转基因抑制。此外,他们能够通过改变他们加入的强力霉素数量来调整他们在多大程度上沉默一种基因。这些结果都有助于人们对某些基因在影响发育和疾病中发挥的作用进行更加多样化的研究。研究人员在iPSCs、T细胞以及由iPSCs分化而成的心肌细胞中证实了CRISPRi的强大能力。比如,他们利用CRISPRi的基因组编辑能力抑制对心脏功能必不可少的基因而构建出心脏病模型。论文第一作者Mohammad Mandegar博士说,“CRISPRi在制造疾病相关的细胞类型中具有重大的优势。利用这种技术,我们能够在利用iPSCs制造出的纯的心脏细胞群体中模拟疾病。这种疾病建模允许我们更加轻松地研究遗传病和潜在地鉴定出新的治疗靶标。”

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2016.03.14

FDA授予阿斯利康单抗药物MEDI-511治疗罕见病视神经脊髓炎(NMO)的孤儿药地位

FDA授予阿斯利康单抗药物MEDI-511治疗罕见病视神经脊髓炎(NMO)的孤儿药地位英国制药巨头阿斯利康(AstraZeneca)及旗下全球生物制剂研发部门MedImmune近日宣布,FDA已授予抗CD19单克隆抗体MEDI-551治疗视神经脊髓炎(neuromyelitis optica,NMO)和视神经脊髓炎谱系疾病(neuromyelitis optica Spectrum disorders,NMOSDs)的孤儿药地位。MEDI-551由MedImmune开发,目前处于IIb期临床,开发用于NMO和NMOSD的治疗。在美国,孤儿药(Orphan drug)是指用于患病人群不到20万人的治疗药物。作为全球最大的医药市场,美国对孤儿药研发的激励强度是最大的,除了7年的市场独占期,还有税费减免等其他一系列优惠政策。视神经脊髓炎(NMO)是一种罕见的自身免疫性炎性中枢神经系统脱髓鞘疾病,主要影响脊髓和视神经并造成严重损害。该病可引发严重的肌无力、瘫痪、失明、呼吸衰竭、肠和膀胱功能问题及神经性疼痛。目前,尚无药物获批治疗NMO。有限的流行病学资料显示,NMO的患病率约为十万分之五,女性多于男性。有研究表明,NMO和NMOSD患者体内会产生针对水通道蛋白4(aquaporin-4,AQP4)的抗体,这些抗体在NMO的发病机制中起着关键作用。MEDI-551能够直接靶向并耗竭产生这些抗体的细胞。关于MEDI-551:MEDI-551是一种人源化单克隆抗体,以高亲和力靶向结合CD19蛋白,该蛋白表达于广泛的B细胞上,包括名为浆母细胞(plasmablast)的特定B细胞。研究表明,在这些浆母细胞中产生的针对AQP4的自身抗体AQP4-Ab(或NMO-IgG),在NMO的发病机制中发挥着关键作用。MEDI-551能够直接结合浆母细胞表面的CD19蛋白,并耗竭这些浆母细胞。目前,MEDI-551正处于一个全球临床试验,调查用于NMO和NMOSD的潜在治疗。此外,MEDI-551治疗弥漫性大B细胞淋巴瘤已处于II期临床。

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2016.03.10

FDA授予阿斯利康单抗MEDI8852治疗A型流感感染的快车道地位

FDA授予阿斯利康单抗MEDI8852治疗A型流感感染的快车道地位英国制药巨头阿斯利康(AstraZeneca)及旗下全球生物制剂研发部门MedImmune近日宣布,FDA已授予单克隆抗体MEDI8852用于治疗A型流感病毒住院患者的快车道地位(Fast Track designation)。FDA的快车道项目,旨在加速开发及审查用于治疗严重疾病并填补未满足医疗需求的新药。目前,MEDI8852正处于Ib/IIa期临床开发,调查单剂量静脉注射MEDI8852作为单药疗法或联合奥司他韦(oseltamivir),用于由A型流感病毒导致的急性、无并发症流感成人患者的疗效和安全性。最近,在健康成人受试者中成功完成的一项I期研究表明,MEDI8852具有可接受的安全性和药代动力学属性,支持了该药用于流感患者治疗的进一步临床开发。此次快车道地位,也是自2014年以来,阿斯利康在感染性疾病治疗领域收获的第4个快车道地位,突显了该公司在该领域的研发实力。目前,旗下MedImmune在感染性疾病领域正在推进的大多数临床开发项目均获得了此荣誉。2015年4月,FDA授予MEDI8897快车道地位,这是一种单抗药物,用于预防婴儿中由呼吸道合胞病毒(RSV)引发的严重呼吸道疾病。2014年9月,FDA授予MEDI3902快车道地位,该药用于预防由铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)引起的医院获得性肺炎,这是一种高度耐药菌,可在住院患者中导致严重的疾病。2014年底,FDA授予MEDI4893快车道地位,该药用于ICU患者预防由金黄色葡萄球菌(S.aureus)引发的肺炎,该病菌也往往是多药耐药菌。MEDI8852是一种实验性人IgG1κ单克隆抗体(mAb),通过输液给药。MEDI8852的前驱分子由Humabs BioMed公司从人的记忆B细胞中分离获得,MedImmune进行了进一步的优化,增强了其中和能力。MEDI8852能够结合至血凝素蛋白(hemagglutinin)茎部的一个区域,这在A型流感病毒所有亚型中均高度保守。目前,MEDI8552正开发用于因A型流感住院的患者。尽管该药正在开发作为一种季节性流感的治疗药物,但可以预期的是,它也有望用于预防流感大流行。当前,流感病毒感染仍然是全球健康和世界经济的一个严重威胁。每年的流行病学调查结果显示,在全球范围内,大约300-500万严重病例,25-50万死亡病例,而在流感大流行期间,死亡率可能更高。鉴于耐药性的出现,抗病毒药物较短的治疗窗口,以及广泛的交叉保护性疫苗的缺乏,对能够有效治疗流感方面的新药方面,仍存在着重要的远未满足的医疗需求。

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2016.03.10

Savara融资2000万美元,助力吸入型抗生素入III期临床

总部位于 TX Austin的生物技术制药公司Savara在C轮融资2000万美元,用于吸入性抗生素的囊性纤维化III期临床研究。这些资金将会用于公司唯一进入临床研究的药物——吸入性万古霉素的散剂新剂型。公司宣称,在针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的87名囊性纤维化患者的II期临床试验中,Savara的AeroVanc降低细菌密度的效果显着优于安慰剂,达到了主要实验目标。目前,该公司正在评估进行III期临床试验的实验中心,并且计划在今年年底前,在美国和加拿大的80多个临床试验中心启动患者招募。Savara说:万古霉素这种杀菌药物已经在临床使用了几十年,不过,给药问题使其肺部感染的疗效大打折扣。AeroVanc为分散的粉末制剂,可以直达感染部位,这样不但解决了给药问题,而且有望减少对身体其他部位的影响。Savara说:MRSA感染约占美国32000多名囊性纤维化患者的30%,目前,针对该病,还没有获批的吸入性治疗药物。出于这个考虑,FDA已经同意给AeroVanc开放绿色通道,承诺快速审评,并且授予该药 Qualified Infectious Disease Product 称号,这将保证Savara12年的市场独占期。Savara公司的首席执行官Rob Neville说:鉴于MRSA的影响越来越大,除了囊性纤维化,Savara正在开发针对MRSA引起的其他疾病。Rob Neville还透漏,公司也在关注可以购买或取得授权的其他产品,以便和AeroVanc联用,“该公司的长期定位是专精于呼吸系统疾病药物的公司”。Savara此前的融资包括2013年B轮的1600万美元和2014年的1000万美元。Savara公司起步于2007年,吸引的投资者财团包括技术海岸天使,北德克萨斯天使网络,中央德克萨斯天使网络和Keiretsu论坛。Savara也收到了来自德克萨斯新兴科技基金、Qualifying Therapeutic Discovery Program和国家健康研究院的财政支持。

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2016.03.07

Medpace协助白血病药物进入PhaseⅢ

Medpace是一家CRO公司, 成立于1992年, 总部位于美国,其致力于协助制药企业和生物技术公司将新药早日推向市场。最近,Medpace与Actinium制药公司签约,帮助推动癌症治疗药物开发的后期进展。Medpace主要任务是协助完成150名患者针对lomab-B药物的临床三期试验,lomab-B是公司临床实验用于治疗急性髓系白血病(AML)的药物。Actinium公司已经制定了一个计划来测试此药物是否有持久的缓解作用,其能否延长患者一年生存时间。两家公司计划在今年上半年开始合作展开研究工作,Actinium公司表示,如果此研究进展顺利,则白血病Iomab-B药物有望在美国申请成功。2014年Medpac制药合同研究公司被私募股权公司Cinven以9.15亿美元收购,Cinven表示,Medpace在欧洲和亚洲市场的强大存在对其特别具有吸引力。之后,Medpace一直在努力扩大自己的市场,目前其已经发展到世界各地雇用员工约2400名,在超过50个国家进行药物研究试验。Medpace于2014年还与NephroGenex公司签署了类似Actinium的协议,协助肾脏疾病治疗的三期阶段试验。CRO合同研究组织:Contract Research Organization,新药研发合同外包服务机构。出现于上世纪80年代,一种学术性或商业性的科学机构。申办者可委托其执行临床试验中的某些工作和任务,此种委托必须作出书面规定,其目的是通过合同形式向制药企业提供新药临床研究服务的专业公司。

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2016.03.07

定量蛋白组学将在未来10年飞速发展!

人类基因组计划的成功实施,我们已初步掌握了自身的遗传信息。但阐明人类基因组整体功能的功能基因组学仍任重而道远。蛋白质作为生命活动的"执行者",自然成为生命科学研究的新"宠儿"。几乎在所有生命科学领域内,科学研究工作者都需要对细胞、组织或完整生物体的蛋白进行定性描述或定量检测。对一种细胞、组织或完整生物体所拥有的全套蛋白质为特征的蛋白组学在生命科学领域将会发挥重要作用!目前,我们对蛋白组学的了解需要更清楚、完整的信息,比如说确定在细胞、组织或生物体内的蛋白质种类的数目,以及所有蛋白组分在不同条件下的表达水平等等。尽管在生命科学领域,定量蛋白质组学开始显现着越来越重要的作用。但对科学工作者和医学研究人员来说,技术上仍存在着巨大的挑战。这些构成蛋白组的各种蛋白会随着不同组织、不同环境状态而发生改变。一种蛋白在转录时,一个基因可以有多种mRNA形式的剪接,并且同一蛋白可能存在多种形式的翻译后修饰。很多蛋白广泛地存在各种生物体液中,而且它们的存在形式和浓度都存在着巨大差别。所以说,蛋白质组不仅仅是基因组的直接产物。现在生命科学领域急需新的技术和研究方法对蛋白组信息有一个完整理解。"从现在起,我们希望能够对单一实验中进行所有蛋白进行全面测定。这跟当下我们所用的RNA-Seq技术差不多一样。"Robert L. Moritz教授说道。他的实验室一直致力于开发新的技术和数据分析工具来定量检测蛋白质,尤其是在疾病状态下,分析这些蛋白所发挥的作用。在质谱检测中存在着一个技术难题,虽然质谱能检测蛋白组里所有蛋白(肽段),但一些被预期出现在转录水平上的多肽或蛋白,在质谱中仍不能被精确检测。"根据质谱分析的序列,我们不一定能看到蛋白质的整个氨基酸序列。但是,有时候我们能一直看到这个蛋白的某段序列。" Robert L. Moritz教授提到。所以需要建立一个分析方法来确定,对一个多肽的检测为阴性是来自于实验仪器不能检测到,还是来自于其他原因,比如说就是实验处理后出现预期的实验结果。Robert L. Moritz教授解释道:"之所以我们对某一个特定蛋白质的任何肽段都检测不到,原因可能是这个蛋白只在特定条件下,在特定的组织或细胞被表达。"许多肽段能在质谱中被检测,而这些信息被统计在一个数据库,叫PeptideAtlas。2005年,PeptideAtlas数据库成立,从开始到现在,来自多种不同物种的质谱数据仍在大幅增加和更新。它既是一个庞大的数据库,同时也对蛋白质组学相关实验提供了重要的查询资源。PeptideAtlas数据库允许科研工作者查到每个多肽的检索记录,以及每个多肽的所有特性。另外,PeptideAtlas同样能给科研工作者在实验设计和质谱实验数据重复提供资源和指导。近来,Moritz博士的研究小组,开发了新一代数据库,叫AltasProphet。它是一个更高精度,覆盖率更广,而且是在蛋白质组学的背景下,升级的质谱数据处理平台。他们认为,质谱技术仍有许多需要改进的方面,比如说速度和灵敏度这两个方面。现在已经出现了可供检测并定量一些蛋白(包括一些蛋白的亚型)的新兴技术,。下面总结一下目前这些新兴技术在生命科学领域的研究运用,以下面四个例子来说明。1)对神经退行性疾病(如阿兹海默症)进行蛋白组学相关标志物跟踪的研究"我们已经找到三种可以降低阿兹海默症疾病风险的干预手段,全部都来自于蛋白组学的研究结果。"来自肯塔基大学生物化学教授Allan Butterfield说道。他跟加州大学欧文分校的研究人员合作在人类衰老动物模型研究中,用三种不同方式来干预动物衰老(评估动物在认知上出现损伤的风险),包括改变饮食、改变身体活动和智力刺激。动物模型是比格犬,它拥有跟人类一样β-肽序列,并具有学习复杂认知任务的能力。这些证明比格犬可以用于研究人类中阿兹海默症发生原因的实验动物模型。科研工作者将12岁的比格犬分三组,第一组喂富集抗氧化的食物;第二组进行体能锻炼干预;最后一组进行智力训练组,这些干预在比格犬上持续了三年。通过最后比格犬的认知测试结果,这些经历过三种不同干预措施后15岁(12岁+3岁)比格犬跟4岁的比格犬的认知能力相似。并发现比格犬在认知上的改善伴随着大脑中β淀粉样蛋白块水平下降。并且,这些干预后的比格犬大脑氧化应激水平与4岁的比格犬几乎一致。而对照组(正常饮食的比格犬)的大脑出现了跟阿兹海默氏症一致病理症状。通过蛋白质组学检测出大脑组织中氧化蛋白水平明显增加。在这项饮食和生活方式干预改变认知的研究中,科学工作者使用蛋白组学找到了与神经退化性疾病相关的蛋白,也探索了这些蛋白之间的相互作用和信号调控通路,并证实了之前类似研究的实验结果。在研究神经变性疾病领域中,很难在病症早期发现病理学等变化。如果在临床疾病的发病前做一些相应的干预,可能降低疾病的发生和减缓进展、并提高生活质量和延长寿命。目前蛋白质组学面临的挑战是数据难以输出。但是,如果生物信息学和质谱等蛋白质分技术进步相一致时,这将标志着蛋白质组学的真正成熟。2)在肿瘤研究中分析过表达的蛋白组来控制癌症来自密歇根大学医学院的David M. Luban教授说:"蛋白质组学领域内存在一个重大的难题,很难做到在同时测到大量样品的实验数据。现在已经有很多团队在在这个难题上攻坚克难,但目前这些新兴的工具还远没成熟到可供我们使用。"Luban博士和他的同事在最近的一项研究中,利用肿瘤干细胞上的生物标记物,分离出来两种乳腺癌肿瘤干细胞亚型:ALDH、CD44双阳性和ALDH、CD24双阳性干细胞群。在癌症研究中,对于肿瘤干细胞的特性了解非常重要,这方面的研究可以找到肿瘤转移的机理,以及对攻克癌症耐药难题有很大的帮助。科学工作者首先使用蛋白质组学来分析比较这两种不同亚型的乳腺癌干细胞的蛋白表达情况。通过这一步他们鉴定出了3304种蛋白在两种细胞亚型中存在差异。接下来,他们使用无标记蛋白定量手段,还找到并研究了这两种不同干细胞表型的分子调控机理。Luban博士说:"在这项研究中,我们已经通过代谢组学确定了几个关键蛋白,现在已经开始下一步的研究。"无标记定量蛋白质组分析技术可以检测一种蛋白相匹配的的所有肽段,并可以确定它在总蛋白中所占的具体比例。在蛋白组学中常用的标记蛋白分析技术,如果细胞数非常少的条件下,对样品分析存在很大的挑战,而这一技术正好可以解决这一难题。现在他们希望能通过这个办法对肿瘤干细胞(少于10,000个细胞)的样品中蛋白进行更为细致蛋白质组学分析。3)通过蛋白组学解析生物行为学的问题来自哥伦比亚大学蛋白质组学实验Leonard Foster博士分析比较了蜜蜂体内的1,200种蛋白,试图从蜜蜂体内蛋白表达组信息与蜜蜂行为学上建立一种联系。"在蛋白质组学领域仍普遍存在着一个难题:蛋白组学实验往往费时耗力,而且一些实验数据很难重复。这个难题需要通过蛋白质组学相关技术的发展和改进来解决。现有的一些实验方法所得到的实验结果并不能很好地解释生物行为学上的问题,也就是说很多实验结论不能有效地支持这些生物的行为学等现象。" Leonard Foster博士说道。Leonard Foster博士和他的研究小组对蜜蜂与其体外寄生螨虫之间的相互作用感兴趣。蜜蜂存在两个可遗传的抵御体外寄生螨虫的生物机制:一个是集体行为模式;另一个是对螨虫的敏感程度的机制。而这两个机制在不同蜜蜂之间所起的调控作用也存在差异,而目前这两个遗传学和生物信号传导的机理都不清楚。Leonard Foster博士和他的同事测量了蜜蜂触角和幼虫体内大约1,200种蛋白质的相对丰度,还描述了这些蛋白在蜜蜂免疫力,以及蜜蜂跟寄生虫之间所起的调控作用。这一次研究首次证明了蛋白表达谱与蜜蜂行为模式之间存在着相关性。另外,最近他们另一项研究发现,通过蛋白质组学分析发现半乳糖诱导了PKA1基因(表达PKA蛋白的催化亚基)表达,而葡萄糖会抑制该基因的表达。通过这个系统,研究工作者鉴定了在真菌病原体、新型隐球菌等其他类似疾病的真菌的分泌蛋白吧被哪些蛋白调控。"这种定量检测蛋白方法非常精确,半定量方法不能对培养基上清中的分泌蛋白进行精确测定。" Leonard Foster博士研究小组通过这个定量检测的方法鉴定了与真菌的生存,和对宿主毒性以及对铁离子摄取相关的61种分泌蛋白,其中5个的表达分泌与PKA1基因转录表达调控相关。4)蛋白翻译后修饰的挑战蛋白翻译后修饰作为蛋白质的一个特性,但这一特性给质谱等蛋白质组学的实验在定量和评估被修饰后的多肽埋下了巨大的难题。"在对染色质生物研究领域内开发出一类高质量抗体来识别蛋白翻译后修饰是现在急需解决的问题!"来自俄亥俄州立大学的Michael A. Freitas博士说,"但目前为止,所能使用的这种高品质抗体仍为数甚少。"然而,即使有这样的抗体可用,但它们所识别具体表位会被临近肽段翻译后修饰而发生改变,从而变得毫无用处,或达不到检测的标准,组蛋白H3K9S10就是一个典型的例子。在Freitas博士的实验室,他们经常会使用用同位素标记的氨基酸(stable isotope labeling by amino acids in cell culture, SILAC)来做蛋白组学的质谱分析。他们发现在实验组和处理组中用这种带同位素标记氨基酸的培养基培养细胞一段时间,然后进行蛋白组学分析有很多优势。这个方法可以进行相对定量,从而通过质谱实验分析确定单个蛋白的翻译后修饰的程度。但是这个方法也存在着缺点,比如说在细胞培养过程中,被限制只能使用1到2种标签,另外这个方法不太适合一些不能培养的样品,以及"路径"太复杂的蛋白的质谱分析。这个方法也不适合现行的一种"自上而下"的蛋白组学分析方法。如果蛋白被蛋白酶消化产生的多肽片段,通过检测肽段的N末端不能确定在这个区域内发生翻译后修饰,是否与其它区域(多肽片段)的修饰有关。这个难题也将是蛋白组学研究翻译后修饰中所面临的巨大限制。Freitas博士和他的同事和其他科研工作者合作,实现了这种"自上而下"的蛋白组质谱分析。首先将一个完整的蛋白质置于质谱仪中,然后通过高能量的力物理破坏这个蛋白质变成零散的多肽片段。最后通过对这些多肽片段的质谱实验数据重新"组装"出这个蛋白。这样就保留了这个蛋白上所有的翻译后修饰信息。通过这个方法,Freitas博士和他的同事研究了乳腺癌细胞中几种不同组蛋白亚型在细胞中的功能,以及在细胞周期中蛋白组的动态变化,并将一些清楚的翻译后修饰作为恶性增殖的潜在生物标志。未来十年的科学研究将越来越显示出定量蛋白组学对生命科学的重大意义!

百态

2016.03.03

残疾人应否使用基因编辑技术引发大讨论

残疾人应否使用基因编辑技术引发大讨论再过几分钟,Ruthie Weiss的球队眼看就要输掉第四个球。尽管她站在旁边稍作休息,这名9岁的女孩却没有放弃。她请教练再次让她入场,然后她从一名队友面前跑过,直接投篮。“嗖”地一声,Ruthie得到两分。随着比赛进入倒计时,她又一次进球了。她们的球队赢得了这个季度的首场比赛,随之而来的欢呼声仿佛她们赢得了国家赛事的冠军。对球员的几名父母甚至停下来祝贺Ruthie——球队的13分都是她赢得的。“哇,她太令人难以置信了!”他们对Ruthie的父母说。让Ruthie的表现更加难以置信的是她的DNA。由于一个基因的编码错误,她患有白化病,身体产生的黑色素非常少,这意味着她的皮肤和头发颜色都是白色的,而且她几乎失明,视力水平是普通人的1/10。她仍在学习阅读,并且可能永远不能开车,但是她却可以和队友一起打篮球。今年1月,Ruthie的父亲Ethan问她,是否愿意在出生前让父母改变导致她失明的基因。Ruthie毫不犹豫地说不愿意。那么,她是否想过未来改变自己孩子的基因,让他们看得更加清楚呢?又一次,她毫不犹豫地回答说不愿意。这个答案让加州大学医学家Ethan Weiss不禁陷入沉思。Weiss对基因编辑技术的迅速发展非常熟悉,从理论上讲,这种技术可以避免儿童出现致命紊乱或是像Ruthie一样的残疾。他认为如果在Ruthie出生前可以选择编辑导致她失明的基因,他和妻子会毫不犹豫地那么做。但现在他却认为那样做可能会犯错误,可能会失去一些让Ruthie显得特别的事情:她本人的决定。一个选择Ethan和Ruthie并非唯一考虑这个问题的人,一种强有力的基因编辑技术CRISPR-Cas9的出现,就是否应该以及如何对人类胚胎进行基因编辑引发了广泛的争论。对胚胎基因的改变可以说一定会传递给下一代,从而打破一直以来认为无法逾越的伦理界限。这种新技术已经在考验人们认为的可接受程度。今天的父母对他们可能传递给后代的基因拥有前所未有的控制权,比如他们可以利用产前基因检测确认是否存在唐氏综合征,从而选择是否生下这个胎儿。胚胎植入前遗传诊断技术可以让夫妻进行体外受精,从而选择不携带任何导致疾病的特定突变基因。即便是改变遗传基因——如果CRISPR可被用于改变胚胎基因,一些人也可以接受。而线粒体置换疗法(通过捐赠替换掉母亲传递给下一代的极少基因)去年已在英国获得批准,用于治疗存在特定基因紊乱风险的患者。然而,很多安全、技术和法律障碍依然挡在编辑人类胚胎DNA的路上。一些科学家和伦理学家表示,在这些现实的障碍被克服之前,从胚胎编辑的影响考虑这个问题至关重要。对于那些存在疾病或下一代存在疾病的人来说,这种疗法会带来一个什么样的世界?“聆听那些生活在这种境遇下的人的心声非常重要。”英国东英吉利亚大学医学社会学家Tom Shakespeare说。观点分歧编辑人类胚胎基因仍处于起步阶段,但是阻止遗传一些基因的技术已经存在。产前孕检已经可以做到通过分析母亲血样,检测发育中胎儿的DNA,这种技术已经让父母亲可以选择在诊断出疾病或残疾之时终止妊娠。尽管作用较小,但这种技术已经发挥影响。例如,在欧洲,妊娠期间唐氏综合征患病率已经从1990年的1万人中20人上升到今天的1万人中23人。但是患有唐氏综合征的婴儿出生人数却一直稳定在1万人中11人的水平,这是因为很多女性在胎儿诊断出疾病后选择终止妊娠。在美国,产前孕检发现唐氏综合征之后,67%~85%的人会选择终止妊娠。肯塔基州路易维尔律师Mark Leach的11岁女儿患有唐氏综合征,他和妻子经常被问及是否在Juliet出生前就知道胎儿患有疾病。Leach说,一些人纯粹是好奇,但还有一些人问题中带着审判的味道。“你应该做一些不仅对你来说是对的事情,而且对社会来说也是对的事情。”问题中的这种审判感经常让他感到困扰,尽管政府和私人健康保险通常会支付产前费用,但他近日了解到学校已不再继续为Juliet的数学和阅读课提供专家支撑。宾夕法尼亚大学法律和社会学教授Dorothy Roberts表示,这种压力经常让人感到困惑,如果胚胎基因编辑已经变得可以获得,压力甚至会变得更大。“由于缺乏残疾儿童的支撑系统,女性不应该对确保儿童基因健康负责。”她说。Leach知道,残疾儿童也可以有精彩的生活。Juliet喜欢芭蕾舞和骑马,她还会提示人们如何去关心他人。“如果唐氏综合征患者继续减少,那么这个世界上具有同情心的人也会减少。”Leach说。即便面临生命受到威胁的状况,很多人也选择不去干涉遗传基因。伦敦大学学院亨廷顿氏病神经学家Edward Wild估计,在英国有不足5%的患者利用植入前遗传学筛查技术选择不会导致疾病突变的胚胎,从而避免将病症转移给后代。一些人不知道他们存在这些突变,一些人因为成本或是风险因素决定不进行筛查,一些人对这种技术存在个人或道德上的反抗情绪,一些人则认为这种疾病传递给下一代仅有50%的几率,事情没有那么糟糕。“自然而然地生孩子仍然比通过科学方法生孩子更受欢迎,尽管后者可以让你确保孩子不会患有亨廷顿氏病。”Wild说。而且,人类生物学还会以其他方式让事情复杂化。有专家提示说,例如一些易发生遗传疾病的突变,如镰状细胞突变也存在益处,可抵抗疟疾。因此编辑一种疾病的基因可能会导致另一种疾病发生“失火”风险。她认为对当前关于其他突变的潜在益处了解甚少,过度轻而易举地利用基因编辑可能导致难以预料的后果。而且,一旦被采用,这种技术几乎一定会在全球不平衡地发展。芝加哥伊利诺伊大学社会学家Aleksa Owen预测认为,基因编辑将会首先被应用于那些允许和支持辅助生殖技术的国家,如英国和其他一些欧洲国家以及中国、以色列等。但是对于很多发展中国家来说,采取这种技术仍然过于昂贵。此外,一些科学家预测,编辑人类胚胎可能会带来变革性的影响。在去年12月举行的国家科学院基因编辑峰会上,哈佛大学遗传学家Dan MacArthur在推特网上说:“假设:我的孙辈会进行胚胎检查、基因编辑,那将不会改变‘成为人类的基本概念’,而会像注射疫苗那样。”换位思考然而,患有软骨发育不全的Shakespeare则表示,那些存在残疾的人能够和健康人一样享受生命。“尽管身高受限,我一样得到了每个人所希望的生活:儿女、友谊和爱。”他不希望通过基因改变让自己变得更高。那些没有残疾障碍的人经常会低估残疾人的生活满意度。尽管报告称残疾人生活质量与健康人相比略低,但这种差异非常小。一项研究发现,一半以上存在严重残疾障碍的人士都认为他们的生活质量“很好”或是“非常好”。与经济或社会支持等其他因素相比,人们还经常会高估严重健康缺陷对其幸福指数的影响。“很多了不起的科学和技术应该考虑到,很多对残疾人生活的假设来自于对他们的偏见。”伊利诺伊大学残疾人研究专家Lennard Davis说,他本人就由失聪父母养育成人。残疾人士认为,科学家、政策制定者和生物伦理学家应该采取步骤保证CRISPR技术,相关讨论反映的是对患者及其家庭最好的意图,并确保这些技术在当前以及对后代实现最人性化的应用。他们表示,从最低程度来说,发展CRISPR的投资应该与帮助残疾人士的创新投资相匹配。应该考虑到残疾人士可能成为CRISPR技术的治疗目标,让他们参与相关决策过程。对Ruthie和她的父亲来说,他们已经作了决定。Ruthie在做常规活动时,要比同班同学更加努力。但当她在篮球场打球、练习钢琴或是在山上滑雪时,她的父亲Ethan Weiss看到的并不是一名患有残疾的儿童。他看到的却是女儿在尽情地享受人生,尽管其中存在一些挑战。现在,他知道自己不会改变任何事情。

前瞻

2016.03.03

央视曝光上海瑞金医院号贩子勾结医院内部建“绿色通道”

央视曝光上海瑞金医院号贩子勾结医院内部建“绿色通道”还记得节前东北姑娘怒斥北京号贩子的事情吗?为此,北京市卫计委特别出台了《八条措施》,不过效果如何,恐怕管得了一时,却管不了一世?昨日,央视曝光上海市瑞金医院的保安帮号贩子找“生意”,号贩子卖的预约号名字不符医生不管,号贩子还能让推拿科医生“帮忙”随便开缴费单。保安号贩子“配合默契”早晨5时天还未亮,记者在有百余年历史的三级甲等综合性医院——上海瑞金医院门诊楼外看到,欲挂号的人排起了长队,有一个人在不停地溜达。患者反映,这个号贩子这么多年一直在瑞金医院活动,记者看到他不断给新来的人报出当天的专家出诊动态,和一旁排队的人形成强烈反差。快到开门的时候,号贩子把一个女子硬塞到靠前的队伍里。7时30分,保安开门,排队挂号的人鱼贯而入,一个保安走到外面和来回溜达的号贩子打招呼。难道这个号贩子和保安认识?记者找到刚才那个保安,提出想挂一个当天的专家号。这位保安直接带着记者来到正在门诊排队的一个女子面前,而她正是号贩子在医院开门之前往排队的队伍里硬塞进去的那个人,原来这个女子也是一个号贩子。让记者惊奇的是保安和号贩子之间只是碰了一下,号贩子就知道是什么意思了,相当默契。记者问保安为什么不管号贩子,保安却说他们是“统一行动”。号贩子告诉记者,要挂专家顾卫琼的号要400元。为了弄清楚号贩子是不是通过医生加号,记者找到顾卫琼医生的诊室询问后得知,不加号,要提前28天网上预约。然而就在这时,记者接到了号贩子的通知,说顾卫琼的专家号已经拿到。记者留意了一下号贩子手机上的通话记录,在通知记者来取专家号之前号贩子还接了一个电话,来电显示为“五楼保安”。记者再次询问这个专家号来自哪里,结果被告知不要多问。预约实名制“名存实亡”为打击号贩子,医院采取了实名制预约挂号的办法,但这却并没有止住号贩子的脚步,反而给号贩子带来了便利,别人约不上,他能约上。9时许,记者再次找到了之前的那个号贩子,说要挂一个当天上午内分泌科的专家号,没想到她直接递过来一个之前预约的当天上午的第2号,但是预约号的名字却是一个叫陈利英的女子。来到专家的诊室,虽然已经过号了,但记者找到分诊台还是排了进去。在叫到陈利英的时候,医生助理问:进来,你是叫陈利英吗?记者回答:不是。人名不符的问题并没有影响到记者看病,医生表示,来看病的像这种人名或性别不符的并不在少数。专家给记者开了一个300元的血液检查项目,缴费后,记者找到了号贩子,希望收据的名字能改成记者本人的。号贩子用记者的名字直接挂了一个推拿科,然后让推拿科的医生按照记者的名字又开了一个一模一样的验血单。在号贩子的带领下,记者顺利地退掉了陈利英300元的验血收费单子。连窗口都没换,记者又一次缴费,拿到了印有本人名字的单据。号贩子宣称“只要出钱 什么都行”绿色通道是医院专门为危急患者开辟的一条应急通道,然而记者发现,在号贩子那里也有一条可以通过花钱来买路的“绿色通道”。在等号期间,记者目睹了号贩子帮人开辟“绿色通道”的过程。一位患者家属很着急,简单与号贩子交代几句之后,号贩子就匆忙去找人。按照刚才号贩子走的方向,记者在一个叫做资料室的地方找到了她。一位医生在和号贩子聊了几句后在单子写了一行字,然后号贩子拿着一个纸条立刻从资料室出来了。记者随着他们一起乘滚梯往下走的时候看到了几个字:“10号楼地下室,找黄医生”。记者再次来到资料室找到刚才和号贩子交谈的医生,表示想提前做个检查,询问能否开个绿灯?但这位医生对刚才安排检查的事情完全矢口否认。记者等到号贩子把患者送到检查的地方后,才闲聊起来,原来他们在这里已经有十几年了,不仅了解医院的复杂流程,对一些关键的科室、部门也相当熟悉,因此能利用这个资源坐地起价。号贩子甚至说:“只要出钱,什么都行。”对于号贩子的利益链条,一些老病号一语中的:“虾有虾路。”上海市卫计委的反应上海市卫生计生委对有关媒体报道的号贩子问题高度关注,已会同公安等有关部门和医疗机构迅速查处,目前部分涉案嫌疑人员已被控制。同时,上海市卫生计生委已督促各级医疗机构举一反三,加强医院安全保卫和内部管理,坚决遏制“号贩子”行为。上海市卫生计生委还表示,下一步将会同公安等部门,坚持标本兼治,一是专项整治和日常监管相结合,严厉打击号贩子;二是严格加强医院管理,强化实名就诊制度,完善预约诊疗服务;三是深化医药卫生体制改革,大力推进分级诊疗,促进优质医疗资源有序、公平供给。

百态

2016.02.29

美招募百万志愿者正式开展精准医学研究

美招募百万志愿者正式开展精准医学研究由美国总统巴拉克·奥巴马提出的大型100万人长期健康研究日前正式起步。2月25日,白宫与国立卫生研究院(NIH)宣布了几个试点项目,其中包括如何在线招募成千上万名志愿者。谷歌公司将提供技术帮助。奥巴马此次宣布的队列研究可以被视为其1年前推出的精准医学计划(PMI)的一部分。当天,他在白宫出席了由170人参与的PMI峰会,旨在促进PMI,后者试图制定针对个人的医疗方案。而队列研究可谓是PMI最大的一块——这项由100万美国人参与的健康研究将着眼于基因组、生活方式因素与健康之间的相互作用。目前,大多数药物都是为“标准病人”设计的,用药“一刀切”,这会造成有效的药物对一些人无效。为改变这一局面,奥巴马政府去年1月推出精准医学计划,目标是按照患者的基因匹配特定的疗法。奥巴马当天在白宫精准医学计划峰会上说,从医学与生物科学角度看,这是一个格外令人兴奋的时代。人类基因组测序成本快速下降,这导致对疾病与人体有了全新的认识,在此基础上发展出的精准医学引起各方巨大兴趣,希望再过10年回头看时可以说,“我们给癌症或早老性痴呆症等领域的医学带来了革命性变化”。白宫当天公布的行动最主要是推进将由NIH实施的“精准医学计划队列项目”,目标是在2019年前招募100万名志愿者,收集他们的医疗记录、基因信息和生活方式等数据,其中2016年的目标是招募7.9万名志愿者。为保证这一项目顺利开展,NIH当天宣布将资助范德比尔特大学开展试点项目,研究如何吸引志愿者参与进来,谷歌生命科学公司Verily将为这一试点项目提供咨询。该研究院还将与美国卫生资源和服务局以及一些健康中心合作,从弱势群体、家庭与社区寻找参与研究的志愿者。还有一个试点项目将开发应用程序,让个人有机会为研究分享他们的有关数据。美国退伍军人事务部2011年启动的“百万老兵项目”旨在研究基因对健康的影响,此前已招募45万名老兵。白宫当天宣布,今年春季起这一项目将开始招募现役军人。此外,大约40家大学、患者组织、企业等当天在精准医学计划峰会上也承诺将帮助推进精准医学研究。PMI的队列研究今年将耗资1.3亿美元,并且奥巴马政府已经在2017年为其申请了2.3亿美元的经费。NIH官员表示,PMI的经费进而将上涨到一年约3.3亿美元,自4年的总开支将超过10亿美元。

厂商

2016.02.29

小囊泡大作用之孕妇篇

小囊泡大作用之孕妇篇小编最近在产科轮转,看到好多伟大的准妈妈们,小编不禁好奇万能的exo君在这些美丽的准妈妈中是否也在贡献自己的一份力量。之前已有研究表明exo君在细胞间的交流中起着重要的作用,大家都知道的是准妈妈们与自己宝宝间的交流是依靠一个母胎循环,那我们的exo君在这个母胎循环中又是否起到属于它的一个特殊作用呢?众所周知的是,胎盘可以通过分泌一些可溶性因子来影响胎儿,胎盘及母体的代谢,但是除了这些可溶性调节物质,胎盘细胞(包括细胞滋养层细胞,合体滋养层细胞和胎盘间充质干细胞)也可以通过释放一些细胞外囊泡(ECVs—包括凋亡小体/囊泡(100–600 nm);脱落的微绒毛(.400 nm);微囊泡(0.1–2 mm);外泌体(30–100 nm)),从而对母体及胎儿产生影响。胎盘来源的ECVs(包括外泌体和微囊泡)在正常孕期的母体血浆中即可检测到,这些ECVs包含着胎盘特异性蛋白和miRNA,因此可能可与母体分泌的外泌体所区分开。作者将研究对象分为四组,分别是非孕妇,怀孕妇女孕早期即头三个月(FT—first trimester, 孕6–12 weeks),怀孕妇女孕中期即中三个月(ST—second  trimester, 孕22–24 weeks),怀孕妇女孕晚期即后三个月(TT—third trimester, 孕32–38 weeks),来检测这些人血浆中的外泌体。Table 1. Clinical characteristics of patients and newborns.所有被研究的妇女均为血压正常,没有宫内感染或其他医学方面疾病及产科方面的并发症。孕妇的平均年龄是27.83±6.1岁,平均BMI为24.95±4.2 kg/m2,胎盘重量平均是595±96g。婴儿出生时的平均体重是3435±459 g,男/女比例为0.53(1个男婴和13个女婴)Figure 1.    Characterisation of exosome from maternal circulation.(A)超速离心(200,000xg)后,蔗糖梯度分离前;(B)蔗糖梯度分离后的部分1-4;(C)蔗糖梯度分离后的部分5-8;(D)蔗糖梯度分离后的部分9-10;(E)囊泡百分比(白色:代表蔗糖梯度分离前);(F)对外泌体标记物CD63, CD9, CD81进行WB,红框内代表的是外泌体的密度。(G)1为上清液超速离心后所得的电镜下图像,2为蔗糖离心后的外泌体部分(及外泌体富集部分5-8)      Scale bar 100 nm.纳米追踪分析从非孕妇及怀孕前三月,中三月,后三月的孕妇血浆中分离的外泌体,囊泡直径为50-200nm(Figure 1 A–D and table 2)。此外,在超速离心后,使用蔗糖梯度离心法获得一个外泌体富集部分,占离心所得的囊泡的70%(Figure 1E)。孕妇血浆外泌体的密度在1.126到1.187g/ml(fractions 5 to 8)。Table 2. vesicles size distribution during pregnancy.Figure 2. Exosome profiling across the pregnancy.血浆外泌体蛋白质浓度在非孕妇中是平均0.03±0.01 mg(n =9)蛋白/ml,明显低于孕前三月的孕妇(0.61±0.14 mg protein/ml, n =20,pFigure 3.   Placenta-derived exosomes profile during pregnancy.随着孕期增加,孕妇血浆中胎盘来源的外泌体(通过外泌体中的胎盘碱性磷酸酶(PLAP)确定)也增加,头三个月99.8±5.3 pg/ml;中三个月397±23,后三个月731±35 pg/ml (Figure 3A).外泌体的PLAP在非怀孕妇女中则不能检测到。通过WB分析也是得到相同的结果(Figure 3B).而婴儿性别,母亲体重指数(BMI),母亲年龄,母亲体重,母亲身高对外泌体数量及外泌体的PLAP无明显影响。Figure 4. Contribution of placental  derived exosomes into maternal circulation.孕妇血浆中外泌体的PLAP浓度与胎盘重量有明显相关性(Spearman’s r = 0.68;p = 0.0001) (Figure 4A).此外,子宫多普勒分析发现怀孕时平均搏动指数与外泌体的PLAP呈负相关(Spearman’s r =20.62, pFigure 5. PLAP activity across the pregnancy.外泌体PLAP浓度(pg/ml 血浆)和每毫升血浆中外泌体总数量(NEV/ml 血浆)到在孕期增加,且有显着的相关性(Spearman’s r =0.79,p在孕期的头三月和中三月,NEV和外泌体PLAP的倍数变化是类似的,但在孕晚期即后三月,NEV/ml的增加是独立与外泌体PLAP。血浆PLAP在头三月和中三月是恒定的,但减少了四倍在后三月(Bonferroni’s multiple comparison test, pFigure 6. Maternal exosome effects on endothelial cells migration.使用实时细胞成像系统和人脐静脉内皮细胞(HUVEC),来确定孕妇在孕头三月(FT-exo), 中三月 (ST-exo)和后三月(TT-exo)循环来源的外泌体的作用。在图6A,B,C展示了100μg外泌体蛋白/ml对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的作用。发现与没有外泌体相比,来自FT, ST和TT的血浆外泌体分别增加了HUVEC 2.7倍,2.3倍,和1.87倍的迁移能力(Figure 6C)。来自非孕妇的外泌体与没有用外泌体处理相比,也增加了HUVEC 1.45倍的细胞迁移能力。可见exo-FT 和exo-ST对HUVEC 迁移能力的作用明显高于来自非孕期妇女的外泌体。外泌体的生物学功能在孕早期(头三月)最明显,随着孕期增加逐渐下降,这种生物学功能的改变可能反映了细胞起源的改变,和/外泌体的内容物的改变。这篇文章第一次对孕妇外周血浆外泌体的改变进行特征化,并提供一个基线,将来可能可作为复杂妊娠评估的一个临床诊断。

百态

2016.02.25

智能纳米材料有望攻克肿瘤耐药难题

智能纳米材料有望攻克肿瘤耐药难题近日,上海药物所药物制剂研究中心研究团队创新性地设计、构建了一种细胞内酸敏感型多功能纳米胶束共输送光敏剂和化疗药物阿霉素前药,初步实现了肿瘤光疗和化疗有机结合克服肿瘤耐药。本研究于2016年2月15日在线发表于国际权威期刊ACS Nano。肿瘤多药耐药是癌症治疗面临的一项重大挑战,据报道超过90%的化疗患者都会产生自发或获得性耐药,耐药是造成临床化疗失败的主要原因。研究表明,肿瘤耐药与肿瘤存在一系列生理屏障密切相关。肿瘤组织存在致密成纤维细胞包膜,同时淋巴引流系统缺失,导致瘤内渗透压升高,限制药物向瘤内扩散。同时,耐药肿瘤细胞的酸性溶酶体数量增加,形成离子陷阱。弱碱性抗癌药物(如盐酸阿霉素和盐酸伊立替康等)会被束缚在溶酶体中并失去药效。而肿瘤细胞长时间经受亚致死剂量的药物刺激,是导致肿瘤产生获得性耐药的重要原因之一。长期以来,科研人员致力于开发纳米递药系统,期望改善化疗药物在肿瘤组织的分布,抑制药物外排,从而克服耐药。但是因为存在上述肿瘤生理屏障,并没有取得满意进展。上海药物所的研究人员应用酸敏感聚合物载体、小分子光敏剂Ce6和大分子阿霉素前药自组装形成聚合物胶束。纳米胶束可在正常生理环境中(pH 7.4)保持“沉默”,在进入肿瘤细胞溶酶体环境后(pH≤6.2)实现酸激活,发挥多模态成像和协同治疗作用,并促进化疗药渗透杀伤耐药细胞。利用Ce6的理化特性,可实现酸激活的荧光成像和光声成像,实现耐药肿瘤的多模态成像;而Ce6介导的光热、光动力治疗作用可有效增强阿霉素前药的肿瘤组织穿透能力,与化疗作用一起联合杀伤耐药细胞,克服肿瘤耐药。在耐受阿霉素的乳腺癌MCF-7/ADR细胞和活体移植瘤模型上的研究显示,这种新型纳米递药系统能够显着抑制肿瘤生长,同时实现多模态成像和治疗,为克服耐药肿瘤提供了新思路。

百态

2016.02.25

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