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Nature:揭示身体如何检测癌症早期征兆 & 解析诱发人类肺腺癌的分子机理
Nature:揭示身体如何检测癌症早期征兆 & 解析诱发人类肺腺癌的分子机理
8/29/2017 2:08:21 AM | 浏览:419 | 评论:0

Nature:揭示身体如何检测癌症早期征兆 & 解析诱发人类肺腺癌的分子机理

【1】Nature:揭示身体如何检测癌症早期征兆

doi:10.1038/nature23449

对细胞如何检测它们的DNA损伤(癌症的特征之一)获得的新认识可能有助解释身体如何阻止癌症发生。

在一项新的研究中,来自英国爱丁堡大学和波兰国际分子与细胞生物学研究所的研究人员发现细胞DNA遭受损伤如何能够触发炎症产生,以及如何移除受损的细胞和保持组织健康。这些新的发现阐明了如何对癌变的细胞进行标记,这样在肿瘤形成之前,身体的天然监控系统就能够清除它们。相关研究结果于2017年6月24日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“cGAS surveillance of micronuclei links genome instability to innate immunity”。论文通信作者为爱丁堡大学MRC人类遗传学部门的Martin Reijns博士和Andrew Jackson博士。

已知一种被称作环状腺苷酸-鸟苷酸合酶(cyclic GMP–AMP synthase, cGAS)的关键分子结合DNA,从而触发炎症产生。在此之前,科学家们并不清楚它是如何发生的,这是因为DNA通常是从细胞核中分离出来的。当遭受破坏时,DNA片段可以脱离细胞核,形成微核(micronuclei)结构。

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【2】Nature:突破!科学家成功解析诱发人类肺腺癌的分子机理

doi:10.1038/nature23297

近乎一半的人类肺腺癌致癌事件的发病机制研究者并不是很清楚,这常常会引发选择性靶向疗法的开发变得复杂化,然而这些肿瘤在没有明显致癌功能的前提下似乎都含有一些突变,包括BRAF的失活性突变;近日,刊登在国际杂志Nature上的一篇研究报告中,来自西班牙国立癌症研究中心(Spanish National Cancer Research Centre,CNIO)的研究人员通过研究发现,小鼠机体中内源性Braf(D631A)激酶失活亚型的表达(相当于人类BRAF(D594A)突变)或会在体内诱发肺腺癌的发生,这就表明,BRAF失活性突变或会诱发肺腺癌事件的发生。

研究者指出,MAPK通路的信号强度非常重要,这不仅表现在肿瘤的发展上,还表现在阐明诱发癌症开始的细胞上,而且对于确定肿瘤亚型也至关重要。RAS-MAPK级联信号能够作为一种中心节点将来自膜受体的信号转导到细胞核内,这种通路在大部分人类癌症中往往处于异常激活的状态,同时大量研究证据都表明,RAS-MAPK信号水平的上升或会导致细胞毒性产生,进而充当了癌症发生早期的天然屏障;相关研究表明,RAS-MAPK活性的开始或许是机体动态平衡和恶性转化都需要的,但这往往缺乏令人信服的遗传性证据。

Nature:揭示身体如何检测癌症早期征兆 & 解析诱发人类肺腺癌的分子机理

【3】Nature:重磅!利用CRISPR–Cas9成功校正人胚胎中的致病性突变

doi:10.1038/nature23305

近日,关于一个科学家小组首次在美国对活的人胚胎进行基因编辑的消息传开了。不过,这一成就的细节在当时是粗略的。如今,他们在线发表了他们的结果,揭示出他们成功地校正导致心脏病的MYBPC3基因突变。相关研究结果于2017年8月2日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos”。

美国哈佛大学-麻省理工学院布罗德研究所遗传学家George Church(未参与这项研究)告诉《科学家》杂志,“这是一个非常重大的里程碑。人们对美国丧失它的优势感到焦虑不安,这是因为中国正在取得进展。但是这项精心设计的研究仅是花了较长的时间就获得丰硕的成果。”

2015年,中国科学家们首次报道将CRISPR在人胚胎中使用(Protein & Cell, doi:10.1007/s13238-015-0153-5)。在那项报道下,人胚胎具有阻止它们自己存活的染色体异常。而在这项新的研究中,受精卵是有活力的,它们唯一的麻烦在于遗传自父本的MYBPC3基因发生仅4个碱基对的小缺失。

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【4】Nature:清华大学科学家发现T细胞重编程新方法,有助治疗一系列免疫疾病

doi:10.1038/nature23475

当免疫系统因过度活跃的细胞或抑制它的功能的细胞而失去平衡时,它导致一系列疾病,如牛皮癣和癌症等。通过操纵某些被称作T细胞的免疫细胞的功能,人们可能有助恢复免疫系统的平衡和开发出靶向这些疾病的新疗法。

在一项新的研究中,来自中国清华大学、美国格拉斯通研究所、加州大学旧金山分校和Agios 制药公司的研究人员首次揭示出一种重编程特定T细胞的方法。更加准确地说,他们发现如何将增强免疫系统的促炎性T细胞转化为抑制免疫系统的抗炎性T细胞,而且反之亦然。相关研究结果于2017年8月2日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Metabolic control of TH17 and induced Treg cell balance by an epigenetic mechanism”。论文通信作者为清华大学药学院院长丁胜(Sheng Ding)教授、清华大学医学院的董晨(Chen Dong)教授和Agios 制药公司的Edward M. Driggers。丁胜同时也是加州大学旧金山分校药物化学教授和格拉斯通研究所高级研究员。

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【5】Nature:鉴定出癌症免疫疗法发挥作用所必需的基因

doi:10.1038/nature23477

在一项新的研究中,来自美国国家卫生研究院(NIH)、乔治城大学医学院、纽约大学、纽约基因组中心、宾夕法尼亚大学、布罗德研究所和麻省理工学院的研究人员鉴定出癌症免疫疗法发挥作用所必需的基因,这解决了为何一些肿瘤不对免疫疗法作出反应,或者初始时作出反应但随着肿瘤细胞对免疫疗法产生抵抗力后不再作出反应的问题。相关研究结果于2017年8月7日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Identification of essential genes for cancer immunotherapy”。

论文通信作者、NIH癌症研究中心高级研究员Nicholas Restifo博士说,“很多人对癌症免疫疗法很感兴趣,特别是对转移性癌症患者而言。对免疫疗法作出反应是非常美妙的,但是理解为何一些患者不作出反应将有助我们为更多患者改进治疗。”

癌症免疫疗法依赖于T细胞来摧毁肿瘤。Restifo博士和他的同事们之前已证实灌注大量的T细胞能够触发患者中的癌症完全消退。他们和其他人已也证实T细胞能够直接识别和杀死肿瘤细胞。 然而,一些肿瘤细胞能够抵抗T细胞发起的攻击。为了研究这种抵抗产生的基础,这些研究人员试图鉴定出癌细胞中的哪些基因是它们被T细胞杀死所必需的。

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【6】Nature:颠覆常规!揭示幽门螺旋杆菌感染导致胃癌新机制

doi:10.1038/nature23642

胃癌是癌症相关死亡的最为常见的病因之一,主要是因为大多数患者处于这种疾病的晚期阶段。这种癌症的主要原因在于长期感染着大约一半人类的幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori)。然而,不同于致癌病毒的是,细菌不会在它们的宿主细胞中储存转化基因,而且它们如何能够导致癌症迄今为止仍然是个谜。

如今,在一项新的研究中,来自德国马克斯普朗克感染生物学研究所和美国斯坦福大学等医研究机构的研究人员发现幽门螺旋杆菌让胃部中的干细胞更新过度运转。很多科学家之前已猜测干细胞周转在癌症产生中发挥着作用。通过证实胃部含有两种不同的对相同的驱动信号作出不同反应的干细胞群体,这些研究人员发现一种新的组织可塑性机制,这就允许调整组织更新来应对细菌感染。相关研究结果于2017年8月16日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Stromal R-spondin orchestrates gastric epithelial stem cells and gland homeostasis”。

尽管人们长期以来就已认识到某些病毒能够通过将癌基因插入到宿主细胞DNA中来导致癌症,但是一些细菌也会导致癌症的事实一直是很难证实的。尽管如今清楚的是,大多数胃癌病例与幽门螺旋杆菌慢性感染相关联,但是其中的机制仍然是未知的。

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【7】Nature:重大突破!揭示维生素C调节造血干细胞功能阻止白血病产生机制

doi:10.1038/nature23876

人们对干细胞代谢的了解并不太多,但是来自美国德州大学西南医学中心儿童医学中心研究所的一项新的研究发现造血干细胞摄取非常高水平的维生素C,从而调节它们的功能和抑制白血病产生。相关研究结果于2017年8月21日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Ascorbate regulates haematopoietic stem cell function and leukaemogenesis”。

论文通信作者、德州大学西南医学中心主任Sean Morrison博士说,“一段时间以来,我们已知具有较低维生素C水平的人具有增加的癌症风险,但是我们并没有充分地理解其中的原因。我们的研究提供部分解释,至少从造血系统的角度而言。”

在过去,人们很难研究干细胞代谢,这是因为进行代谢分析需要大量的细胞,然而在体内每个组织中的干细胞是非常少的。在这项新的研究中开发的技术允许科学家们常规地测量干细胞等罕见的细胞群体中的代谢物水平。

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【8】两篇Nature:重磅!免疫检查点PD-L1与CMTM6狼狈为奸

doi:10.1038/nature23669    doi:10.1038/nature23643

当前的大多数癌症免疫疗法聚焦于PD-L1。在一项新的研究中,来自荷兰癌症研究所等研究机构的研究人员证实这种已得到充分研究的蛋白是由它的搭档CMTM6控制着的。作为一种之前未被研究的分子,CMTM6如今突然也成为一种潜在的治疗靶标。相关研究结果于2017年8月16日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Identification of CMTM6 and CMTM4 as PD-L1 protein regulators”。

免疫疗法是一种引人关注的新的癌症治疗方法。在人体中循环流通的T细胞(一种免疫细胞)应当会攻击和消灭它们遇到的任何癌细胞。然而,一些癌症已发现一种巧妙的方法来逃避这种命运:它们滥用T细胞表面上存在的一种天然的制动器。通过利用蛋白PD-L1结合这种所谓的检查点上,癌细胞让T细胞的杀伤能力失活。

鉴于PD-L1在控制T细胞活性中发挥着关键性的作用,位于癌细胞表面上的PD-L1就成为免疫疗法的关注焦点。阻断这种检查点的药物已被用于治疗黑色素瘤、肺癌和肾癌等疾病的患者。此外,正在全世界开展的上百项临床试验在许多种其他的癌症中研究了这些药物。

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【9】Nature:揭示m6A在免疫系统中的作用

doi:10.1038/nature23450

被称作T细胞的白细胞调节着我们的身体对外源物质作出的免疫反应,即我们的适应性免疫反应。在一项新的研究中,来自中国暨南大学、第三军医大学、美国耶鲁大学和斯坦福大学的研究人员了解到一种近期发现的RNA表观遗传标记发生的变化如何调节T细胞和它们作出的这种免疫反应。他们的发现可能导致人们开发出治疗自身免疫疾病的新方法。相关研究结果于2017年8月9日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“m6A mRNA methylation controls T cell homeostasis by targeting the IL-7/STAT5/SOCS pathways”。论文通信作者为暨南大学生物医学转化研究院院长、免疫中心主任尹芝南(Zhinan Yin)教授;耶鲁大学医学院免疫学系的Richard A. Flavell;耶鲁大学医学院免疫学系的Huabing Li。

这些研究人员着重关注一种重要的对RNA进行修饰的遗传标记。在之前的研究中,人们已知m6A影响着RNA和干细胞,但是它的生物学作用并未得到理解。为此,在这项新的研究中,这些研究人员剔除了T细胞中产生m6A的一个被称作METTL3的基因,然后在多种小鼠疾病模型中测试了这些缺乏m6A的小鼠。

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【10】Nature:综合临床测序项目表明晚期癌症精准医疗大有前景

doi:10.1038/nature23306

在一项新的研究中,来自美国密歇根大学、斯隆凯特林癌症纪念中心和霍华德-休斯医学研究所的研究人员发现,平均而言,转移性癌症具有的基因突变比在早期阶段的肿瘤中观察到的更多。相关研究结果于2017年8月2日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Integrative clinical genomics of metastatic cancer”。

这意味着为了使得精准医疗在癌症治疗中成为现实,你需要一种实时的综合方法来详细地研究转移性肿瘤和转移步骤。这种详细程度是最为常见的测试方法所不能够达到的。

作为对晚期癌症的基因特征和分子特征开展的最大规模和最为综合的研究之一,这些研究人员对500名转移性癌症患者的DNA和RNA进行测序。

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