12月Nature杂志不得不看的重磅级亮点研究

yinfuhua

12月Nature杂志不得不看的重磅级亮点研究/ D: p/ E  d; t7 V& i
来源：本站原创 2019-12-24 22:06  o& p1 _4 d* r7 O* J
时间总是匆匆易逝，转眼间12月份即将结束，在即将过去的12月里，Nature杂志又有哪些亮点研究值得学习呢？小编对相关文章进行了整理，与大家一起学习。
7 i9 w. u" {- O% m
& e7 O( }, U) ?$ Z2 t( V/ ~2 S# Z2 I【1】Nature：重磅！科学家鉴别出能控制人类血液干细胞自我更新的特殊蛋白！+ i0 S$ j/ P$ L9 a0 b
doi：10.1038/s41586-019-1790-2* n# {0 _+ a+ N! W% ]4 N
近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自加利福尼亚大学的科学家们通过研究发现了一种特殊蛋白和人类学学干细胞自我更新能力之间的关联，研究者表示，激活该蛋白或能促进血液干细胞在实验室条件下自我更新至少12倍。在体外条件下增殖血液干细胞往往能极大地改善血液癌症（比如白血病）和多种遗传性血液疾病的治疗选择。
2 @3 [. g( P4 V研究者Hanna Mikkola博士表示，尽管我们已经对血液干细胞的生物学特性研究了很多年，但如今依然面临着很多关键的挑战，即如何在实验室条件下促进人类血液干细胞自我更新，如今我们不得不通过研究来克服这些问题了。血液干细胞，即造血干细胞，其存在于骨髓中，在骨髓中其能进行自我更新并分化称为多种类型的血液细胞；而且骨髓移植疗法也能被用来治疗血液或免疫系统疾病的患者；然而骨髓移植存在着明显的局限性，寻找合适的骨髓供体并不总是可行，而且患者自身的免疫系统也会排斥外源性细胞，移植的干细胞数量有时候也并不足以成功治疗患者的疾病。
! ]# o0 W6 w  z4 ]【2】Nature：科学家在单分子水平下成功理解细胞转运蛋白的工作机制, ^3 V8 K2 f* n5 F5 _5 U  x
doi：10.1038/s41586-019-1747-5! A8 i- Z+ ?2 O- [$ Y1 s
就能一艘能够帮助乘客过河的船一样，转运蛋白（transporters）能运输物质跨越细胞膜，这一过程对于从细菌到人类等多种有机体细胞的健康功能至关重要，此前研究人员仅能通过与这些转运蛋白一起发挥作用的成百上千个转运蛋白的行为中推断出其功能，近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自圣犹大儿童研究医院等机构的科学家们通过研究开发了一种新技术，其能在单分子水平下对转运蛋白的功能和工作机制进行研究。
4 x2 f( G) D5 q7 h, s$ ]* g研究者Scott Blanchard博士表示，通过观察单分子水平下的活性，我们就能够阐明转运蛋白活性背后的部分机制，这对于后期进行该家族中许多临床相关蛋白的研究至关重要。这项研究依赖于一种名为单分子荧光共振能量转移（smFRET，single-molecule fluorescence resonance energy transfer）的技术，其能帮助研究人员收集来自单一转运蛋白活性的精确测定数据，同时该技术还是研究疾病作用机制和突变发生机制的有力工具，其能在全球少数实验室中使用。
+ c1 p$ @6 p4 E4 g% v【3】Nature：科学家开发出新一代对“疲惫”状态耐受的CAR-T细胞来成功抵御实体瘤
: c2 k/ Y, Y  e4 t+ P, cdoi：10.1038/s41586-019-1805-z
3 q4 |- O& t8 R$ R% u) L; U近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自斯坦福大学医学中心的科学家们通过研究开发了一种新方法，其或能重编程CAR-T细胞（抵御癌症的免疫细胞）来延长其自身的活性并增加抵御实验室培养和小鼠机体中人类癌细胞的潜能。
2 D; g# A. t. h+ P+ L基因工程细胞在经历最初的活跃状态后往往会感到“疲惫”，而有效规避这种“疲惫”能力的方法就是开发新一代的CAR-T细胞，这种细胞对于治疗实体瘤非常有效。但截至目前为止研究人员并不清楚其中所涉及的分子机制。这项研究中，研究人员对携带人类白血病和骨癌细胞的小鼠进行研究，研究者希望能在未来18个月里开始对白血病患者开展临床试验，并最终将临床试验扩展至对实体瘤患者进行研究。
1 S: p# o! z% E9 L) H! C【4】Nature：科学家有望开发出抵御诸如呼吸道合胞病毒等诱发肺炎的病毒的新型疗法
. [  ^' S( G/ }- d0 I: ?- k$ Sdoi：10.1038/s41586-019-1759-1
  t8 ^; {' z/ e2 `近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自南洋理工大学等机构的科学家们通过研究在阐明了人偏肺病毒(HMPV)的关键组分结构后，发现了一种使得呼吸道合胞病毒（RSV）和人偏肺病毒(HMPV)两种病毒失活的新方法。
% w& J! s! M7 s+ O( F6 oRSV和HMPV是两种密切相关的病毒，其会引发严重且危及生命的呼吸系统疾病，比如肺炎和毛细支气管炎等，高危人群包括早产儿、婴儿、老年人和免疫系统功能较弱的人群等。据联合国儿童基金会数据显示，仅2018年，肺炎在全球就会每隔39秒引发一名儿童死亡，但目前并没有有效的疫苗或抗病毒疗法来抵御上述病毒感染。
4 A# s* p  I/ R0 E4 J: l7 u; y【5】Nature：通过靶向作用癌症干细胞或有望根治急性髓性白血病
, z* W7 m5 ]+ z& a  x( S* M) c9 m8 zdoi：10.1038/s41586-019-1835-6
& K! E( K# F  i+ W2 T+ R0 E近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自澳大利亚彼得-麦卡伦癌症中心等机构的科学家们通过研究发现了一种从根源上靶向作用急性髓性白血病（AML，acute myeloid leukemia）的新方法，相关研究发现或能帮助开发治疗恶性难治性血液癌症的新型疗法。) p8 t2 n. h; U5 O$ X4 M
文章中，研究人员在AML干细胞中鉴别出了一种可以用作开发新药的特殊靶点，AML干细胞是能够支持白血病进展的关键，尽管这些干细胞非常罕见，但其却是诱发AML对当前抗癌疗法产生耐药性的主要原因。研究者Mark Dawson说道，当前治疗AML的疗法善于消除主要的癌细胞，但其常常会留下非常罕见的白血病细胞，从而引发疗法后癌症复发。$ @9 B9 Q0 W; s: k

: ]. u0 Z' o" E- b图片来源：Jun Wei et al.Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1821-z/ n$ N+ X# e! U
【6】Nature：突破！科学家成功对T细胞重编程来改善癌症免疫疗法的功效！& n' q6 o2 ^+ N0 J" X, S
doi：10.1038/s41586-019-1821-z$ Z- m! V& g1 Z* z# Z
日前，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自圣犹大儿童研究医院等机构的科学家们通过研究开发了一种有效增强癌症免疫疗法的新型治疗策略，其或能有效减缓肿瘤的生长并延长患癌小鼠的寿命。本文研究发现或能为开发更有效的过继细胞疗法（adoptive cell therapy）提供一种有希望的策略，比如CAR T细胞疗法；免疫疗法旨在利用患者机体自身的肿瘤特异性T细胞来进行癌症治疗，当这些T细胞被重新输入到患者机体之前，研究人员会对其进行收集、功能扩展等操作，当重新输入到患者体内后，有些患者会对疗法产生显著性的反应，而过继细胞疗法或许无法有效抵御实体瘤。
& G% e& E' R2 a2 B' m; A7 ?研究者Hongbo Chi说道，我们的目的就是增加肿瘤特异性T细胞的持久性及其抗肿瘤效率，本文研究发现或能为我们提供一种方法，即重编程肿瘤特异性T细胞使其像长寿原始或记忆T细胞一样具有持久性，同时还能像功能正常的效应T细胞一样表现出强大的杀伤活性。
" k' W3 f9 t6 V0 C6 _6 T, U【7】Nature：突破！科学家发现一种新型的人类自身炎性疾病—CRIA综合征！+ m+ t. |5 o( \4 `
doi：10.1038/s41586-019-1828-5  p( I  E$ e* W
近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自澳大利亚沃尔特与伊丽莎研究所等机构的科学家们通过研究鉴别出了一种此前未知的人类自身炎症性疾病(autoinflammatory disease，AID)的遗传原因，研究者将这种自身炎性疾病称之为CRIA综合征（抗裂RIPK1诱导的自身炎症，cleavage-resistant RIPK1-induced autoinflammatory），其是由一种关键的细胞死亡组分的突变所诱发。: E5 O+ d/ Z7 P, p1 ^
研究者Lalaoui表示，本文研究中我们鉴别出了一种新型的人类自身炎性疾病，同时还发现，一种关键的细胞死亡分子的相关突变驱动了这一疾病的发生。细胞死亡通路会发展处一系列内置的机制来调节炎性信号和细胞死亡，在疾病发生过程中，RIPK1的突变会克服所有存在的正常检查和平衡机制，从而诱发细胞死亡和炎症的失控。/ f- D8 Q! o: X
【8】Nature：重大进展！揭示酶caspase-8是三种细胞死亡途径的分子开关0 X4 I2 l! B2 m1 i  P" r
doi：10.1038/s41586-019-1770-6% f1 S8 F. Y* `& L& g* A
为了保护健康的组织正常运转，细胞利用不同的细胞死亡机制来处理不需要的细胞（比如受到感染的或衰老的细胞）。细胞凋亡（apoptosis）是一种“细胞自杀程序”，并不引起组织损伤，而且是由caspase-8诱导的。坏死性凋亡（necroptosis）是调节细胞死亡的另一种方式，它引起细胞损伤，并且通常在caspase-8受到抑制时发生作用。细胞焦亡（pyroptosis）描述了一种受调节的细胞死亡过程的炎症模式，它通常在微生物病原体入侵时受到激活，并且对于增强抗微生物免疫力至关重要。/ d- p8 N, L6 k+ }/ b4 T, i3 V- S
在一项新的研究中，德国科隆大学的Hamid Kashkar及其团队报道酶caspase-8也诱导细胞焦亡，而且这种诱导不需这种酶的酶活性的参与。基于此，他们发现这种酶不仅控制细胞凋亡和坏死性凋亡，而且还控制细胞焦亡，相关研究结果近期发表在Nature期刊上。
5 U3 Q# v5 o, L# N【9】Nature：挑战常规！揭示心脏干细胞疗法竟与干细胞的再生能力无关
9 S: _" o- p: I$ j9 Bdoi：10.1038/s41586-019-1802-2
/ s( |! u0 |% D# [; Y一项新的研究表明干细胞疗法可帮助心脏从心脏病发作中恢复过来，但是这种恢复并不是出于20年前提出的作为当前正在开展的临床试验基础的生物学原因。它指出心脏干细胞以一种完全不同的方式帮助受损的心脏，而不是像最初提出的那样通过替换受损的或死亡的心脏细胞来实现，相关研究结果近期发表在Nature期刊上。
4 v( V- P3 k% L4 a/ I1 g0 s# G这项研究报道将活的甚至死的心脏干细胞注入小鼠受伤的心脏中会触发急性炎症过程，继而产生类似伤口愈合的反应，从而增强心脏受伤部位的机械性能。研究者表示，在免疫系统中的巨噬细胞介导下，这种继发性愈合过程对心脏病发作后的心脏功能有一定的益处；这种先天免疫反应会急剧地改变心脏受伤区域周围的细胞活性，使得心脏在愈合时形成了更优化的瘢痕组织，并具有改善的收缩性。我们的研究的意义非常直接，并为心血管医学领域尚未解决的争论提供了重要的新证据。
2 ^2 _6 c2 l5 M% i9 d5 c2 h" a; s【10】Nature：重磅！发现肿瘤内部存在干细胞样T细胞
' @2 b/ _6 q# p" P* ddoi：10.1038/s41586-019-1836-5
. B% w" U/ W' P% i8 t' Y3 s# z在一项新的研究中，来自美国埃默里大学等研究机构的研究人员发现免疫系统在一些患有肾癌和其他泌尿系统癌症的患者的肿瘤内部建立了“前线作战基地”或者说淋巴结样结构。肿瘤中免疫细胞得到良好支持的患者更有可能在更长的时间内控制他们体内的癌症生长，这一发现可能指导肾癌患者手术后的治疗决策。此外，正在进行的研究工作还发现这一观察结果广泛适用于许多癌症类型，并可能帮助研科学家们将癌症免疫治疗的益处扩展到更多的人。相关研究结果近期发表在Nature期刊上。" c7 A, [  r/ e
研究者表示，如果肿瘤中存在更多的T细胞，那么患者对癌症免疫疗法的反应可能会更好。但是，我们正在研究一个更基本的问题：为什么有些肿瘤有很多T细胞，而另一些肿瘤却没有，研究人员研究了从肾癌、前列腺癌和膀胱癌患者身上取出的肿瘤样本。CD8 T细胞搜寻并消灭入侵者，比如癌细胞。在肿瘤内存在高水平CD8 T细胞的患者中，当少量癌细胞（微小转移瘤）可能潜伏在身体其他部位时，他们的免疫系统似乎受到了更好的训练，可以抑制手术后的癌症生长。CD8 T细胞水平较低的患者的手术后癌症进展速度往往比那些CD8 T细胞水平较高的患者快四倍。（生物谷Bioon.com）4 J( n" c  k/ z- i8 T) d; R