18-2月Nature杂志重磅级亮点研究 胰癌基复制多 天冬癌

顾汉现

2月Nature杂志不得不看的重磅级亮点研究

2018-02-25 16:46

不知不觉，春节假期已经结束，18-2月份也马上接近尾声，在即将过去的2月里Nature杂志又有哪些亮点研究值得学习呢？小编对此进行了整理，与大家一起学习。

【1】Nature：胰腺癌研究重大发现！基因复制或能解释胰腺癌的侵袭性和转移性

doi：10.1038/nature25459

胰腺癌是全球范围内死亡率最高的一种癌症，遗传改变或能解释胰腺癌为何极具侵袭性，而且胰腺癌的早期转移常常并不会被察觉到，近日刊登在国际著名杂志Nature上的一篇研究报告中，来自慕尼黑工业大学的研究人员通过研究发现，在癌症进化过程中所发生的特异性地基因扩增或许就能够解释胰腺癌的这些特性，相关研究获能帮助研究人员理解胰腺癌发生的基本原理。

截止到目前为止，研究人员并不清楚胰腺癌多种特性之间的关联、比如侵袭性、基因组突变等，此外，相比其它类型癌症而言，胰腺癌的转移速度往往非常之快，因此研究人员也并不清楚该疾病所发生的遗传性原因。这项研究中，研究人员就对此进行了深入研究，利用胰腺癌小鼠模型进行研究，研究者详细阐明了肿瘤发育过程所涉及的分子通路，同时也理解了胰腺癌特性产生的机制。

文章中，研究人员对小鼠机体KRAS基因的一个拷贝进行了突变，该基因在细胞增殖过程中扮演重要作用，而且其在90%的人类胰腺癌中都处于活性状态，这种基因常常被称之为癌基因，研究人员发现，即使在癌症的早期阶段突变的基因仍然会发生复制，而且在没有加倍复制突变KRAS的肿瘤中，研究人员发现其它癌症基因或许会进行复制。

https://www.nature.com/articles/nature25459

http://news.bioon.com/article/6716976.html

【2】Nature重大发现！肿瘤突变靶向药物的疗效受突变类型及肿瘤组织环境影响！

doi：10.1038/nature25475

一大群来自美国、西班牙和澳大利亚的科学家发现旨在靶向特殊基因突变的抗癌药物的疗效依赖于涉及的肿瘤组织的类型以及基因突变的性质。在他们这项发表于《Nature》的新研究中，研究人员描述了他们的临床试验和结果。来自美国国家儿童医院遗传医学研究所的Elaine Mardis对这项研究进行了评论，并就癌症相关基因异常的研究和可能的治疗选择给出了他的看法。

过去医生都以相同的方式治疗同一种肿瘤病人，但是最近的研究发现这可能不是最佳的策略。这是因为不是所有同一类的肿瘤都相似。比如不是所有的肺癌病人的肿瘤都一样——每个病人的诱因和发展都不一样。考虑到这个因素，科学家们已经在寻找方法基于病人自身情况给出个性化治疗方案。由于这种方法已经取得了一定的进展，科学家们也发现肿瘤的大部分不同都可以归结于基因不同。在这项新研究中，研究人员聚焦于ERBB2和ERBB3基因，因为已有研究发现它们可以过表达HER2蛋白。

【3】Nature：重磅！科学家开发出阿尔兹海默病微创血液检测技术

doi：10.1038/nature25456

近日，发表在国际杂志Nature上的一篇研究报告中，来自日本和澳大利亚的科学家通过研究开发并且证实了一种新型的阿尔兹海默病血液检测手段，相关研究或有望推动新型阿尔兹海默病药物的临床试验进展。这种新型血液检测手段能够测定患者机体血液中特定的肽类蛋白，如果患者处于疾病早期阶段的话，该技术的准确率能够达到90%。

文章中，研究人员对患者机体的血液样本进行分析来鉴定相关的肽类，这就能够提示患者机体中大脑β淀粉样蛋白的负担，随后澳大利亚的研究人员进行成像、生物标记和生活方式相关的研究来验证上述结果。研究者Katsuhiko Yanagisawa教授表示，这种新型检测技术具有较高的准确性、可靠性及重现性，同时研究人员在两项大型的研究中也证实了这种新型技术的可靠性。

【4】Nature：帕金森疾病研究取得重大突破！机体运动或许仅需要“一阵”多巴胺就能开启！

doi：10.1038/nature25457

从早上到晚，我们从来不会停止在正确的时间和速度上来执行机体的动作，但帕金森疾病患者则会失去对机体自愿行动的自然控制能力，帕金森疾病是由制造多巴胺的神经元细胞死亡所诱发的，而神经元位于大脑的黑质区域；近日一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自哥伦比亚大学等机构的研究人员通过研究深入理解了这些神经元所具有的精确正常功能。

长期以来，研究人员一直希望能够理解为何多巴胺能神经元的缺失会诱发机体运动功能障碍而这正是帕金森疾病的标志，比如机体僵硬、动作缓慢等；目前被认为更为广泛接受的解释就是，机体为了能够正常移动，大脑会持续需要特定水平的多巴胺，而帕金森疾病患者会表现为进行性地失去多巴胺。

神经生物学家Joaquim Alves da Silva说道，帕金森疾病患者实际上并不会出现全身的运动问题，尽管这看起来让人难以置信，但如果在正确的时间，这些患者甚至还能骑自行车，然而这些患者所经历的运动问题（动作问题）具有一定的特殊性，其主要表现为运动的迟缓及困难等。

【5】Nature：揭示人体最为常见的DNA突变如何发生

doi：10.1038/nature25487

变形器（shape-shifter）并不仅是科幻的东西，它们是真实的，而且它们存在于我们的DNA中。

在一项新的研究中，研究人员描述了人类DNA中的两个通常不匹配的碱基---鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T）---如何能够改变形状，从而在DNA螺旋“梯子”上形成一个不显眼的横档。这允许它们通过躲避身体对基因突变的天然防御而存活下来。相关研究结果于2018年1月31日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Dynamic basis for dG？dT misincorporation via tautomerization and ionization”。

论文共同通信作者、俄亥俄州立大学化学与生物化学教授ZucaiSuo解释道，“当这两个碱基偶然形成氢键时，它们起初匹配得并不很好。它们从DNA螺旋上突出来，因此在正常情形下，用于复制DNA的酶很容易检测到它们并进行修复。但是有时，在被检测出来之前，它们就改变形状，就好像是这两个碱基彼此间进行“修复”一样，因此它们能够像正常的碱基对那样配对并逃避DNA修复机制。

Suo说，“它们是坏人，但是它们假装自己是个好人，从而存活下来。”

【6】两篇Nature揭示TGF-β促进癌症逃避免疫检测

doi：10.1038/nature25492    doi：10.1038/nature25501

在很短的时间内，癌症免疫疗法已成为一种治疗诸如黑色素瘤和肺癌之类的癌症的有效方法。然而，迄今为止，大多数结肠肿瘤似乎并未对这类疗法作出反应。鉴于这一观察结果，科学家们猜测这种肿瘤对免疫系统是不可见的。在一项新的研究中，由西班牙ICREA巴塞罗那生物医学研究所（IRB Barcelona）研究员Eduard Batlle领导的一个研究团队给出一种解释：激素TGF-β导致免疫系统不能看见结肠癌细胞。相关研究结果于2018年2月14日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“TGFβ drives immune evasion in genetically reconstituted colon cancer metastasis”。

Batlle解释道，“针对患上最为常见的结肠癌亚型的患者开展的少数免疫治疗临床试验并没有获得好的结果，而且我们不明白为何会发生这种情况。”

通过在模拟人类结肠肿瘤的临床前小鼠模型中抑制TGF-β的活性，免疫系统的细胞浸润到这种肿瘤中并加以识别，抵抗癌症，甚至阻止这种肿瘤转移到肝脏和肺部中。此外，更重要的是，这些研究人员证实联合使用一种TGF-β抑制剂和可用的免疫治疗药物会增强这种抗肿瘤作用，从而允许免疫系统能够高效地消除业已建立的转移瘤，不然，这种转移瘤会在数周内杀死患者。

【7】Nature：重大突破！首次从结构上揭示酶DNMT3A介导的DNA从头甲基化

doi：10.1038/nature25477

在一项新的研究中，来自美国加州大学河滨分校的研究人员解析出一种在DNA甲基化过程中起着关键作用的酶的晶体结构。相关研究结果于2018年2月7日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Structural basis for DNMT3A-mediated de novo DNA methylation”。

DNA甲基化会改变基因的表达。这种基本的细胞机制严重影响植物、动物和人类的发育。已知它调节基因组的稳定性和细胞分化。在人体中，DNA甲基化差错与包括癌症在内的各种疾病存在关联。

在哺乳动物中，DNA甲基化是在生殖细胞发育和早期的胚胎发育过程中由密切相关的酶DNMT3A和DNMT3B从头建立的。理解从头建立的DNA甲基化的作用机制的一种困难是这些酶的结构是未知的。

如今，这些研究人员解析出底物结合的DNMT3A的晶体结构。这一突破揭示出这种酶如何识别它的底物并让这种底物甲基化---这对理解从头建立的DNA甲基化是非常重要的。

【8】Nature：科学家阐明抗精神病药物的新型分子作用机制

doi：10.1038/nature25758

抗精神病药物是科学家们20世纪中期偶然发现能改变许多患者精神健康的药物，如今基于新型的结构设计，这些药物有望被改头换面；近日一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自美国国立卫生研究院等机构的科学家就完成了精神病神经药理学领域的里程碑式研究，他们成功破译了一种被广泛使用的抗精神病药物停靠在其关键受体上的分子结构，这一研究或有望帮助研究人员开发出新型疗法来有效治疗精神分裂症、双相情感障碍和其它精神疾病等。

研究者Laurie Nadler博士说道，这项研究中我们首次精确地理解了在人类大脑中，非典型抗精神病药物如何与其主要的分子靶点相结合，本文研究发现为后期设计新一代高效且副作用较小的抗精神病药物提供了新的思路。文章中，研究者报道了抗精神病药物利培酮停靠在D2多巴胺受体上的晶体结构。

在进入实验室工作之前，精神病学专家Bryan Roth在治疗精神分裂症患者时亲身经历了当前抗精神病药物的治疗局限性，这种药物擅长为患者消除幻觉和妄想，但却在很大程度上未能解决患者的认知和社会感知缺陷，同时还会增加患者多种疾病的风险，比如运动障碍、体重增加、其它代谢和心血管副作用。

【9】Nature：研究揭示机体是如何识别好坏细菌的！

doi：10.1038/nature25500

一项新研究揭示了免疫系统确定细菌是机体自然过程中的友好细菌还是坏的入侵细菌的机制。

这项研究由纽约大学医学院研究人员完成，最近发表在《Nature》上，该研究与我们机体数百万年来与细菌共同进化的理论相关。随着时间进展，细菌慢慢适应帮助调控机体过程，包括消化道能量加工到免疫防御。

为了使这成为可能，身体已经进化出了一套机制以确定它可以忍受哪些可能的好细菌，避免将它们当做入侵者进行攻击。尽管很多细菌在正常情况下是有帮助或者没什么坏处的，但是基因突变或者环境因素导致的疾病可能会改变这种正常的平衡。

免疫系统对某个细菌的耐受程度取决于这种朋友/敌人的识别机制，而现在的研究则揭示了一种与小鼠接触肝螺杆菌相关的机制。尽管不确定这种微生物对肠道功能是否有好处，但是在某些情况系这种细菌是危险的，就像有益的幽门螺杆菌会引起溃疡和胃癌一样。

【10】Nature：饮食可能影响致命性乳腺癌扩散

doi：10.1038/nature25465

根据一项新的多中心研究，食物中经常发现的一种蛋白构成单元（building block， 编者注：指的是氨基酸）可能是阻止一种经常是致命性的乳腺癌扩散的关键。相关研究结果于2018年2月7日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Asparagine bioavailability governs metastasis in a model of breast cancer”。

研究人员发现通过限制患有三阴性乳腺癌的实验小鼠中的一种被称作天冬酰胺的氨基酸，他们能够显著地降低这种癌症扩散到体内远处部位的能力。他们通过饮食限制来控这些小鼠的天冬酰胺摄入。

富含天冬酰胺的食物包括乳制品、乳清、牛肉、家禽肉、鸡蛋、鱼、海鲜、芦笋、土豆、豆类、坚果、种子、大豆和全谷物。天冬酰胺含量低的食物包括大多数水果和蔬菜。

希达-西奈医学中心（Cedars-Sinai Medical Center）生物信息学与功能基因组学研究中心副主任Simon Knott博士说，“我们的研究充实了不断增加的证据，这些证据表明饮食能够影响疾病的进程。”（生物谷Bioon.com）

https://www.nature.com/articles/nature25465

http://news.bioon.com/article/6717393.html

http://news.bioon.com/article/6718016.html



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