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人子宫内膜癌细胞

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  • 这种癌细胞传统检测要5天识别,地大教授只需10分钟
    “10分钟便可识别子宫内膜癌。”3月28日,在中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室,娄筱叮教授用镊子拿着4平方厘米大小的芯片告诉记者,芯片上的检测探针,可以轻松地“抓取”蛋白质,检测时间从5天缩短至10分钟,检测精度也上升3个量级。娄筱叮教授向记者展示研发的检测芯片。通讯员孟梓娟 摄“目前,检测样机已经进入组装尾声。”娄筱叮教授边介绍边演示,手持移液枪,向芯片上加入20微升的样品,肿瘤相关的蛋白质信息就会显示出来,实现10分钟快速识别子宫内膜癌,而一般情况下诊断子宫内膜癌需要血液生化检查、肿瘤标志物检查、影像学检查、子宫内膜活检和细胞学检查等一系列的处理步骤,需要5天时间来确保准确性。在娄筱叮的检测样机中,探针和芯片是主要组成部分,也是检测样机的核心技术。她创新性地提出绕开传统检测的繁琐环节,将穿膜—识别—输出一体化检测技术作为科研目标,相较于传统检测步骤大为缩短。这个清明节,娄筱叮最想把“10分钟识别癌细胞”的科研突破告诉母亲。“2017年母亲因为癌症去世,就是没有早发现。”娄筱叮告诉记者,她的丈夫是武汉三甲医院的妇产科专家。丈夫给她传递了很多信息——很多年轻女性罹患妇科癌症,没有及时发现而丧失治疗时机,而且患癌年龄越来越早。尤其是子宫内膜癌,是妇科高发的恶性肿瘤,我国每年有20万新发病例。娄筱叮用移液枪操作加样。通讯员孟梓娟 摄一直耕耘在分析化学基础研究领域的娄筱叮,2018年开始专注于妇科癌症的早期发现的研究。她了解到:过去,临床上缺乏有效的子宫内膜癌早期筛查方法。常规的病理学筛查需要利用刮匙深入脏器进行有损取样,这不仅会令受检者经历难以忍受的痛苦,还有可能在采样过程“刮不到”“取不准”。经过5年努力,去年底娄筱叮研发了一种高灵敏高特异性探针,用探针“抓取”蛋白质,让蛋白质细胞“说话”——“看得到的数字,如同能够看清人的五官”,娄筱叮通过研发的检测芯片读懂细胞“语言”,检测精度比传统检测的灵敏度高了三个数量级。“快速检测可以让更多的患者得到及时的诊断与治疗。”娄筱叮表示,传统子宫内膜癌检测方法可能在设备和操作上成本较低,但在时间和劳动力上的成本较高。而现在她开发的新型生物传感检测技术,虽然初期投资可能较高,但更适合大规模检测,每次成本不过几十元。目前,芯片和探针都是娄筱叮团队自主研发,拥有自主知识产权,争取5年后检测样机能进入临床。
  • Science | 张泽民课题组与合作者发表泛癌症T细胞单细胞图谱
    CD8+ T细胞是杀伤癌细胞的最主要细胞类群。肿瘤浸润T细胞中含有应答肿瘤抗原的T细胞。然而伴随着肿瘤发生过程,这些T细胞经常分化为功能失调状态,即T细胞耗竭。调节肿瘤浸润T细胞的治疗方法已经取得了显著的临床效果,但在不同癌症类型之间差异很大。越来越多的证据显示不同癌症类型的微环境对塑造T细胞的组成和状态发挥着重要作用,但迄今为止仍然缺少对不同癌症类型的T细胞的系统比较。单细胞转录组测序 (scRNA-seq) 已成功应用于精细的表征多种癌症的肿瘤微环境,包括肿瘤浸润T细胞。2021年12月17日,北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)、生命科学学院、北京未来基因诊断高精尖创新中心(ICG)张泽民课题组联合北京大学肿瘤医院季加孚、步召德课题组以及北京大学第三医院,在Science上发表了题为Pan-Cancer Single Cell Landscape of Tumor-Infiltrating T Cells的研究论文。结合单细胞基因表达谱和 T细胞受体序列,研究者系统刻画了肿瘤浸润性T细胞的异质性和动态性,并系统比较了癌症类型之间的异同。利用单细胞测序和生物信息技术,研究者之前对三个癌种,即肝癌、非小细胞肺癌和结直肠癌完成了T细胞单细胞水平的研究。为了更好地了解肿瘤浸润T细胞的全貌,了解癌种间的共性和特殊性,本研究收录了更多的癌症类型,包括骨髓瘤、淋巴瘤、肾癌、卵巢癌、子宫内膜癌、食道癌、甲状腺癌、乳腺癌、胃癌和胰腺癌,并广泛收集国际上已发表的类似数据。本研究通过创新生物信息方法,校正混杂因素和批次效应后,有效整合了不同实验平台和实验室来源的数据,从而构建了系统的单细胞水平的泛癌症T细胞图谱,图谱最终涵盖了来自21种癌症类型的316名患者的397,810高质量T细胞数据。本研究一共识别出17个CD8+T细胞类群和24个CD4+T细胞类群。所有T细胞类群都能在至少80%的癌种中找到。比较癌、癌旁组织和外周血的T细胞组成,可以看到明显的差异。外周血的CD8+T细胞由初始T细胞和终末分化效应T细胞主导。癌旁组织则出现较多的记忆T细胞,而癌组织中出现特有的耗竭T细胞。基于香农熵的多样性指数也定量地表明,从外周血到癌旁组织再到癌组织,T细胞组成的多样性逐渐升高。类似的,CD4+T细胞组分的多样性在癌组织中也最高。在癌组织中丰度最高的CD4+T细胞为TNFRSF9+Treg,且其显著高于在外周血和癌旁组织中。这些结果表明,肿瘤微环境明显地重塑了T细胞的状态。研究揭示了 T 细胞亚群的异质性、分化谱系及其与肿瘤生物学特征的关联。对于 CD8+ T 细胞,研究者分别通过效应记忆T细胞和组织驻留T揭示了T耗竭的两种常见主要途径,以及它们在不同癌症类型中的偏好。研究者还提出了表达干扰素刺激基因的 T 细胞作为 T 细胞耗竭的中间状态。对于 CD4+ T 细胞,研究发现肿瘤中的两种T滤泡辅助细胞,并进一步发现其与肿瘤突变负荷相关,提示了肿瘤细胞如何塑造肿瘤微环境。根据肿瘤浸润T细胞的组成,癌症患者可以分为末期耗竭 CD8+ T 细胞占比高与组织驻留记忆 CD8+ T 细胞占比高的两个组群。基于T细胞的肿瘤免疫分型为理解肿瘤浸润T细胞的总体特性提供了一个参考,也将进一步指导开发新的癌症免疫疗法和病人分层。T细胞单细胞图谱的主要发现北京大学前沿交叉学科研究院博士毕业生郑良涛、生命科学学院博士生秦世尚、前沿交叉学科研究院博士后司雯为该论文的并列第一作者,北京大学BIOPIC和生命科学学院张泽民教授、北京大学肿瘤医院季加孚教授和步召德教授、百奥智汇胡学达博士为该论文的共同通讯作者。
  • 厦门研制出宫颈癌疫苗 杀癌细胞如同“打靶”
    癌症是严重威胁人类身体健康的重大疾病,已成为人类死亡的主要原因之一。面对中国癌症死亡率居高不下,而且还呈现持续增长的严峻形势,厦门大学一大群科研人员围绕着癌症发生的分子机理进行研究,取得了众多突破性成果,其中包括正在向国家递交新药报批申请的宫颈癌疫苗。   服用药物之后,可以使人体中一种蛋白质从癌细胞的“保护者”,“叛变”成能够杀死癌细胞的“杀手”,潜伏其中令癌细胞防不胜防、无处逃身 通过向人体内注射某种蛋白分子,迫使癌细胞纷纷自杀,让肌体细胞进行自我调节,从而避免癌症的发生 像接种乙肝疫苗、流感疫苗、狂犬病疫苗等一样接种癌症疫苗,让你一辈子都不用担心患上癌症……   这些听起来是不是不可思议,有点像是天方夜谭?或是以为这是科幻影视作品的情节,不可能在现实生活中出现。   其实,这并不是幻想,而是确确实实已经发生并且正在走入老百姓生活当中。   厦门大学科研人员最近宣布,他们已经研制出宫颈癌疫苗和尖锐湿疣疫苗,并正在向国家递交新药报批申请。一旦获得国家药监局批准,那么,疫苗就可以进入临床试验,一旦通过就能上市。   这就意味着,女性以后可以像接种乙肝疫苗一样来接种宫颈癌疫苗,一辈子可以高枕无忧地避免患上这种令人恐怖的癌症。宫颈癌是全球妇女第二大常见恶性肿瘤,仅次于乳腺癌,资料显示,全世界每2分钟就有1位妇女死于宫颈癌。   成功研制出疫苗的是设立于厦门大学的国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心。在前不久举行的海西生物医药发展论坛上,该中心表示,他们科研人员已成功地利用大肠杆菌表达出HPV16、18、6、11共4种型别的类病毒颗粒,并已经建立大规模发酵工艺和中试纯化工艺,分别已向国家递交了宫颈癌疫苗(HPV16、18型)和尖锐湿疣疫苗(HPV6、11型)的新药报批申请。调查结果显示:针对16、18型的预防疫苗可以预防至少70%的子宫颈癌。而尖锐湿疣是最主要的性传播疾病之一,90%以上的尖锐湿疣由HPV6、11型引起。   在人类历史上,曾经出现过多种造成巨大生命和财产损失的疫症,而在预防和消除这些疫症的过程中,疫苗发挥了十分关键的作用。所以疫苗被评为人类历史上最重大的发现之一,因此,从某种意义上来说人类繁衍生息的历史就是人类不断同疾病和自然灾害斗争的历史,控制传染性疾病最主要的手段就是预防,而接种疫苗被认为是最行之有效的措施。   如今,疫苗被成功地应用到癌症的防治上来,可谓是人类发展史上一件具有里程碑意义的事件。   研究论文全部用英文撰写   厦门大学生命科学学院办公楼位于厦门大学上弦场体育场边上。当记者走进厦门大学生命科学学院院长、博导林圣彩教授的办公室时,感觉像是走进一个工厂一样,满眼都是各式各样的实验器材,连办公室外边走廊也都摆着大型的设备,瓶瓶罐罐摆得到处都是,空气中弥漫着一股说不出来的味道,再加上那些实验仪器运行的声音,生命科学学院整栋楼房成了一个巨大的实验室。   这与生命科学学院办公楼前边号称厦大最美体育场的上弦场有着天壤之别。而正是在这里,关于癌症的许多世界突破性研究诞生了。   林圣彩院长跟记者介绍说,厦门大学生命科学学院的前身是生物学系,创建于1922年,与厦门大学几乎同时创立,迄今已造就了一批在国内外享有盛誉的著名学者。学院由生物学系、生物化学与生物技术系、生物医学科学系、国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心、细胞生物学与肿瘤细胞工程教育部重点实验室等单位组成。   前边提到的研制宫颈癌疫苗和尖锐湿疣疫苗的国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心,正是厦大生命科学学院的一个组成单位,该研究中心是一个公益性、不以营利为目的的开放性研究开发平台。   在普通人眼里,或许这些科研人员的研究对象过于“微不足道”,因为都是肉眼无法看见的细胞、分子等,平常人根本就不可能深入了解。像生物医学科学系,是利用最新现代分子生物学实验技术方法,从生物学角度研究重要生理与重大疾病的分子机理,并将基础理论研究成果应用于保障健康和疾病的诊断与治疗。   因为林圣彩院长的说法太过于专业不好理解,记者提出查阅癌症方面的研究资料时,林院长说是有一大堆资料,这令早报记者喜出望外。结果,早报记者却发现所有的论文资料全部是英文撰写的,对于外行人而言简直就是“天书”,无法看懂。   林院长笑着说,如果用中文写的话,没有多少人能看懂,也无法写得出来,因此,他们科研人员的论文几乎都是用英文撰写,因为其研究水平属于国际一流,这些论文都是要发表在当今世界最有影响力的科技期刊上,其中包括发表在NatureImmunology等国际一流刊物上。   癌细胞“杀手”一年前已经发现   从厦门大学生命科学学院科研秘书王老师提供给早报记者的资料来分析,厦大众多的癌症研究已经处于国际一流水平。   2009年8月,厦大生命科学学院院长林圣彩教授课题组研究成果揭示了细胞如何防止癌变的内在机理,这属于癌症研究的新突破,这一发现可能为癌症治疗提供新的思路和途径。   林圣彩教授介绍说,从医学上来说,癌症发生的一个很重要的原因是因为细胞基因组发生了突变,继而出现细胞生长和分裂的异常,并将有缺陷的遗传物质传递下去,直至癌组织的出现。林圣彩教授课题组在一项研究中发现,存在于细胞内的一种名为Axin的蛋白分子可以通过控制一种名为p53的抑癌基因的活性来决定细胞“命运”,这也就意味着,含有过度受损基因组的细胞“命运”可以通过二者特定的相互作用促使细胞进行“死亡”,从而避免个体发生癌变。   林圣彩教授课题组的这一最新研究成果刊登在国际著名学术期刊《NatureCellBiology》(《自然—细胞生物学》)上。该杂志是英国《自然》杂志的子刊,被认为是细胞生物学领域的顶尖杂志。   2008年10月,厦大生物医学研究院教授、长江学者讲座教授张晓坤博士及其团队发现了一种神奇的小肽,它可以使人体中一种蛋白质从癌细胞“保护者”,“叛变”为能够杀死癌细胞的“杀手”。这种肽能直接作用于一个名为“Bcl-2”的蛋白质,使之从一个保护癌细胞免受程序性死亡调控转变为能够杀死癌细胞的蛋白。这一新发现被认为可能引发一种新型的癌症治疗模式,具有重大的意义。更为关键的是,这种肽十分容易合成,换句话说,这一新发现使科学家能够基于Bcl-2蛋白构象变化寻找新型治疗药物,为抗癌药物的研发提供了一个新方向。这被认为是肿瘤生物学领域的一个重大创新性发现,在国际生物医学科学研究领域激起了很大的反响和广泛的关注。   2006年12月,厦门大学生物医学工程研究中心研发出一种高效、低毒治疗恶性肿瘤的全新抗癌药物制剂。以往化疗药剂无法区分好坏细胞,导致癌症患者在化疗过程中会出现掉发、身体素质快速下降的状况,而这种药剂在应用过程中只对癌症细胞起到杀伤作用,在肿瘤局部药物浓度达到最高,具有定向给药的特点。   现状分析   厦门3人中有1个死于癌症   福建省是全国肿瘤发病率最高的省份之一,是肝癌、鼻咽癌等癌症的主要分布区之一。同时,福建的癌症死亡率位居全国前列,近年来平均每年新增约8万癌症患者,有4万人死于癌症,其中男性恶性肿瘤死亡率居全国第三位,女性居全国第四位。   厦门市放射肿瘤学会副主任委员、福建省放射肿瘤学会委员侯如蓉介绍说,厦门市癌症发病率、死亡率远高于全国平均水平。根据厦门市疾病预防控制中心公布的2008年全市居民死亡原因分析报告,全市居民前十位疾病死因中,恶性肿瘤依然以141.75/10万的死亡率居首,占总死亡率的31.3%,并出现年轻化趋势。这意味着3个死亡的厦门市民中,就有1个是被恶性肿瘤夺去生命的。其中,肝癌、肺癌、食道癌、胃癌、肠癌分列前五大肿瘤杀手。   与全国其他发达省市相比,福建省和厦门市癌症医疗资源还是比较缺乏。据统计,福建省肿瘤医院床位总数约1100张,厦门市肿瘤中心核定病床数为143张。但是,癌症病号的增加速度远远超过了病床位增加的速度。目前,在厦门十几万的癌症病人中,癌痛得到规范治疗的不到三成,七成癌症病人处于长期忍痛的状态之中。   作为一名从事肿瘤临床治疗长达30多年的老医生,侯如蓉主任用“太残忍、太可怕”来形容当前的厦门癌症现状,五六岁的癌症患者也有,20岁左右的乳腺癌患者也很普遍,连见多识广的侯如蓉主任也感觉到现在的癌症非常触目惊心。   杀死癌细胞就像打靶一样   一个立足于海峡西岸经济区、辐射港澳台和东南亚地区,实施治疗与研究的世界顶级肿瘤治疗与研究中心要落户厦门。有专家表示,随着治癌新药的问世,将来治疗方式越来越简单。   当前,癌症仍是我们人类面临的巨大挑战,就全球人口与先进国家来说,癌症均居国民死亡原因第二位。据日内瓦(GENEVA)世界癌症报告(当今全球综合性最强的调查),全球每年大约有1090万人被诊断出患有癌症,有670万患者死亡。   癌症极大威胁人类健康,人们一直在寻找有效的治疗方法去征服癌症,抗癌研究是当今生命科学中极富挑战性且意义重大的领域。   后基因组时代的到来,让人们对基因及其功能的认识逐渐深入,肿瘤细胞与正常细胞间在细胞内的信号转导途径的差异正在被认识,恶性肿瘤细胞内的信号转导、细胞周期的调控、细胞凋亡的诱导、血管生成以及细胞与胞外基质的相互作用等各种基本过程正在被逐步阐明,癌症在分子水平上的发病机制研究得越来越清楚。   随着肿瘤细胞增殖、凋亡等信号传导通路的阐明,过去那种以统一制式的疗法进行的癌症治疗,由于产生了许多副作用,这些副作用包含身体的不适,有些甚至威胁到生命安全,正在被近来悄然上市的靶向药物产品所替代,靶向治疗方式是以杀死癌细胞为主要目标。靶标抗癌药物直接针对的是分子靶点,就像击靶,将能有效克服目前临床上常用的细胞毒类抗肿瘤药物难以避免的选择性差、毒副作用强、易产生耐药等缺点。   厦门大学生物医学研究院下属有一个癌症研究中心。癌症研究中心的建设将以研究肿瘤细胞信号转导为基础,通过对肿瘤细胞信号转导通路的阐述,发现更多特异性强的分子靶点和途径,为发展新的肿瘤治疗、预防和诊断提供技术支持。   厦门要建顶级肿瘤中心   一边是社会对癌症治疗的强烈需求,一边是薄弱的癌症治疗技术力量,还有厦门大学强大的癌症科研水平,这形成了一对奇怪的矛盾。   建设肿瘤医院、开展癌症治疗研究,这对于促进经济社会和谐发展也具有重要意义。   为此,厦门市政府向省政府提出建议,依托厦门大学生命科学、医学、化学等学科优势,建设厦门肿瘤医院暨癌症治疗研究中心,即厦门肿瘤治疗与研究中心。该中心的长远目标是建成世界一流水平的肿瘤研究中心,短期目标则是厦门肿瘤医疗方面的水平三五年内要提升到全国先进水平。   2009年6月,厦门肿瘤治疗与研究中心筹备领导小组成立,由厦门大学朱崇实校长担任组长,厦门市副市长潘世建、厦门市卫生局局长黄如欣担任副组长。由厦大校长来担当这个肿瘤治疗与研究中心筹备领导小组的组长,其用意非常明显,那就是要充分调动厦大生命科学、医学、化学等学科的优势。   厦门市副市长潘世建表示,在厦门市的医疗卫生事业当中,让人“最不安心”的就是肿瘤的诊断、治疗水平。恶性肿瘤已经成了威胁厦门人民生命健康的第一大杀手。因此,厦门市必须要建立一个高起点、高标准的肿瘤治疗与研究中心。   据介绍,在起步阶段,厦门肿瘤治疗与研究中心在研究领域将主要依托厦门大学生命科学学院的力量建设,因为该学院的肿瘤研究团队已经是目前国内相关领域最优秀的团队之一。在未来的发展过程中,中心还会积极向美国休斯敦、中国台湾等地的相关机构取经。在建设过程中,中心会面向全球招聘精英,相关设备的购置也会遵循高起点的要求。   厦门大学生命科学学院院长林圣彩也是厦门肿瘤治疗与研究中心筹备领导小组成员之一。林教授表示,目前国内一流的肿瘤中心屈指可数,厦门的想法很有前瞻性。要把这个中心建设好,首先要密切厦大的科学研究和地方医院的临床诊疗之间的联系,要重视培养有临床背景的研究人才。同时,也要对现有的医疗资源进行充分的整合和利用。   观点   癌症研究任重道远   每年2月4日是“世界抗癌日”。早在前两年,美国国立癌症研究所所长埃申巴赫就提出,如果能将该研究所每年50亿美元的研究经费5年间再增加42亿美元,到2010年,他们就能实现“消除癌症患者痛苦和死亡”的目标。也就是说,只要研究经费充足,科学家完全可以提早让癌症患者免于死亡。   埃申巴赫所预言的2010年也就是今年,早报记者问林圣彩教授埃申巴赫的说法是否有可能实现。   林教授直言“不可能”,癌症的预防与治疗牵涉到许多方面,癌症的起因十分复杂,要在这样短的时间内攻克各种不同的癌症似乎不太可能,并非增加投入研究经费就可以立马解决的事情。林教授认为,如果经费有增加,可以用于研发先进的医疗技术,并用于临床试验的基础结构建设,2010年要达到“癌症患者免于死亡”这一目标是不可能的,但充足的经费必将有助于缩短实现这一目标的时间。   林圣彩教授是细胞生物学与肿瘤细胞工程教育部重点实验室和福建省肿瘤生物学重点实验室的主任,他领导的课题组长期致力于肿瘤细胞生物学的研究。   林教授认为癌症的发生和发展极其复杂,一项学术成果仅仅是癌症研究进展中的一项而已,接下来要走的路还很长很长。   癌症极大威胁人类健康,人们一直在寻找有效的治疗方法去征服癌症,抗癌研究是当今生命科学中极富挑战性且意义重大的领域。   作为一名研究癌症几十年的医生,侯如蓉主任表示,癌症其实是一种“生活方式”疾病。与其去寻找什么治癌的“灵丹妙药”,还不如在日常生活中培养良好的生活习惯。   侯如蓉主任表示,世界各地肿瘤高发区环境中存在着大量的致、促癌因素,而患癌者仅占千分之几,90%以上的人不发生癌症,这说明上述各种外界的致、促癌因素即使进入人体也不一定发病,因为正常人体具有完整的免疫系统,具有一定的抗癌能力。
  • 罗氏宫颈癌细胞学检测术获CFDA批准 可区分自愈患者和治疗患者
    罗氏宫颈癌细胞学检测术获CFDA批准 可区分自愈患者和治疗患者昨日,罗氏宣布中国食品药品监督管理局 (CFDA)批准该公司的CINtec PLUS细胞学检测术。这项技术旨在改善宫颈癌前病变的检测和早期措施。与传统的Pap等检测手段相比,CINtec PLUS的灵敏度和精确度都有所提高,这也是它获得批准的一大原因。中国每年宫颈癌的新发病例约6万2千例,每年约3万的中国女性死于该疾病。几乎所有的宫颈癌是由人乳头状瘤病毒(HPV)感染造成的,但只有那些有持续HPV感染,并出现宫颈癌前病变的患者才需要接受治疗,而剩下的患者主要依靠自愈能力。罗氏的这项CINtec PLUS技术能检测到HPV持续感染患者中的两个可致癌生物标志物, 因此可以区分需要进行治疗的患者和那些可以自我康复的患者。“这项全自动的CINtec PLUS细胞学检测手段将向中国妇女提供行业内最全面的宫颈癌筛查,从而落实我们预防妇女患子宫颈癌的承诺。”中国罗氏诊断总经理Wong Fatt Heng先生说道,“ 该细胞学检测有助于减少过度诊断,提高癌前宫颈疾病的检测,使患者能够采取早期措施。”罗氏在中国、欧洲、亚洲、拉丁美洲和加拿大等各地安装了数万台诊断仪器,患者能在这些地方接受该项全自动的CINtec PLUS 细胞学检测服务。
  • 干细胞模型再现人类胚胎早期发育
    据英国《自然》杂志2日发表的一项研究,科学家用人多能干细胞建立了一个模型,可用来研究人类胚胎植入子宫的过程。人胚状体(blastoid)是模拟早期人类胚胎的结构,在研究中能准确再现人类胚胎早期发育的关键阶段,包括黏附在体外子宫细胞上。该模型或有助于推进我们对人类发育早期阶段的认识,以及开发不孕不育的治疗方法或避孕药。  在受精后的一周内,人类胚胎会形成名为胚泡的细胞团,胚泡会植入子宫壁。准确模拟这一发育阶段的模型能支持对胚胎植入和早期发育的研究。利用干细胞构建胚泡的类似物是一种很有前景的方法,但此前的尝试遇到了瓶颈,比如会形成与胚泡不匹配的细胞。  此次,奥地利科学院分子生物技术研究所研究人员尼古拉斯利弗隆及其同事,利用人多能干细胞构建了人胚泡样结构(胚状体)。研究团队鉴定出3个信号通路,抑制它们就能得到有效模拟正常胚泡发育(成功率70%)和能形成正确细胞(成功率97%)的胚状体。  研究报告称,这种人胚状体能在体外特异性地黏附受激素刺激的子宫内膜细胞,让团队能重现直到第13天的围植入期发育过程。  由于该模型效率高、可扩展潜力大。研究人员认为,这种方法能为人类胚胎植入和发育研究提供重要帮助。  干细胞可揭示器官的形成机理,但此前这方面的研究,一直难以帮助我们更深入理解发育胚胎。通常来说,科学家试图培养本身没有干细胞的类器官时,都会用到多能干细胞这种更基本的干细胞类型。科学家既可以从人体胚胎中获得多能干细胞,也可将皮肤细胞或血细胞进行重编程进而培养出干细胞,然后诱导它们模仿特定器官的形成。  不过,这些结构或者说微型器官,通常只复制了真实器官的某些结构和功能而非全部。
  • Cell:让癌细胞“沉默”
    研究人员发现可以通过靶向一些分子,令癌细胞进入沉默状态 所有类型的癌症中一种最常见的突变基因就是 p53 基因。然而不幸的是这种基因很难用药物直接靶向。 近期一个由 Weill Cornell 医学院Lewis Cantley博士等人领导的多机构研究团队发现了一个酶家族,对于 p53 遗传突变的癌症发生至关重要。利用新型药物靶向这些酶,也许能阻止 p53 突变的癌症生长,从而惠及大量的肿瘤患者,包括乳腺癌,卵巢癌,肺癌,大肠癌和脑瘤患者。 这一研究成果公布在11月7日的Cell杂志上,研究人员指出当细胞丢失 p53 的时候,两种细胞内的酶:II型磷脂酰肌醇-5-磷酸- 4 -激酶 &alpha 和 &beta (II型 PIP激酶) 就成为了癌细胞生长所必不可少的元素,&ldquo 超过一半的癌症失去了 p53 这个基因,令这些癌症肆无忌惮的生长。&rdquo 研究人员发现, II型PIP激酶对于是正常细胞的生长并不重要,但是对于 p53 突变或丢失的细胞生长却必不可少。科学家在动物实验和人类癌细胞实验室研究中发现,靶向这些分子能有效地关闭 p53 突变癌症的增长。 虽然这项研究是在人类乳腺癌细胞中进行的,但研究人员相信II型PIP激酶抑制剂能阻断与 p53 基因突变或缺失有关癌症的生长。 &ldquo 在正常人体细胞或小鼠中剔除II型PIP激酶基本上不会影响细胞的存活,这表明这些酶抑制剂毒性并不大,&rdquo 文章通讯作者,Weill Cornell 医学院Cantley博士说。 Cantley博士等人正在努力开发能关闭这些激酶的药物,&ldquo 研发II型PIP激酶抑制剂也许能逆转 p53 突变的癌症, &rdquo 他说。 关键关联 Cantley博士是著名的细胞生物学家、生物化学家,他的主要贡献是对PI-3激酶的酶的发现和研究,这对了解癌症和糖尿病十分重要。2013年获生命科学突破奖。 PI 3 -激酶( PI3K )与多种细胞功能有关,比如细胞生长和增殖,大多数癌症是通过一个或多个机制激活 PI3K 。Cantley博士的发现有助于个性化癌症疗法的发展。 PI3K 的活性在某些情况下与II型PIP激酶有关,因此在这项研究中,Cantley博士希望能理解这些酶的功能。研究人员知道乳腺癌的一个亚型能表达这些分子,由此他们在更具侵袭性的肿瘤:HER2阳性乳腺癌中寻找这些酶的作用。 结果研究人员发现这种酶在具有健康 p53 的细胞中是沉默的, p53 的关键作用之一就是&ldquo 拯救&rdquo 产生过量活性氧(ROS)的细胞,ROS 是细胞增长过快的副产品。ROS 引起的氧化应激会破坏细胞结构,因此 p53 努力减少受影响细胞内的 ROS 。&ldquo 但是,如果ROS水平超过了 p53 的处理能力,那么 p53 就会启动第二个功能&mdash &mdash 杀死细胞, &rdquo Cantley博士说。 &ldquo 这就是为什么癌细胞需要剔除 p53 基因,如果 p53 基因突变或消失,那么细胞就能保持一个非常高的速度进行增长, &rdquo 他说,&ldquo 然后 ROS 开始损伤基因,令癌症更加具有侵袭性。 &rdquo II型PIP激酶是 p53 的备份救援系统,但它们只会在确保细胞不会死亡的基础上减少 ROS。 (过多的ROS也会杀死细胞)。 这也就是说癌细胞变得&ldquo 依赖于这些激酶才能生长, &rdquo Cantley说。
  • 第四军医大学Hepatology揭示癌转移新机制
    来自第四军医大学和华中科技大学的研究人员在新研究中证实,在肝癌中叉头框蛋白C1(forkhead box C1,FoxC1)表达促进了癌症转移,表明了预后不良。研究论文发表在2月5日国际肝脏疾病杂志Hepatology(影响因子11.665)上。 领导这一研究的是第四军医大学的吴开春(Kaichun Wu)教授。其长期从事胃肠疾病的基础和临床研究,在胃肠免疫学和肿瘤免疫学方面,尤其是胃癌化学预防、血管生成和炎症性肠病的研究中取得突出成绩。发表论文125篇,其中SCI收录论文68篇。 肝细胞癌(HCC)是全世界最常见的癌症类型之一,在全球范围内肿瘤相关性死亡因素中排名第三,全球每年有超过50万新患者。我国是肝癌高发国家,每年约有11万人死于肝癌。肝癌的预防和治疗是世界性难题,至今仍缺乏有效治疗手段。由于复发和转移是肝癌切除手术后致命的最常见原因。因此,深入了解肝癌转移的机制对于开发更有效的治疗策略,改善疾病结局具有重要的意义。 FoxC1是转录因子Fox家族成员,广泛存在于人体的多种组织和器官中, 参与胚胎时期眼睛、心脏、肾、脑膜、骨骼发育的调控。作为转录因子,FoxC1蛋白通过作用于靶基因的启动子或与其他转录因子相互作用激活转录, 并从上皮间质转化、 细胞信号转导和血管内皮细胞迁移等多方面影响肿瘤细胞的生长周期和增殖活动。大量的研究证实FoxC1参与了乳腺癌、 前列腺癌、 子宫内膜癌和卵巢癌等多种肿瘤的发生和发展的过程。然而,目前尚不清楚其在肝癌进程中的作用。 在这篇文章中,研究人员证实FoxC1在肝癌转移中发挥着至关重要的作用。相对于邻近非癌性组织,肝癌组织中的FoxC1表达显著增高。FoxC1阳性表达的肝癌患者相比FoxC1阴性表达的患者,总生存期更短,复发率更高。研究人员证实FoxC1表达是切除手术后复发和存活的一个具有重要意义的风险因子。FoxC1过表达可诱导发生EMT特征性改变,肝癌细胞系侵袭性及肺转移能力增高。当他们下调FoxC1时,发生这一过程受到抑制。 进一步的机制研究揭示,FoxC1通过结合Snai1启动子反式激活了Snai1表达,由此导致了E-cadherin转移抑制。抑制Snai1表达可显著减弱FoxC1促进的侵袭和肺转移。在人类肝癌组织中,FoxC1表达与Snai1表达呈正相关,而与E-cadherin表达呈负相关。 利用互补DNA微阵列、连串敲除、定点诱变和染色质免疫沉淀分析等方法,研究人员证实神经前体细胞表达发育调控蛋白9 (NEDD9)是FoxC1的一个直接转录靶点,与FoxC1介导的肝癌侵袭和转移相关。 这些结果表明FoxC1通过诱导EMT剂上调NEDD9表达促进了肝癌转移。因此,FoxC1有可能是肝癌一个有潜力的候选预后标记物及新治疗的靶点。 以上信息有上海和呈仪器制造有限公司摘录,我公司是专业生产恒温箱、摇床、恒温摇床、水浴恒温振荡器、恒温振荡器、恒温恒湿试验箱、振荡培养箱、恒温培养振荡器、恒温培养摇床、培养摇床、气浴振荡器、恒温恒湿箱等设备的厂家,欢迎来电咨询TEL:400-880-6667!
  • 东京大学宣布可利用新型纳米胶囊准确攻击癌细胞
    东京大学宣布可利用新型纳米胶囊准确攻击癌细胞昨天,一则题为“东京大学宣布可利用新型纳米胶囊准确攻击癌细胞”的新闻报道发表在新华视点微博,然后迅速在各大媒体相互转载。该新闻简要提到了东京大学一个课题组开发出了可以精准定位癌细胞的纳米胶囊,或许能够在五年内上市。该新闻极大鼓舞了人心,有的人甚至觉得是发现了癌症的万灵药,癌症的治愈指日可待,对于癌症未来我们不用忧虑。然而,癌症,作为一种存在着诸多形式的疾病,有着众多的诱因和非常高的的多样性,治疗方法也不应该一概而论。这里,小编梳理了东京大学该课题组的研究进展,从理性的角度重新解读这个新闻。早在上个月的13号,东京大学官方网站发布了一则新闻,题为“Polymeric micelles for targeting lymph node metastasis”的新闻。作者提到, 该校的一个课题组通过可注射、可操控大小的纳米颗粒,能够有效地抵抗转移到淋巴结的癌细胞。该研究其实是在小鼠体内完成的。文章末尾,研究的首席科学家片冈一则提到:“该研究是首次发现了,在治疗淋巴癌的实践中,控制纳米颗粒的大小对于癌细胞抑制有重要影响。”在本月的《科学美国人》第4期第312卷上,也出现了对该研究的评论文章Anticancer Drugs, Hidden in Nanoshells, Target Tumors Better Than Standard Chemotherapy。在小鼠上面的研究确实很激动人心,然而在人类的临床研究还有很长的路。继续追踪发现,该研究最早是发表在专业的科学期刊ACS Nano上的,并题为“Systemic targeting of lymph node metastasis through the blood vascular system by using size-controlled nanocarriers”。该课题组证明了,通过一种小于50nm的高分子纳米颗粒携带抗癌药物,通过系统性注射(而非手术)的方法,可以有效抑制转移进入淋巴结的癌细胞,进而抑制淋巴结中肿瘤的产生。对比更大尺寸(比如80nm和70nm)的携带抗癌药物的脂类纳米颗粒,较小的50nm以下的纳米颗粒有更好的效果。通过静脉注射大约30纳米大小的纳米颗粒(携带有抗癌药物DACHPt),能够有效杀伤原位黑色素瘤和转移进入淋巴结的黑色素瘤的癌细胞。在该研究中,这种特殊的纳米颗粒在血液循环中可以进入淋巴结,更可以有效聚集在已经被癌细胞侵入的淋巴结。可能的原因是,因为更小的尺寸,会导致这些纳米颗粒在毛细血管中有更大的穿透能力,能够有效地从毛细血管进入周围组织。
  • 文献速递ㅣ常用静脉麻醉药丙泊酚或致肿瘤侵袭/转移增加
    ● 快讯近日,上海市第十人民医院精神心理科主任、同济大学医学院麻醉与脑功能研究所常务副所长申远教授与美国哈佛大学麻省总院老年麻醉实验室主任谢仲淙教授的合作团队,历经两年的探索研究,证实常用静脉麻醉药丙泊酚(propofol)或使肿瘤侵袭/转移增加。相关论文于2021年7月15日在《先进科学》(Advanced Science,IF:16.08)在线发表。麻醉药物广泛应用于外科手术或相关临床检查,然而长久以来,麻醉药物对患者脑功能和肿瘤复发转移的影响一直存在争议。 对此,上海市第十人民医院精神心理科主任、同济大学医学院麻醉与脑功能研究所常务副所长申远教授与美国哈佛大学麻省总院老年麻醉实验室主任谢仲淙教授的合作团队,通过一系列体内、体外实验,从分子、蛋白、组织等多层面证实,常用静脉麻醉药丙泊酚(propofol)或使肿瘤侵袭/转移增加。 研究人员以结肠癌细胞为主要研究对象,通过对小鼠尾静脉注射结肠癌细胞的同时注射丙泊酚进行建模,模拟临床围术期中丙泊酚与血管内循环肿瘤细胞接触的过程。小鼠实验结果说明,丙泊酚有可能增加结肠癌细胞的侵袭转移潜能,造成肺部远处转移(见图1)。图1|标准剂量(standard-dose)丙泊酚促进结肠癌细胞在小鼠肺部的转移丙泊酚是一种γ-氨基丁酸 ( γ-Aminobutyricacid,GABA ) A受体(GABAaR)激动剂。那么,丙泊酚促进结直肠癌肺转移的作用是否是通过激动GABAaR实现的呢? 研究团队紧接着使用另一种GABAaR特异性激动剂Muscimol体外预处理肿瘤细胞后再注射入体内,同样也在小鼠肺部也发现了肿瘤转移灶的增加,初步锁定了GABAaR在其中的作用。 接下来,研究人员采用同样的体外预处理方法观察了更多肿瘤细胞,包括肺癌、子宫内膜癌细胞等,发现相对于对照组,丙泊酚能使更多的肿瘤细胞黏附到血管内皮细胞,并伴随更大的伸展面积和更多的黏着斑形成。 研究人员据此进一步锁定了研发抗癌药物的重要靶标、同时也是介导细胞黏附的重要原癌基因——Src激酶。研究表明,丙泊酚通过激活肿瘤细胞中的 GABA 受体,减少TRIM21 ,从而增加细胞粘附相关的蛋白Src的表达,增强肿瘤细胞与血管内皮细胞的粘附和伸展,从而促进肿瘤在小鼠肺内转移。抑制 Src 则可以减弱丙泊酚促进肿瘤转移的作用。 综上所述,丙泊酚可能通过调节GABAaR/TRIM21/Src信号通路促进肿瘤细胞在肺部的转移(见图2)。图2|丙泊酚可能通过调节GABAaR/TRIM21/Src信号通路促进肿瘤细胞在肺部的转移这一发现进一步证实了常用静脉麻醉药丙泊酚或致肿瘤侵袭/转移增加,对于麻醉学、肿瘤学和外科学等领域均具有非常重要的临床意义。文献链接:https://doi.org/10.1002/advs.202102079注博鹭腾助力科研实验本研究中活体成像结果由广州博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄
  • 获得诺贝尔奖的多能干细胞技术离临床应用还有多远?
    p style=" text-align: justify "   2012年,诺贝尔生理学或医学奖授予了英国科学家John B. Gurdon先生和日本科学家Shinya Yamanaka博士,表彰他们将成熟细胞重新编程,转化为可以分化为多种细胞类型的诱导多能干细胞(iPSC)方面的突破性研究。自从在2006年被发现以来,iPSC被誉为能够为再生性医药带来革命的发现。12年已经过去了,它们的研究进展到了那个阶段呢? /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/8fdee30a-2486-4dd7-a816-3f842a0fc0da.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 496" height=" 352" style=" width: 496px height: 352px " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 2012年诺贝尔生理学或医学奖得主John B. Gurdon先生和Shinya Yamanaka博士 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " (图片来源:nobelprize.org) /span /p p style=" text-align: justify "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong iPSC的最初临床试验 /strong /span /p p style=" text-align: justify "   在2018年10月的一项外科手术中,京都大学(Kyoto University)的神经外科医生将240万细胞移植到一名帕金森病(PD)患者的大脑中。这些细胞是由匿名捐献者的外周血细胞重新编程成为iPSC,然后再分化生成的多巴胺能前体细胞。研究人员希望它们能够提高多巴胺水平,缓解患者的症状。 /p p style=" text-align: justify "   这项手术是临床医生们检测iPSC能否用于治疗疾病的最新尝试。近几年来,日本的科学家们启动了几项临床研究,检验它们在治疗心脏疾病和视网膜黄斑变性方面的功效。而世界其它地方的研究人员在探索将这些细胞转化为治疗从子宫内膜异位到脊髓损伤等一系列疾病的疗法。这些临床研究的启动给人们带来希望,这项获得诺贝尔奖的科学发现终将开花结果,为患者带来创新疗法。 /p p style=" text-align: justify "   “我很高兴他们试图将这项技术推入临床期,因为iPSC领域需要证明这些细胞具备成为再生性疗法的潜力。”伊利诺伊大学芝加哥分校的Jalees Rehman博士说。然而,将这一技术推入临床的过程也暴露出开发疗法时需要面对的挑战。 /p p style=" text-align: justify "   目前,只有少数患者接受了基于iPSC的治疗。在2014年,一名患有黄斑变性的女性接受了从iPSC分化的视网膜细胞的移植,这些iPSC来自于她自身的细胞。虽然她的视力没有因为这一治疗得到显著改善,但是“iPSC分化细胞的安全性得到了确认”,京都大学的Jun Takahashi博士写道。他也是帮助将iPSC分化为多巴胺能前体细胞的干细胞生物学家,这些细胞被用于植入到PD患者大脑中。他的太太,RIKEN发育生物学中心的Masayo Takahashi博士,生成了在这项临床试验中使用的视网膜细胞。 /p p style=" text-align: justify "   去年,有5名患者使用iPSC分化的视网膜细胞治疗同样的眼科疾病,这些iPSC细胞是从其它捐献者中获得的。其中一名患者出现了对移植体的严重但不致命反应,迫使医生摘除移植体。 /p p style=" text-align: justify "   更多的临床试验即将开展。明年,心脏外科医生们计划将由iPSC分化形成的心肌细胞组织移植到3名心脏病患者的心脏中,Takahashi博士计划在2022年之前再治疗6位PD患者。这些研究都处于临床试验的最早期。“现在对我们的临床试验做出任何判断都为时过早。”Takahashi博士说。 /p p style=" text-align: justify "   在有些研究人员等待临床试验的结果来验证iPSC是否具有再生疗法潜力的同时,另外一些学者正在大幅度推动临床前研究,开发出更多使用它们治疗疾病的方法。例如,加州大学洛杉矶分校的干细胞生物学家April Pyle博士最近开发出一种可能用于治疗杜氏肌营养不良症(DMD)的疗法。这是一种由于编码抗肌萎缩蛋白的基因出现变异而导致的严重疾病。她和她的同事使用CRISPR-Cas9技术在人类iPSC中修复了产生突变的基因,然后将它们分化成为骨骼肌细胞,并且将这些细胞注射到抗肌萎缩蛋白缺失的小鼠肌肉中。“我们能够在肌肉的局部区域恢复抗肌萎缩蛋白的表达。”她解释道。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a58008f7-08a8-40f6-a434-3fd201ce687a.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 466" height=" 471" style=" width: 466px height: 471px " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " April Pyle博士(图片来源:April Pyle实验室官网) /span /p p style=" text-align: justify "   “我认为这才是开始,”Pyle博士说:“我觉得我们终于将要看到以前辛勤工作带来的成果,在这些最初的临床试验之后将会有许多后续的临床试验。” /p p style=" text-align: justify "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 克服进入临床研究面对的挑战 /strong /span /p p style=" text-align: justify "   如今,研究人员已经找出将iPSC诱导分化成为大多数已知细胞类型的方法。但是让这些细胞能够在新的组织环境中承担成熟细胞的功能是需要克服的另一个问题。例如在心脏中,研究人员发现新的干细胞需要与其它细胞在电生理特征方面达成一致。在细胞培养环境下对人类iPSC分化的心肌细胞的研究表明,对这些细胞进行电刺激,让它们在发育的过程中产生收缩,会让细胞更快成熟,意味着它们可能更能够承担在体内需要面对的工作量。 /p p style=" text-align: justify "   如何整合新细胞,让它们能够在受伤或疾病组织中生存是另一个问题。“你需要一个特别的基质么?它是水溶胶,还是一个补丁,还是一个类器官?如何能够让这些细胞长期生存?”Rehman博士问道:“这是我们在所有器官中都会遇到的挑战。” /p p style=" text-align: justify "   研究人员已经在使用猴子模型来评估移植过程的效率,Takahashi博士解释道。去年,他的团队证明,在猴子模型中,人类iPSC分化的多巴胺能神经元能够稳定地整合到已有的大脑组织中,这些细胞能够生成多巴胺并且最终可以改善类似PD的症状。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/45a8a316-9e69-4ece-98bb-28e46829043d.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: justify "   另一个移植iPSC生成组织的挑战是这些细胞可能触发癌症的风险。这一风险一直存在,因为这些细胞是从增殖能力非常强的细胞中分化而来。为了预防这一风险,Takahashi博士和他的同事们对移植细胞进行严密筛选,过滤掉那些未分化,最可能过度增殖的细胞。同时他们会将这些细胞植入到小鼠身上,检测它们生成肿瘤的可能性。 /p p style=" text-align: justify "   然而,“我们无法完全消除肿瘤生成的可能性。” 庆应义塾大学(Keio University)的妇科教授Tetsuo Maruyama博士说。因此,他认为这些手术应该聚焦于非必需器官,例如眼睛或者子宫。他最近成功地从iPSC中分化出健康的子宫细胞,计划用这些细胞来研究子宫内膜异位的机理,并且生成人类子宫内膜在临床使用。 /p p style=" text-align: justify "   另一个研究人员经常关注的问题是患者在接受由其它供体产生的iPSC时需要使用免疫抑制药物。例如,Takahashi博士的PD患者在长达一年的时间里需要使用免疫抑制药物,这可能让他们抵抗感染和癌症的能力下降。虽然存在这样的风险,很多研究人员仍然选择使用同种异体的干细胞,主要原因是这一策略在扩大化生产时可以节省时间、成本、和人力。 /p p style=" text-align: justify "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong “即用”型iPSC的优势 /strong /span /p p style=" text-align: justify "   开发“即用”型iPSC疗法对学术界和工业界都具有很大的吸引力。例如,澳大利亚的生物技术公司Cynata Therapeutics最近完成了一项1期临床研究,使用iPSC分化生成的间充质干细胞来治疗移植物抗宿主病(GVHD)。这种疾病在骨髓移植手术后发生,供体的免疫细胞认为受体细胞是外来物,并且对它们进行攻击,这往往会造成患者死亡。但是间充质干细胞可以分化成熟为一系列不同的细胞类型,抑制供体T细胞的增殖和激活,Cynata公司的产品开发副总裁Kilian Kelly博士说。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/903cbf81-f1f4-4f13-8730-5e80922b8a60.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" width=" 520" height=" 188" style=" width: 520px height: 188px " / /p p style=" text-align: justify "   这项临床试验中,间充质干细胞通过静脉注射到15名GVHD患者体内,这些患者对类固醇疗法没有响应,预后情况非常糟糕。虽然现在评估疗效还为时过早,但是Kelly博士表示,他很高兴看到其中14名患者的病情得到了显著改善,这是一个好兆头。更便捷的是,免疫排斥对间充质干细胞来说不是一个问题,因为它们不表达触发免疫排斥的特异性抗原。“这意味着我们可以使用从单一iPSC库中获取的细胞来治疗几乎所有人。”Kelly博士说。 /p p style=" text-align: justify "   这也是多个机构在开发可以用来大规模开发再生疗法的iPSC细胞库的原因之一。例如,日本政府决定投资2.5亿美元来开发iPSC库存,帮助生物医学研究。捐献这些细胞的志愿者经过精心筛选,包括了不同种类的常见人类白细胞抗原(HLA)类型。这样,这些细胞和人群中的大多数人都具有免疫相容性。在进行移植时,患者可能只需要少量的免疫抑制。这是在使用患者特异性细胞和从随机供体中获得的细胞之间的折中方案。 /p p style=" text-align: justify "   综合来看,这些细胞能够与日本人口中70%的人群免疫相容。对于像美国这样的遗传背景复杂的国家来说可能更为困难,但是研究人员已经开始向这个方向努力。一家位于威斯康辛的名叫Fujifilm Cellular Dynamics的公司正在试图开发一个iPSC细胞库,它可以与大部分美国人口相匹配。 /p p style=" text-align: justify "   在这些努力继续进行的同时,世界各地的研究人员仍在研究将这些细胞应用于临床的细节。“我们离临床应用越接近,对需要解决的挑战的认知就越清晰,”Rehman博士说:“我认为这是科学发现非常正常的过程。” /p p style=" text-align: justify "    span style=" font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) " 参考资料: /span /p p style=" text-align: justify " span style=" font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "   [1] Increasing Number of iPS Cell Therapies Tested in Clinical Trials. Retrieved December 4, 2018, from https://www.the-scientist.com/news-opinion/increasing-number-of-ips-cell-therapies-in-clinical-trials--65150 /span /p
  • “癌王”为何如此具有攻击性 胰腺癌细胞转移新机制揭示
    胰腺癌的侵袭性很强,患者预后很差,5年生存率仅为5%,而大多数与胰腺癌相关的死亡是由于肿瘤转移侵入了其他器官。在eLife发表的一项研究中,日本大阪大学研究人员揭示了一种以前未知的胰腺癌转移机制,这种分子机制或是开发有效靶向治疗的第一步。  该项研究分析了人类胰腺肿瘤组织,并证明一种名为ARL4C的小信号蛋白会在胰腺癌患者中过表达。关于这种蛋白质功能的初步研究结果表明,它可能与胰腺癌细胞的迁移和侵袭能力有关。  为了对此进行研究,并确认ARL4C在侵入胰腺癌细胞中的位置,研究人员精心设计了一个模拟癌细胞侵入人体的实验。他们创建了一个3D培养装置,可监测侵入周围胶原凝胶的癌细胞,并通过显微镜观察其中含有荧光标记的ARL4C对活细胞的侵袭。  研究人员原田秋和解释说:“我们发现ARL4C定位于细胞表面所谓的侵袭性伪足,其功能类似于侵袭足类,但在结构上与侵袭足类不同。”侵袭足类是癌细胞用来侵入其他组织的细胞腹面产生的足状突起,而侵袭性伪足比侵袭足类更长,直径更大,并从细胞前端延伸。“在这些伪足中,ARL4C招募了另一种称为IQGAP1的蛋白质(其在包括胰腺癌在内的多种癌症中也高度表达),它将一种称为MMP14的酶运输到伪足中,允许癌细胞打破并侵入胶原凝胶或细胞外基质。”  研究人员希望这种新机制的揭示有助于胰腺癌的治疗。具体来说,就是采用反义寡核苷酸(ASO)的治疗方法。ASO是单链DNA的短分子,在细胞内起作用以影响(阻断)蛋白质的产生。靶向ARL4C的ASO能够抑制植入在免疫缺陷小鼠胰腺的胰腺癌细胞的淋巴结转移。如果ARL4C被阻断,癌细胞的侵袭性较弱,扩散的可能性就较小。  研究人员称,该项发现尽管只是初步的,但为胰腺癌这种极具侵袭性的癌症开辟了有希望的新治疗途径,并阐明了其转移机制。
  • Nature重磅:“饿死”癌细胞,又添新线索
    近年来,随着国家工业化、城市化迅速发展,随之而来的环境污染以及人口老龄化加剧,导致我国癌症发病率持续上升。  2020 年全球最新癌症负担数据显示,2020 年全球新增癌症病例 1929 万例,其中中国新增癌症病例 457 万例,占到了全球的 23.7%。 同时,由于目前人们健康意识普遍较低,癌症筛查不到位,我国绝大多数癌症患者确诊时已处于晚期,治疗方案有限,预后较差。2020 年中国癌症死亡人数更是突破了 300 万。因此,亟需研发新的治疗,来改善癌症患者生存。  近日,美国麻省理工科赫综合癌症研究所 Matthew G. Vander Heiden 博士带领的研究团队和丹娜-法伯癌症研究中心的科研人员合作,在小鼠研究中发现,脂肪含量高、碳水化合物含量低的饮食,可以抑制小鼠肿瘤生长。  同时,研究人员还找到了其中的具体机制,癌细胞需要脂肪构建细胞膜,当组织中没有脂肪时,癌细胞可以通过 SCD 酶来将饱和脂肪酸转化为不饱和脂肪酸供癌细胞利用。而生酮饮食和热量限制饮食均可抑制 SCD 酶活性,但生酮饮食会同时提供大量的脂肪。相比之下,热量限制饮食既减少了脂肪含量,又抑制了 SCD 酶活性,从而会使得肿瘤生长显著减慢。  相关研究成果,发表在最新一期的顶级期刊 Nature 杂志上。  对此,本文主要作者麻省理工科赫综合癌症研究所 Evan C. Lien 博士表示,“热量限制不仅会使肿瘤缺少脂肪而饿死,还会抑制 SCD 酶,损害癌细胞对此的适应过程。这两个机制的结合可以显著抑制肿瘤生长。”  “不过,本研究的目的并不是推荐饮食,而是真正了解潜在的生物学机制。本研究揭示了热量限制饮食如何抑制癌细胞生长的机制,为未来新药的研发提供了方向。例如,改变癌症患者饮食中不饱和脂肪酸的比例,同时开发新药抑制 SCD 酶活性,或许是一个不错的方向。”  限制糖摄入“饿死”癌细胞,不太靠谱  众所周知,我们身体的其他正常细胞在分裂增殖到一定次数后,就会停止分裂增殖,体内的细胞逐渐衰老、减少,最终影响器官组织的功能,导致衰老和与衰老有关疾病。  而癌细胞是一种生长增殖非常快速,且可以无限分裂增殖的细胞,理论上只要有足够的营养和适合的环境,癌细胞可以无限制的生长。正是因为癌细胞生长速度快,消耗营养多,所以很多晚期癌症患者会出现消瘦现象。  因此,早在几十年前美国国家科学院院士、美国国家科学院医学研究中心院士、肿瘤血管新生理论之父 Folkman 教授就曾提出“饿死”癌细胞这一设想。简单来说,就是通过切断癌细胞血液和营养供应,来抑制癌细胞增殖。随后,众多科学家在这个方向上进行了大量的探索。  (来源:University of Missouri)  随后的研究发现,癌细胞在生长增殖过程中需要消耗大量的葡萄糖。因此,德国的生物学家约翰内斯• 科伊博士在《抗癌饮食》一书中表示,通过调整饮食,降低糖的摄入,长期依赖葡萄糖糖为营养的癌细胞,在持续的低糖饮食下会快速死亡。  那么,“饿死”癌细胞真的这么简单吗?  答案显然是否定的,约翰内斯• 科伊博士严重低估了癌细胞的能力。后续一系列的研究表明,葡萄糖并不是癌细胞唯一的能量来源。例如,2019 年的时候,来自加州大学洛杉矶分校的 Heather Christofk 和 Bill Lowry 等人就发现,癌细胞在葡萄糖缺乏的时候可以改变代谢方式利用谷氨酰胺提供能量。  不仅如此,对于中晚期,特别是晚期癌症患者,由于经过化疗、手术等一系列的治疗方案后,往往会处于一种营养不良状态,导致患者免疫能力下降。此时,限制患者葡萄糖摄入,不但患者无法忍受,相应的治疗无法完成,还会导致患者免疫力进一步下降,病情迅速恶化而死亡。所以临床上经常要求癌症患者吃高营养、高热量、易消化的食物,就是保证患者治疗过程中体质不过度下降。  因此,单纯从葡萄糖利用角度“饿死”癌细胞是不明智的。  限制脂肪摄入“饿死”癌细胞,或许可行  虽然大量研究表明,癌细胞在没有葡萄糖的情况下,可以改变代谢方式充分利用其他物质供能,仍旧可以快速生长,但是,近年来一系列的证据表明,饮食干预的确可以帮助减缓肿瘤生长。  生酮饮食和热量限制饮食是目前临床上癌症患者经常关心的两种饮食模式。  所谓生酮饮食就是少吃主食多吃脂肪和蛋白质的饮食模式,这种情况下人体会改变代谢利用酮体而不是葡萄糖供能,因此被称为生酮饮食。  (图注:生酮饮食(来源:Epilepsy Foundation))  同样地,所谓能量限制饮食,就是将每顿饭摄入的能量按正常标准减少 25%-50%。初步研究显示,在某些情况下,能量限制饮食或生酮饮食可能可以延长小鼠和其他多种生物的寿命。  那么,饮食干预是如何限制肿瘤生长的呢?为了弄清楚其中的原因,Vander Heiden 博士带领的研究团队在小鼠体内对生酮饮食以及热量限制饮食进行了研究,试图揭示饮食控制抑制癌细胞生长的奥秘。  通过胰腺癌小鼠模型的初步饮食干预,研究人员发现,相比于生酮饮食,热量限制饮食对肿瘤的抑制作用要大的多。  (图注:热量限制饮食(CR),而不是生酮饮食(KD),能够移植肿瘤的生长(来源:Nature)  随后,通过对小鼠胰腺肿瘤组织生长速度和各种营养物质浓度进行系统分析,研究人员发现,相比于正常饮食小时,热量限制饮食和生酮饮食小鼠中葡萄糖浓度均明显下降。不过热量限制饮食小鼠血脂水平也明显下降,但是生酮饮食小鼠血脂水平明显上升。)  这意味着,葡萄糖水平的降低对于癌细胞生长的抑制没有起到很明显的作用。相反,脂肪水平的变化或许是癌细胞生长抑制的关键。  由于癌细胞在增殖过程中需要脂肪来构建细胞膜,因此脂肪水平下降理论上是可以抑制癌细胞增殖的。不过,一般情况下,组织脂肪耗竭时,癌细胞可以通过硬脂酰辅酶 A 去饱和酶(SCD)将饱和脂肪酸转化为不饱和脂肪酸,从而加以利用。  在实验过程中,研究人员也发现,热量限制饮食和生酮饮食均可降低 SCD 酶活性,但是生酮饮食可以为小鼠提供脂肪,而热量限制饮食无法为小鼠提供足够的脂肪,因此肿瘤生长显著减慢。  最后,研究人员还对人类的数据进行了分析,以探索饮食模式和胰腺癌患者生存的关系,结果发现不同类型脂肪摄入似乎也会影响低糖饮食胰腺癌患者的生存。  总的来说,这一研究表明,热量限制饮食可以通过抑制 SCD 酶活性,降低肿瘤组织脂肪含量来抑制肿瘤生长,可能对癌症患者有利。  但是研究人员表示,他们不建议癌症患者使用热量限制饮食,以免产生不良反应。不过,针对 SCD 酶和肿瘤组织脂肪依耐性开发新的药物或许是一个更好的方向。
  • 新型 3D 模型助力科学家揭开癌细胞真面目
    p style=" text-indent: 2em " 科学家开发了一个面向患者的模型,使用这个模型可以更好地理解并最终终止癌细胞的迁移。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/10c81cf2-c4cb-4530-b9f8-6feaeccd63bf.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " 以前,传统的癌细胞研究只能在皮氏培养皿和显微镜载玻片中进行。而现在,研究人员开发了一个新的三维模型,这个模型可模拟更为接近于人体的环境,从而分析癌细胞的复杂性。每天,人体内会产生约1000亿个新细胞。这些新细胞与数以万亿计之前产生的细胞一起形成了我们赖以生存的组织和器官。有时,在细胞产生的过程中,其DNA发生突变,使得细胞存在缺陷并可能会对人体内部环境产生潜在危险。通常情况下,细胞会识别自身的缺陷并很快自行终止。 /p p   但有时候,突变的细胞非但没有自行消除,反而不断复制,从而形成可以分裂、转移(即迁移)并侵入身体其他部分的肿瘤,这种侵入通常是通过血流完成。幸运的是,卡内基梅隆大学机械工程菲利普· 勒迪克(Philip LeDuc)教授和博士生詹姆斯· 李· 万(James Li Wan)及匹兹堡大学乳腺癌研究员卡罗拉· 诺伊曼博士(Dr. Carola Neumann)合作,开发了一个面向患者的模型。科学家可以使用这个模型更好地理解并最终终止癌细胞的迁移。该研究组的研究论文发表在《Scientific Reports》,题为“通过微铣技术在芯片方法中模拟三维癌症的嵌入式脉管系统结构(Mimicking Embedded Vasculature Structure for 3-D Cancer on a Chip Approaches through Micromilling)”。据勒迪克介绍,这个项目的起因是研究人员对物理科学与癌症之间的关系越来越感兴趣。肿瘤实际上就是体内肿块,生化和物理手段都可以对其和癌细胞产生影响。而考虑到这两种手段之间的关系,勒迪克、诺伊曼和万开始关注癌细胞的转移和分析。通过合作,他们能够开发出一种更精确、更相关的研究癌细胞的方法。 /p p   不同于传统上在塑料培养皿中进行的癌细胞分析,研究小组建立了一个能更精确地反映生物体生理条件的三维模型。借助这个模型,科学家们可以在与人体更加相似的环境中发现并分析癌细胞的复杂性。“几十年来,生物学研究都在皮氏培养皿中进行,”勒迪克说,“但问题是,能制造出更有生理学意义的系统吗?我们使用微流体和微制造方法来创建三维系统,这是因为细胞存在于三维组织中,在自然条件下,它们是不会驻留在二维培养皿中的。” /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/06269c72-ca19-4797-bad9-ea2bc94888c7.jpg" /    /p p   一般来说,所谓微流体系统就是在微观水平上传输液体的系统,通常由塑料制成。但是勒迪克、诺伊曼和万想要建立一个更具生理学意义的系统,他们使用了人体内最主要的蛋白质——胶原蛋白来构建他们的微流体系统。“正如菲利普所说,过去我们用塑料培养细胞,用皮氏培养皿研究。”匹兹堡大学药理学和化学生物学副教授诺伊曼说。“但是,人体内是没有任何塑料的。拥有一个模仿生理条件的三维系统更好,能获得更快、更相关的结果。”每个该团队构建的微流体装置包含两个关键组件:模拟传统血管的平行通道和嵌入胶原中的癌细胞浓度集合。 /p p   一旦装置设立成功,通道就会被注入能扩散到周围胶原蛋白的化学刺激剂。随着兴奋剂分子远离通道,产生生物分子梯度。这种梯度能促使嵌入的癌细胞移动,而这种移动往往是向着模拟血管通道的。就病人来说,如果癌细胞进入血液,它们就会转移,并可能形成继发性癌肿瘤。据勒迪克和诺伊曼称,大多数实体瘤患者通常死于肿瘤转移,而非原发性肿瘤本身。这就是为什么科学家首先要弄清楚如何阻止癌细胞发生转移。癌细胞的转移具有从原发肿瘤转移到血液或淋巴系统的能力—— 这一过程需要癌细胞迁移并重塑肿瘤组织以侵入身体的其他部位。所以,为了阻止其转移,科学家需要了解哪些因素能够支持癌细胞的移动和组织重塑。这也就解释了为何勒迪克、诺伊曼和万开发的这个三维系统如此重要。 /p p   “癌症是一种极其异质性的疾病。这就意味着不仅每个患者的癌细胞各不相同,甚至在一个肿瘤内,癌细胞也有所不同。”诺伊曼说。“转移也是如此。根据它们在身体中的位置,每个继发性肿瘤也不相同。”勒迪克、诺伊曼和万相信,研究人员最终会使用他们的系统来检查每个患者的肿瘤以确定每位患者的最佳治疗方法。这个过程最终将有助于使癌症治疗更加个性化和有效。“我们的模型可以作为某个特定患者的模型,”万说。他组织完成了实验室实验并分析了研究结果。“这非常重要,正是由于每个病人的癌症各不相同,才使得它很难治愈。”理想的话,这个由勒迪克,诺伊曼和万开发的三维系统将为研究人员和科学家提供所需工具,以阻止患者癌细胞的转移。 /p p   “如果至始至终,肿瘤只能呆在原位,什么都不能做。这样对病人来说还好。”勒迪克说,“但是一旦它发生转移,一切失控了。我们希望我们的系统能对终止癌细胞转移有所帮助,并且从长远来看,希望它能改善病人的治疗效果。 /p
  • 科学家研制"纳米盘" 精确打击杀死癌细胞
    美国科学家研制出一种体积微小、具有靶向抗癌功能的“纳米盘”,将其植入人体内,可以利用生物纳米技术杀死癌细胞,无副作用。   这种抗癌新法现阶段已取得实验室成功。   体积微小   这种名叫“纳米盘”的新型生物纳米材料是一种高分子聚合物,外形呈圆形,带有磁性。   “纳米盘”直径只有100万分之一米,厚度约为600亿分之一米。由于体积微小,它们可以穿行于人体组织细胞中。   实验室测试证明,纳米盘可以破坏癌细胞细胞膜,使癌细胞自行死亡。   《科学美国人》月刊11月29日援引哈佛大学工程与应用科学学院生物工程教授戴维穆尼的话报道:“(研究展示了)工程学方法在免疫学应用中的威力。”   这项研究由哈佛大学免疫学和生物工程学研究人员主持。研究成果11月29日发表在英国《自然材料》月刊网络版。   精确打击   “纳米盘”由铁镍合金制成,具有磁性,放置在磁场中时会因引力作用而移动。   研究报告说,“纳米盘”具有靶向抗癌功能,如果提供正确的磁场导向,它们就能准确找到癌细胞,将其消灭。   研究报告作者之一、美国阿尔贡国家实验所研究员埃琳娜罗兹洛瓦说,在实验室测试中,把“纳米盘”置于低磁场环境10分钟,就足以消灭90%的癌细胞。   英国基尔大学研究员乔恩多布森评论这一研究成果说,抗体可以用来引导“纳米盘”,将它们导向癌细胞所在位置。   “这项研究为攻克癌症提供了一项简洁、快速的技术,而且(这一技术)不会造成化疗等全身治疗方式所引发的副作用,”他说。   无副作用   此前,科学家曾多次尝试改进纳米抗癌技术,比如使用能抑制肿瘤生长基因的小分子干扰核糖核酸纳米粒子。   动物实验证实,这些纳米抗癌技术能有效控制癌细胞扩散,但由于可能引起免疫反应,未能向人体试验阶段推进。   “纳米盘”直接作用于癌细胞,使它们自行死亡,不会引发副作用。   “(纳米盘)可以被植入皮肤下任意地方,”穆尼说,“植入物会激活免疫机制,摧毁癌细胞。”   与手术切除肿瘤或全身化疗、放疗等现有癌症治疗方法相比,“纳米盘”可能成为更简洁有效的抗癌新疗法。
  • 重点专项巡礼:这枚“木马”探针能“摸底”肺癌细胞
    p    strong 重点专项巡礼 /strong /p p   “幸福的家庭都是相似的,不幸的家庭各有各的不幸。”列夫· 托尔斯泰的这句话用来类比正常细胞和癌细胞再合适不过,不同人的正常细胞是相似的,而癌细胞的异常蛋白却各有姿态。 /p p   “肺癌患者中可能的细胞异常有很多种,单就EGFR这一种跨膜蛋白质的异常就有好多。”近日,哈尔滨医科大学附属第四医院医学影像中心主任申宝忠教授就不久前发表在《科学》子刊《转化医学》上的论文接受科技日报记者专访,他表示,肿瘤的这种表达基因上的差别学术上称为“异质性”,除了患者个体的异质,空间异质(不同病灶、同一病灶的不同部位EGFR突变分型也不相同)、时间异质(不同时间EGFR突变分型存在动态变化)都使得实施靶向治疗前必须对肺癌细胞进行“摸底”。 /p p   靠什么来“摸底”呢?之前的检测方法有取样检测等,有创、可重复性差,还难以实时跟踪。在国家973计划项目“肺癌在体分子分型的新型纳米分子成像探针基础研究”专项的支持下,申宝忠团队成功构建了一种PET(正电子发射计算机断层显像)成像的分子探针——18F-MPG。这种探针能够像“木马”一样潜入癌变细胞中,寻找到位于胞内段的EGFR蛋白突变的酪氨酸激活域,并和它特异性结合。探针中18F衰变所形成的影像就能像进入“敌区”的情报员一样时刻报告癌细胞的“底细”。 /p p   “利用PET分子成像技术,研究者们可以在活体状态下捕捉到该分子成像探针的结合位置、数量。”申宝忠教授说,有了探针,癌症的EGFR突变分型检测就此实现“无创、实时、动态、精准识别”。 /p p strong    /strong 团队开展了75例肺癌临床受试者研究,可以从定量结果中明显看到,EGFR突变型肿瘤对探针的摄取明显高于EGFR野生型和二次突变耐药型肿瘤对探针的摄取程度。数据显示,用新发明的“木马”探针鉴别法,对肺癌细胞的鉴别准确率高达84.29%。 /p p   此外,新探针还能抵达此前的鉴别方法无法抵达的“死角”。“肺癌最易颅内转移,依靠以前的旧探针难以进行颅内转移的诊断,而18F-MPG在正常脑组织内无摄取,在EGFR突变的转移瘤内高摄取。”申宝忠教授说,这一优势有助于对非小细胞肺癌进行精准分期。 /p p   经过了探针的全方位摸底标记之后,EGFR突变的肺癌患者中哪些适合分子靶向药物,并可以被有效治疗,哪些不适合,治疗可能会无效,这个患者最关心的问题,就可以给出初步的预判。申宝忠教授解释:“在肺癌EGFR分型中,我们甄别出EGFR突变型患者是药物敏感型,这些患者使用对应的靶向治疗会更有可能治疗有效。而EGFR野生型和二次突变耐药型这两种患者是不建议使用易瑞沙、特罗凯等分子靶向药物治疗的。” /p p   临床治疗结果也验证了他们的预期:经过筛选的患者的症状客观缓解率为81.58%,而未经过筛选的患者仅有46.48%治疗有效果。前者的平均肿瘤无进展生存时间为348天,后者的平均时间为183天。 /p p   “癌细胞还是一个动态变化的细胞,可能产生二次突变,治疗方法有效果一段时间之后,可能会使得癌症细胞进行自身的调整,从而产生耐药性,治疗效果将大打折扣。”哈尔滨医科大学教授孙夕林说,这个时候了解癌细胞的动态,才能做到“知己知彼、百战不殆”。 /p p   18F-MPG探针可以用来指示患者是否产生耐药性。如果之前的探针吸收值很高,后来减低了,低于一定程度以下,那就意味着患者产生耐药,如果延续老方法,有效率仅为6.06%。“探针吸收的拐点是在提示我们需要及时调整治疗方案了。”申宝忠教授说。 /p p   “我们的基于分子成像的分子分型是一种非常有效的新方法和新技术。”申宝忠教授说,它将帮助肺癌的临床治疗实现精准的“诊”和“疗”。其中“诊”不仅仅告知患者患了肺癌,还告知患者患了何种肺癌,而对应的“疗”也可以具体各自开展不同的治疗方法,进而获得最高效的治疗。 /p p   “亚裔、女性、不吸烟者、腺癌(肺癌中的一种)患者中,肺癌细胞中存在EGFR突变的比率非常高。”申宝忠教授提醒,EGFR突变型肺癌并不是肺癌的全部,但在亚洲人中EGFR突变导致的肺癌占主导位置,其他的分型还在进一步摸索研究中,以期能够使“先诊后疗”的精准临床策略获得更广泛的应用。 /p
  • 组图:电子显微镜带你开启人体微观之旅
    电子显微镜(electron microscope,电镜)是利用电子与物质作用所产生之讯号来监定微区域晶体结构,微细组织,化学成份,化学键结和电子分布情况的电子光学装置,常用的有透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)。   在实验室中,SEM是一款很常见的仪器。平常,我们经常用它来观察材料、生物物质等的形貌和微观结构,常常会有一些让我们叹为观止的景观。但是你想过我们的人体在电子显微镜下会是什么样子吗?   据悉,在扫描隧道电子显微镜下观察到的人体微观结构,可以分辨1-5纳米(1纳米相当于10亿分之一米)直径的细节,让人一睹难得一见的身体细节。   日前,腾讯科技发布了一组利用扫描电子显微镜拍摄的人体微观图,借助SEM的力量将让你开启人体的发现之旅,在这里你将看到从未见到过的景象。   这里几乎所有的这些照片都来自于扫描电子显微镜(SEM)。借助SEM的力量将让你开启人体的发现之旅,在这里你将看到从未见到过的景象。上图是许多精子试图为卵子授精的近距离照片。   这张照片中的物体看起来就像肉桂糖果,但它们事实上是人体中最常见的血细胞&mdash &mdash 红血球。这些两面凹的细胞承担着将氧气送往身体各处的任务。   定期修剪和良好的护理应当不会让你的头发末端出现照片中的这种难看状态。   在你大脑的千亿神经元中,普肯野神经元是其中最大的。这些细胞是小脑皮层中的运动协调大师。酒精和锂等有毒物、自体免疫系统疾病以及基因突变都能够对人类的普肯神经元产生消极影响。   这是人耳内毛细胞静纤毛的近视图。这些静纤毛能够探测机械运动对声音振动做出反应。   在这张照片中,着色的视网膜血管从黑色的视神经盘背景中凸显出来。   这张色彩强化的照片显示的是舌头上的味蕾。人类舌头上大约有1万个味蕾用于探测酸甜苦辣等味道。   经常刷牙吧,因为不刷牙在牙齿表面就会形成玉米状斑块。   这是当那些相同的红血细胞紧密集合成血凝块时的样子。   这张色彩强化照片展现的是肺内表面的样子。那些空腔就是肺泡,也就是与血液交换气体的地方。   这张照片中反常的肺癌细胞与之前健康的肺部形成了鲜明的对比。   小肠内的绒毛增加了肠道的表面积,这就帮助肠道进行食物吸收。近距离观察,你可以看到一些食物粘附在缝隙当中。   这张是人类卵细胞的色彩强化照片,卵细胞的表面附着着透明带状物&mdash &mdash 糖蛋白,糖蛋白不仅能保护卵细胞,还能够帮助它捕获精子。   这看起来就像是一个战场,但是它事实上是受精5天后的一颗卵子。这张荧光照片是借助一台共焦显微镜拍摄的。   生命循环的再一次开始:这是6天大的胚胎开始进入子宫内膜的情景。
  • 美国航天局电子鼻可测大脑癌细胞
    美国最新研究发现,美国航天局用来监测国际空间站和航天飞机内某种气体成分的电子鼻,还可以用来检测大脑癌细胞。   据美国媒体日前报道,这种名为“Enose”的电子鼻是由美国航天局喷气推进实验室研发的,设计目的是用它探测航天飞机和国际空间站出现的微量的氨渗漏问题。一个由神经外科、癌症以及航天领域专家组成的研究小组,在利用这种电子鼻研究大脑癌细胞转移时发现,电子鼻能够区分健康细胞和癌细胞的不同“味道”,从而使医务人员能准确判定癌细胞群的具体位置,避免其与周围健康细胞发生混淆。   研究小组负责人、加利福尼亚州杜阿特医学中心科学家巴巴克卡提卜说,这种仪器是利用高分子膜研制的,这种膜遇到不同物质,电导率就会发生变化。各类细胞的“味道”其实包含了不同物质,通过分析这些物质引起的高分子膜电导率变化,就能分析出这些物质的成分,从而区分出癌细胞。   卡提卜认为,这项刚起步的研究为未来发现和监测大脑癌变及其病理学研究提供了新方法。
  • 俄开发能找到血液中癌细胞的新技术
    俄罗斯萨拉托夫国立大学科研人员确定了黑素瘤细胞受到激光辐射发热并产生的超声波信号参数,从而开发出找到血液中癌细胞的有效技术。相关研究结果近日发表在《科学报告》上。 众所周知,大约90%癌症患者的死亡与癌细胞转移有关,初生肿瘤的癌细胞进入淋巴和血管,并进一步通过生物液流扩散至全身。在许多情况下,可以通过外科手术成功切除初生肿瘤,非转移性癌症可以治愈。然而,发生在不同器官中的转移性恶性肿瘤很难被治愈。在这种情况下,当治疗尚有效时,尽早在患者血液中发现循环肿瘤细胞是很重要的,而流式细胞测定法可根据光散射和荧光信号研究血液。 俄研究人员称,为了“看到”血液中感兴趣的外来物,如循环肿瘤细胞,在研究中使用了光声学技术,它集激光医学(如使用激光脱毛)和超声波装置于一体。如果细胞吸收了激光波长上的辐射,它们就会发热,材料会发生热膨胀,产生与信号非常相似的声音,它用于超声波医疗设备。因为信号水平受癌细胞生长条件和阶段的影响很大,据此可以寻找在哪些激光参数下黑素瘤细胞开始有效加热并产生超声波信号。 俄科研人员根据研究结果开发出人工“癌细胞”,它们在相同的参数下开始“发声”,整体上表现得像癌细胞一样。人工“癌细胞”具有完全生物相容性,将它们注射到实验室的小鼠血液中,借助已开发的光声学流动式血细胞计数器“看到”了它们。 目前,研究人员正在完善光声学流动式血细胞计数器并明确实验模型的参数,这些参数可将测量技术从动物转移到人体组织。在不久的将来,研究人员将创建一个模型,可在激光安全参数下直接在人体血液中寻找癌细胞。
  • 癌症检测新方法:验血可测出癌细胞
    导读:美国研究人员找到检验癌症的新方法,让医生通过探测血液中是否有癌细胞,确定病人的情况。此法能在十亿个健康血细胞中探测到单个“离群”的癌细胞。   找出新方法的波士顿研究组将同药剂公司强生(Johnson & Johnson)合作,推广此新的癌症诊断方法。美国四所大规模的癌症中心将在今年开始试用这个还处于实验阶段的新法。此法广为应用后,将彻底改变乳腺癌、前列腺癌、结肠癌和肺癌等多种癌症的诊断和治疗。   参与研发此项检验方法的马萨诸塞州总医院癌症中心主任哈伯说:“这如同是液态的切片检查(biopsy)”,用此法既可避免疼痛的切片检查,又较定期的成像扫描(imaging scan)检查,更方便医生监控病患的状况。   目前,好些病人是通过针刺切片,确定细胞是否出现癌病变,但此法无法让医疗人员掌握足够的样本,确认肿瘤是何种基因所诱发,生长途径为何。通常,医生是让病人接受药物或放射线治疗,等待两个月后,再作断层电脑扫描(CT scan),看肿瘤是否缩小。可是,有些病人可能等不及医生确定下一个疗法。   哈伯解释道:“若你能迅速地把它找出来,‘确定药物有效’,就能继续使用,‘确定药物无效’,就试别的疗法。”   研究组在报告说,检验人员是使用布满7万8000个细点的微型晶片,进行检验,这些有如实验室玻片(lab slide)的晶片上的细点,就有如牙刷刷毛尖端的细点一般。细点上有能同癌细胞结合的抗体(antibody),当血液流过晶片时,癌细胞就会粘在细点上。   参与晶片设计工作的哈佛大学生物工程师托纳说,此检验方式,能在十亿个以上的细胞当中,找出一个单一的癌细胞。他补充道,研究组之所以能确实此比例,是因为他们把癌细胞混入健康的细胞中,再用晶片去找出来。
  • 清华:真正“饿死癌细胞”尚需时日
    颜宁和邓东在实验室   很难想象眼前这群学生模样的人是传说中的&ldquo 科学家&rdquo 。   都是彩色T恤、卡其色中裤、架着眼镜的青涩面孔。团队里最&ldquo 老&rdquo 的博士后邓东33岁,站在清华大学生命科学院楼门口,带着耳机摇头晃脑地听着歌,以至于上门采访的中国青年报记者毫不犹豫地从他面前径直走了过去。   事实上,这个团队在世界顶级科学杂志《自然》上发表的最新成果,几乎是全国人民都知道的&ldquo 饿死癌细胞&rdquo 新闻。新浪微博的&ldquo 饿死癌细胞&rdquo 话题被网友浏览过435万次,连手机应用给用户推送的头条新闻也写着&ldquo 人类有望饿死癌细胞&rdquo 。   有人注意到,这项听起来非常高大上的新成果后面,是一帮年轻科学家。团队中多数成员,都是传说中的&ldquo 90后&rdquo 。   在愚人节得知论文被《自然》接受,邓东的第一反应是对方在开玩笑   6月7日,邓东沙哑着嗓子接受了中国青年报记者的专访。他解释说,前一天晚上,和同事们庆祝论文的发表,在KTV里&ldquo 唱嗨了&rdquo 。   他想重新解释一下自己的这项研究:&ldquo 要达到饿死癌细胞的程度,大概是几十年以后的事了。&rdquo   被大众认为&ldquo 饿死癌细胞&rdquo 的这项研究,实际是关于一个名为&ldquo GLUT1&rdquo 的葡萄糖转运蛋白。在我们的人体中,这个小家伙专门负责将能量的来源&mdash &mdash 葡萄糖&mdash &mdash 运送进一个个细胞里。   &ldquo 如果一个细胞是拳头那么大,葡萄糖分子顶多芝麻粒大小。&rdquo 邓东说。他懂得如何用简单易懂的语言描述自己的研究:&ldquo GLUT1就像是一道&lsquo 门&rsquo ,能量得从那门里进来。你想想我们周围的门有多少样子?木头的、玻璃的、朝里面开或者向外面开、还可能是旋转的自动门&hellip &hellip 我们现在就是摸清了这扇门的样子。&rdquo   这扇&ldquo 门&rdquo 是两束呈螺旋状的晶体,能牢牢扎在不溶于水的细胞膜上,让葡萄糖从螺旋之间&ldquo 溜&rdquo 进去。   但是,是不是真有这么一个&ldquo 塞子&rdquo ,能把癌细胞身上的这道门堵住呢?   邓东在今年4月1日收到了论文被《自然》杂志接受的消息,这位&ldquo 80后&rdquo 青年的第一反应是:不是骗我吧?   所以他绷住了,假装没看到来自导师的短信。最后他的导师、清华教授颜宁绷不住了,一个电话打过来:&ldquo 你怎么没反应呢?!&rdquo   颜宁今年37岁,被《人民日报》形容为&ldquo 我国生命科学领域杰出的青年科学家&rdquo 。她2007年从普林斯顿大学回到清华担任教授,是学生口中的&ldquo 大美女&rdquo 和&ldquo 偶像&rdquo 。她&ldquo 很爱跟人开玩笑&rdquo ,路过清华生命科学院三楼的走廊,清脆的笑声在一楼都听得见。   对她来说,在诸如《自然》或《科学》这样的期刊上发表论文并不稀奇,但这回邓东团队做出的成果分外不同&mdash &mdash 她终于可以在博客上写下一行句子:达到了我来清华时候的第一个目标,做出了想做的!   在颜宁刚回清华大学当老师的时候,有前辈对她描述过做科学家的三种境界:最下层的,是把科学家当做一种&ldquo 职业&rdquo ,将科研当成一种谋生手段 第二层的是&ldquo 兴趣&rdquo ,追求自己所喜欢的东西 最高的一层是&ldquo 永生&rdquo 。   前辈说到这一点的时候,颜宁的脑海中想起的是李白与杜甫,那些虽然去世、但姓名永远留在历史中的人物。   &ldquo 对颜老师来说,这是她从建立这个实验室起,最想做的课题&rdquo ,邓东解释说,&ldquo 就像我们的人生都是有一个追求目标的,而我们最想的是把某个世界级的课题做出来、解释一个什么样的科学问题。&rdquo   这项成果得到了美国科学院院士、转运蛋白研究专家罗纳德· 卡百克的盛赞:&ldquo 学术界对于GLUT1的结构研究已有半个世纪之久,而颜宁在世界上第一个获得了GLUT1的晶体结构,从某种程度上说,她跑赢了过去50年从事其结构研究的所有科学家。这也是至今获得的第一个人源转运蛋白的结构,并代表了一项重要的技术突破。&rdquo   和两位&ldquo 大侠&rdquo 一块儿&ldquo 跑赢过去50年所有结构研究科学家的&rdquo ,还有三位&ldquo 小弟&rdquo :博士二年级的徐超、吴建平,以及生命学院的本科生孙鹏程。   GLUT1是特别不安分的对手,被颜宁形容为&ldquo 人来疯&rdquo   &ldquo 你未来有什么目标?&rdquo 中国青年报记者问本科即将毕业的孙鹏程。   &ldquo 继续做下去,做出更好的东西。&rdquo 他不假思索地说。   &ldquo 你的目标太近了&rdquo ,邓东迅速纠正了孙鹏程的想法,&ldquo 理想总是要远大一点的&mdash &mdash 我觉得你的目标应该是5年之内顺利毕业。&rdquo   科学家的生活,当然就是被&ldquo 看文献&rdquo 和&ldquo 做实验&rdquo 填满了。不过在颜宁实验室里的这群人,还喜欢看《中国好声音》、《爸爸去哪儿》以及《舌尖上的中国》。   &ldquo 什么红我们就看什么,然后在实验间隙大家都聊&rdquo ,邓东总结了一下《舌尖上的中国》其中一集的内容:安徽毛坦厂中学的学生们为了高考在拼搏,全国各地的家长们则在为了孩子们的高考而拼搏,所以这辈子就指着这一考试了。   邓博士一边说,一边龇牙咧嘴。他自个儿是研究生才考进清华的。   另一方面,徐超出自艺术之家,却打小就立志要当科学家&mdash &mdash 考大学的时候,只填了生物一个专业。对这个气质还像高中生的年轻人来说,进实验室是顺理成章的选择。   孙鹏程黑黑壮壮的,与白净的徐超坐一块儿,也看不出来谁年纪大。他形容自己学生物是&ldquo 掉坑里了&rdquo :想想上高中那会儿,全社会都在使劲忽悠,&ldquo 21世纪是生物科学的世纪&rdquo !   不管怎样,等这几个小弟被选进颜宁的实验室时,大师兄邓东还是用恶搞片《一个馒头引发的血案》里的名句来引诱他们:&ldquo 跟着东哥,有肉吃!&rdquo   他们要搞定的GLUT1,是一个特别不安分的游戏对手,被颜宁形容为&ldquo 人来疯&rdquo 。它的个头小到不可能透过显微镜来一探究竟,性格又活泼,不乐意聚拢了排成队让科学家参观。   邓东等人的主要任务,就是把这些个葡萄糖转运蛋白们捉起来,攒在一处,直到能够从上千万个一模一样的蛋白组成的晶体身上摸索出它们的模样。   孙鹏程和徐超负责&ldquo 捉&rdquo ,从两种表达体系里面纯化出大量实验需要的蛋白质 吴建平帮着他们收集数据,邓东则把他们的成果&ldquo 攒&rdquo 起来,和颜老师一起设计实验,令蛋白质结晶。   每周,他们与颜宁讨论课题的进程,得到指导与建议。   邓东给队友定下的日程被称为&ldquo 7· 11&rdquo :大家要早晨7点到实验室,晚上11点离开。   这种规矩应用到一帮90后身上,就变成了&mdash &mdash 早上7点20,邓东醒过来,一拍脑袋往食堂赶,孙鹏程可怜巴巴地打来电话:&ldquo 东哥,我在实验室门口等着呢&rdquo 而徐超呢,4个小时前刚刚离开实验室,现在睡得正香。   时间一长,邓东发现也只能这样了:孙鹏程永远是最早到,最早走的,而中午才姗姗来迟的徐超也实验到半夜三点。他们的团队,就是大家都根据自己的作息来工作,人们穿着白大褂在实验室里来来往往,这里的灯,每天只有4个小时是暗着的。   做实验就像走在一团迷雾中,不知道下一步是深渊还是光明   &ldquo 我们用4年时间,看看这100条路里面哪一条路能走。&rdquo 一年前,决心死磕GLUT1的时候,邓东就这么跟团队说。   在可能的100条路里,几个年轻人得一条条地试过来。国外的研究人员钻研葡萄糖转运蛋白已有数十年,而在清华大学这间成立不到10年的实验室里,他们没有那么多经验。   他心里也飘过念头&mdash &mdash 最糟糕的话,也许几十年都做不出结果来:&ldquo 做实验最苦的地方,是你就好像走在一团迷雾中,不知道下一步是深渊,还是下一步就见到光明。如果陷入深渊,那就不能自拔了。&rdquo   这也是孙鹏程觉得最要命的地方。有那么大半年,他就在不断地迎接失败:&ldquo 这不对,那也不对,方法得不断改换。&rdquo   而这种很可能会&ldquo 不能自拔&rdquo 的研究工作并不会立即转化成可以实打实看见、应用的东西。   就譬如这回被媒体说成&ldquo 饿死癌细胞&rdquo 的研究,其实只是弄清了GLUT1这扇&ldquo 门&rdquo 的结构。这项研究成果也许可能是医学的福音:癌细胞消化葡萄糖所能产生的能量,不到普通细胞的15%,因此,癌细胞需要更多的葡萄糖转运细胞来帮它输入能量。在摸清了GLUT1晶体结构之后,根据其工作机理对癌细胞实施人工干预,也就成了未来可能发生的一种情况。   但是,就算这真的可行,到能够实施的那一步,也得是&ldquo 20年以后&rdquo 了。   &ldquo 目前这些都还在初级阶段。我们读过一些论文,了解可能有一些方式能作用于葡萄糖转移蛋白&rdquo ,邓东并不认为自己的这项研究重点是治病,&ldquo 对科学家来说,最重要的就是对未知世界的探索。&rdquo   为了让性格活泼的GLUT1能乖乖结晶,这些小伙子在低温的实验室里工作。翻阅大量文献后,他们找到了一个突变,让它以比平时慢了几千倍的速度持续工作。   今年1月,邓东发现了一颗颇为理想的结晶。因为从前有过把盐晶误认的糗事,他憋着没敢太激动,跟颜宁汇报的时候也只轻描淡写地提了一句。最后的确认要带到上海同步辐射光源去检验,等待结果的时候,邓大师兄这么安慰小弟:&ldquo 反正至少是个膜蛋白结构。&rdquo   上海真正传回信息的时候是1月17日晚上,所有成员都在实验室里,守着电脑。邓东看到电脑上模模糊糊地出现了一团深蓝色线条,他划拉了一下屏幕,见到了明显的一圈圈的螺旋形。那是典型的转运蛋白的结构。   实验室里所有人一阵欢呼,邓东一句话没说,跑出了实验室。   &ldquo 你可以想象那画面,深夜的教学楼,一个人蹬蹬蹬从走廊这头跑到那头,闯进颜老师办公室,瞪着她三秒钟,一个字都没说出来,就朝着她点了点头&rdquo ,邓东回忆道,&ldquo 然后两个人蹬蹬蹬从走廊那头跑回这头。&rdquo   &ldquo 那一刻我已经知道,这一定是一个里程碑式的研究结果。&rdquo 邓东说。   当今年的4月1日,《自然》杂志正式通知他们论文被接受的时候,邓东最激动的时候已经过去了。因为不想显得自己&ldquo 太hold不住&rdquo ,他连导师的短信都没回复。   直到颜宁给他打来电话催问。   &ldquo 我&hellip &hellip 我在给您回邮件。&rdquo 邓东磕磕巴巴地回复说。   谁也不知道,在接到短信后的几分钟里,邓东把自己关在屋里,&ldquo 小哭了一下&rdquo ,&ldquo 辛苦了那么久,总算没有白白浪费&rdquo 。
  • 科学家发现癌细胞逃脱巨噬细胞吞噬的机制
    针对肿瘤的单克隆抗体疗法在很大程度上是通过触发巨噬细胞吞噬癌细胞来驱动癌细胞的清除。然而,癌细胞逃避吞噬作用的机制尚不完全清楚。近日,来自美国的科学家团队在《Nature》杂志发表题为“Inter-cellular CRISPR screens reveal regulators of cancer cell phagocytosis”的文章,详细探讨了癌细胞逃避吞噬作用的机制。  研究人员对阻碍抗体依赖性细胞吞噬(ADCP)的因素进行鉴定。发现在癌细胞中除了簇分化抗原47(CD47)等已知因子外,还存在包括酶脂肪细胞质膜相关蛋白(APMAP)在内的许多对ADCP易感性调节因子。APMAP的缺失与肿瘤抗原靶向单克隆抗体和/或阻断CD47的单克隆抗体协同发挥作用,在多数癌细胞类型中显著增加吞噬功能。APMAP的缺失还可以与几种不同的肿瘤靶向单克隆抗体协同抑制小鼠肿瘤生长。使用全基因组反筛选技术,研究人员发现巨噬细胞中G蛋白偶联受体84介导了对APMAP缺陷癌细胞的吞噬增强作用。  该研究揭示了一种抗体驱动易化吞噬作用的肿瘤内在调节因子,扩展了我们对肿瘤抵抗巨噬细胞吞噬作用机制的认识。   论文链接:  https://www.nature.com/articles/s41586-021-03879-4
  • 可分离血液中癌细胞的生物芯片问世
    据澳大利亚广播公司日前报道,澳大利亚科研团队发明了一种可分离血液中癌细胞的生物芯片,能甄别出血液中的癌细胞并将其移除。该技术可大幅降低癌症治疗费用,有望延长患者生命。 澳大利亚新南威尔士大学的一个科研团队研发的这种生物芯片,在一个名为“癌症透析”的设备中过滤血液,甄别并移除癌细胞。该团队研发这种芯片的初衷,是想寻找一种较便宜且痛苦较少的癌症诊断方法。 团队负责人马吉德瓦尔基阿尼博士称,人类癌症中99%的癌症是实体瘤,而进入人体外周血(除骨髓之外的血液)循环的癌细胞会随着血液转移,扩散到身体其他部位。根据癌细胞比健康细胞大,代谢较旺盛的特点,医生将混有健康细胞和癌细胞的血液放入生物芯片中,在液体压力的影响下,较大的癌细胞和较小的健康细胞分别进入不同的出口,成功分离。 该芯片还能大幅降低与癌症相关的治疗成本。据了解,澳大利亚进行肿瘤检测的扫描费约700澳元(约合3229元人民币),而用这种芯片检测血液中癌细胞的成本仅为50到100澳元(约合230元至460元人民币)。 此外,该技术或能延长癌症患者的生命。有医生建议,如果能制作大型芯片,癌症患者的血液就如同接受肾透析一样得到“清洗”。将分离了癌细胞的血液重新输回患者体内,也避免了因输入他人血液造成的免疫反应。对于癌症早期患者,可通过这种技术降低癌症转移扩散的几率。
  • 精准医学是我国医学占领国际制高点的历史机遇——第二届生命组学与精准医学大会暨Science专刊发布会
    仪器信息网讯(2016年12月23日,北京国际会议中心)第二届生命组学与精准医学大会暨Science专刊发布会隆重召开。北京大学副校长、医学部主任詹启敏院士担任大会主席,北京大学肿瘤医院院长季加孚教授、中国医学科学院肿瘤医院副院长石远凯教授、北京大学人民医院副院长王建六教授、首都医科大学附属北京天坛医院副院长张力伟教授分别任分会主席。  大会由中国医学装备协会、Science杂志、中国生物化学与分子生物学会临床应用生物化学与分子生物学分会、中国生物化学与分子生物学会蛋白质组学专业委员会(CNHUPO)、中国医学装备协会采购与管理分会、中国医师协会检验医师分会精准检测与精准诊断专家委员会和北京化工大学生命科学与技术学院主办;由中国生物技术创新服务联盟、北京市临床质谱国际科研合作示范基地、中关村生物质谱转化医学开放实验室、北京海淀区生物与健康产业协会和中关村美中生物技术产业集群创新联盟等单位协办,梵诺阿特文化传播(北京)有限公司承办。 大会现场  北京大学肿瘤医院院长季加孚教授主持开幕式和Science杂志精准医学专刊发布会,邀请Science亚洲创始人吴若蕾女士、北京大学医学部主任詹启敏院士、中国医学装备协会会长赵自林、中国医师协会检验专业委员会副会长张曼教授和中国生物化学与分子生物学会临床应用生物化学与分子生物学分会会长康熙雄教授讲话。Science专刊发布合影,由左至右依次是Science亚洲区创始人吴若蕾女士,北京大学医学部主任詹启敏院士,北京毅新博创生物科技有限公司董事长马庆伟先生组委会全体成员共同启动大会,会议正式开始  大会报告部分共包含12个报告,涵盖胃癌、肺癌、肝癌、乳腺癌、子宫内膜癌、胰腺癌、血液病、尿蛋白质组和质谱技术等方面的科研现状和进展。北京大学医学部主任 詹启敏院士 “科技创新和精准医学”  精准医学关注生命全过程、健康全过程和健康的多方面,是现代医学发展的必然。精准医疗将为病人提供“量体裁衣”式的最佳治疗,实现“合适的病人、合适的时间和合适的治疗”。疾病预防与控制的任何一项成就——新技术、新装备和新药物都是医学科学发展的结果。我国95%以上的西药、95%以上的医疗器械,以及95%以上治疗方法,来源于或依赖西方国家,精准医学是我国在医学发展中占领国际制高点的历史机遇。北京大学肿瘤医院院长 季加孚教授“胃癌IMOONSHOT——精准医疗与胃癌精准防诊治的中国力量”  随着基因测序技术革新、生物医学分析技术进步,以及大数据分析工具的出现,胃癌精准医疗时代已经来临。我国胃癌精准医学近期目标,主要利用目标药物对癌症进行创新性治疗、建立精准的癌症综合疗法和攻克肿瘤耐药性这一难题。复旦大学附属华山医院外科主任、复旦大学肿瘤转移研究所所长 钦伦秀教授 “肝癌的精准治疗进展”  精准外科包含基于先进影像学、分子成像和计算机分析技术的精准手术和基于分子生物学的精准诊断、治疗和预后两方面的内涵。钦教授从肝癌的精准分期分型、液体活检和分子靶标等三个方面,报告了目前肝癌研究和临床治疗的现状。首都医科大学附属北京天坛医院副院长 张力伟教授“从脑干胶质瘤的治疗历程解读‘精准医疗’”  脑肿瘤是危害人类健康的重大疾病,原发性脑肿瘤以恶性肿瘤为主,呈高复发率、高转移率和高死亡率“三高”特征。我国脑干胶质瘤原代细胞系资源丰富,全部完成基因测序,生物信息完整。如何利用好这些病例资源,是脑肿瘤领域精准医学面临的重大任务。国家癌症中心副主任、中国医学科学院肿瘤医院副院长石远凯教授《中国晚期肺癌诊治专家共识(2016年版)》解读  报告从晚期非小细胞肺癌的治疗策略、晚期肺鳞癌的治疗、晚期非鳞癌非小细胞肺癌治疗和抗血管生成治疗等四个方面解读了《中国晚期肺癌诊治专家共识(2016年版)》。北京大学国际医院乳腺外科主任、北京大学肿瘤医院家族遗传性肿瘤中心主任解云涛教授“家族遗传性乳腺癌的精准医疗”  乳腺癌是中国女性发病率最高的癌症。约有10%的乳腺癌属于家族性乳腺癌,其中由于易感基因致病性胚系突变导致的称为家族遗传性乳腺癌。通过对5931例乳腺癌患者的BRCA1/2基因突变检测,研究了BRCA1/2与家族性乳腺癌的相关性等。此外,解教授还发现了乳腺癌易感基因RECQL,为乳腺癌治疗提供了新理论依据。毅新博创 陈琛 “MALDI-TOF质谱技术在非小细胞肺癌诊疗中的应用”  人生病时,基因组不一定发生变化,而蛋白质则肯定会产生相应的变化。MALDI-TOF多肽指纹图谱技术——Veristrat分类法可以检测不同人群的血清中多肽图谱,来辅助临床治疗。以非小细胞肺癌为例,Veristrat可以对EGFR野生型患者分为good和poor组,为good组提供治疗指引。毅新博创是veristrat技术亚太地区唯一合作伙伴。北京师范大学生命科学学院 高友鹤教授“尿蛋白质组与精准医学”  高教授认为尿液是最理想的标志物来源,因为尿液能够精准地刻画人体的各种生理和病理生理变化。尿液与血液、脑脊液相比,存在更多地变化。高教授引用许多国内外研究结果论述尿液在生物标志物方面的优势。但是利用尿液寻找标志物也面临着许多技术问题,需要研究者们群策群力去克服。中国医学科学院肿瘤医院检验科副主任韩晓红教授“质谱技术在肿瘤精准诊疗中的应用”  主流的ctDNA分析方法主要有ARMS-PCR、高通量测序和数字PCR三种。MALDI-TOF(基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术)是近年来应用于临床检查的新型软电离生物质谱,可以应用于核酸、蛋白和多肽等生物分子检测。北京大学人民医院副院长王建六教授“基于子宫内膜癌基因表达谱芯片的临床预后评估”  我国女性子宫内膜癌的发病率呈逐年上升且年轻化的趋势,据女性生殖到恶性肿瘤之首。普遍发现早,预后好。但不同类型子宫内膜癌复发转移概率不同。王教授利用基因表达谱芯片技术检测了内膜癌相关的基因表达情况,筛选了不同临床病例特征的差异表达基因,发现并验证了21个与子宫内膜癌预后相关的基因,用于子宫内膜癌个体化预后和辅助治疗。 中国医学科学院肿瘤医院胰胃外科主任 王成锋教授“精准医学——胰腺癌防治的机遇与挑战”  胰腺癌的发病率和死亡率在逐年升高,是名副其实的“癌症之王”。但是目前胰腺癌的预防、早期诊断和相关调控基因及治疗预后都面临着巨大的挑战,尤其需要更多、更深入的临床和基础研究支撑。中国人民解放军总医院生物治疗病区主任 韩为东教授“CART为基础的治疗——靶点如何精准?理想与现实”  CART(嵌合抗原受体)细胞在血液肿瘤治疗中取得了惊人的突破,这激发了免疫学者和临床医师对其他肿瘤相关抗原和CART细胞技术的拓展研究热情。然而在实体瘤中应用CART细胞仍面临着许多问题。韩教授研究了CART细胞在胰腺瘤、胆管瘤、淋巴瘤等实体瘤的治疗,并总结了其中的问题,提出了自己的思考。
  • 癌细胞难逃“光测”法眼 或为癌症预防新途径
    科技日报讯 (通讯员吴军辉 记者冯国梧)记者5月26日从南开大学获悉,该校物理科学学院田建国、刘智波研究组利用全内反射下石墨烯对介质折射率异常敏感的光学现象,实现了超灵敏单细胞实时流动传感。这一成果可以使癌细胞在形成之初即被精确&ldquo 光测&rdquo 出来,将为癌症预防提供一条新途径。   石墨烯是一种呈蜂巢状排列的单层碳原子结构,是目前已知的最薄、最坚硬的纳米材料。在全内反射这种特殊的结构下,对于介质折射率异常灵敏是石墨烯材料的重要特性之一。田建国、刘智波领导的研究组发现,折射率的灵敏度与石墨烯的层数有极大关系,并且层数有一个最优值。他们通过与南开大学化学学院陈永胜课题组合作,不断控制石墨烯的层数,最终制出厚度为8个纳米的石墨烯材料,其折射率的灵敏度和分辨率达到目前国际上最高水平。   在此基础上,课题组结合微流体技术和病变细胞的折射率差异,将这一超高的折射率灵敏度成功应用于单细胞传感。记者在实验室看到,实验人员将制备出的8纳米厚石墨烯均匀铺于一块三棱镜的一面,紧贴石墨烯上方建有一条细胞通道。实验时,一束光从棱镜一面射入,穿透石墨烯照射在细胞通道上,反射光从棱镜另一面射出。实验人员通过光电转化,即可得到一份波形图。如果细胞通道中存在癌细胞,则波形图上将会呈现出明显的波峰。即使数千个正常细胞中有一个发生了病变,这种&ldquo 光测&rdquo 方法都可以将其准确识别出来。 该课题组论文已在国际纳米科学技术领域权威刊物《Nano Letters》上发表,美国著名的纳米技术与纳米科学网进行了同步报道。
  • 清华取得世界级突破性研究成果 人类有望"饿死"癌细胞
    颜宁(左)指导研究组成员邓东做实验 人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的结构模型   6月5日,清华大学宣布:清华大学医学院颜宁教授研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构,初步揭示了其工作机制及相关疾病的致病机理。该研究成果被国际学术界誉为&ldquo 具有里程碑意义&rdquo 的重大科学成就。   有望阻断癌细胞营养,&ldquo 饿死癌细胞&rdquo   葡萄糖是地球上各种生物最重要、最基本的能量来源,也是人脑和神经系统最主要的供能物质。葡萄糖代谢的第一步是进入细胞,但亲水的葡萄糖溶于水,而疏水的细胞膜就像一层油,因此,葡萄糖自身无法穿过细胞膜进入到细胞内发挥作用,必须依靠转运蛋白这个&ldquo 运输机器&rdquo 来完成。葡萄糖转运蛋白镶嵌于细胞膜上,如同在疏水的细胞膜上开了一扇一扇的门,能够将葡萄糖从细胞外转运到细胞内。   人类对葡萄糖跨膜转运的研究已有约100年的历史。1977年第一次从红细胞里分离出了转运葡萄糖的蛋白质GLUT1,在1985年鉴定出GLUT1的基因序列。此后,获取GLUT1的三维结构从而真正认识其转运机理就成为该领域最前沿也最困难的研究热点。过去几十年间,美国、日本、德国、英国等国的诸多世界顶尖实验室都曾经或正在为此全力攻关,但始终未能成功。   颜宁介绍,转运蛋白GLUT1几乎存在于人体每一个细胞中,是大脑、神经系统、肌肉等组织器官中最重要的葡萄糖转运蛋白,对于维持人的正常生理功能极为重要,一方面,如果转运蛋白GLUT1功能部分缺失,将会使细胞对葡萄糖吸收不足而导致大脑萎缩、智力低下、发育迟缓、癫痫等系列疾病,并会因葡萄糖不能及时为人体利用消耗而导致血糖浓度的异常升高。另一方面,转运蛋白GLUT1在癌细胞的新陈代谢过程中也发挥着重要功能。   &ldquo 癌细胞要生存,需要依赖葡萄糖作为其&lsquo 口粮&rsquo ,而由于癌细胞消化葡萄糖所产生的能量不到普通细胞的15%,所以癌细胞就需要比正常细胞摄入更多的葡萄糖,也就需要通过负载更多的葡萄糖转运蛋白GLUT1完成葡萄糖从细胞外转运到细胞内的过程。&rdquo   &ldquo 因此,如能研究清楚转运蛋白GLUT1的组成、结构和工作机理,就有可能通过调控它实现葡萄糖转运的人工干预,既可以增加正常细胞内葡萄糖供应达到治疗相关疾病的目的,又可能通过特异阻断对癌细胞的葡萄糖供应,达到抑制癌细胞生长的目标。&rdquo 颜宁介绍。   颜宁同时强调:&ldquo 很多疾病都有着复杂的成因,尤其癌症是最复杂的疾病,而我们的科研是非常基础的。从基础科研到转化中间有相当漫长的路。但是通过诸多基础科研成果,逐步积累线索,可以更好地理解致病机理,期望最终有可能治愈疾病。&rdquo   可帮助人类理解分子转运最基本过程   据介绍,该项成果不仅是针对葡萄糖转运蛋白研究取得的重大突破,同时为理解其他具有重要生理功能的糖转运蛋白的转运机理提供了重要的分子基础,揭示了人体内维持生命的基本物质进入细胞膜转运的过程,对于人类进一步认识生命过程具有重要的指导意义。   清华大学医学院鲁白教授介绍,&ldquo 该项成果的意义主要存在于两个方面,首先,从科研的角度说,第一个揭示了人源转运蛋白的结构,可以帮助人类理解分子转运这一生命科学中最基本的过程。从临床的角度说,有助于了解幼儿癫痫、癌症、糖尿病的发病机制,同时,可以作为药物研发的潜在靶点。&rdquo   该成果在《自然》杂志发表之后,2012年诺贝尔化学奖得主布莱恩· 克比尔卡评价,&ldquo 哺乳动物的膜蛋白结构研究难度远远大于对细菌同源蛋白的研究,因此至今已经获得的哺乳动物膜蛋白的结构寥寥无几。但是要针对人类疾病开发药物,获得人源转运蛋白结构至关重要。对于GLUT1的结构解析本身是极富挑战、极具风险的工作,因此这是一项伟大的成就。&rdquo   美国科学院院士、加州大学洛杉矶分校教授、转运蛋白研究专家罗纳德· 卡百克评价,&ldquo 学术界对于GLUT1的结构研究已有半个世纪之久,而颜宁在世界上第一个获得了GLUT1的晶体结构,从某种程度上说,她战胜了过去50年从事其结构研究的所有科学家。这也是至今获得的第一个人源转运蛋白的结构,并代表了一项重要的技术突破。该成果对于研究癌症和糖尿病的意义不言而喻!&rdquo   美国科学院院士、麻省理工学院教授,GLUT1基因的克隆者哈维· 劳迪什评价,&ldquo 这是一项极为重要的成果,终于清晰揭示了自克隆基因起猜测30年之久的GLUT1的12次跨膜结构以及转运机理。&rdquo   完整理解葡萄糖转运机理只差一步   葡萄糖转运蛋白GLUT1在人体内是处于活动状态的,在发现了其构造之后,进一步破解其运转机理就成为下一步研究的方向。   据颜宁介绍,目前已经发现了葡萄糖转运蛋白GLUT1晶体结构运转过程中的一个构象,结合该团队早在2012年发现的细菌葡萄糖转运蛋白的两个构象,只要再发现一个构象,就可以相对完整地理解人体内葡萄糖运转机理的整个过程。   值得一提的是,这项具有里程碑意义的科研成果是由一个清华大学的年轻团队完成的。现年37岁的颜宁是我国生命科学领域杰出的青年科学家,2007年从普林斯顿大学回到清华医学院担任教授至今,以通讯作者身份在《自然》《科学》《细胞》三大国际著名期刊上发表论文9篇,成果于2009、2012年两次被美国《科学》杂志评选的年度十大科学进展重点引用,并入选2012年中国科学十大进展。第一作者邓东博士为80后,他从清华大学博士毕业后刚刚开始博士后的研究。三位共同第一作者都是90后,徐超、吴建平目前均为清华大学博士二年级学生,共同第一作者孙鹏程是生命学院本科生,于大二加入其班主任颜宁实验室。此外,本科来自清华化学生物基础科学实验班、现为五年级博士研究生的闫创业和本科来自清华数学物理基础科学班、现为一年级博士生的胡名旭在这项研究中也作出了重要贡献。   颜宁科研团队从2009年开始GLUT1的研究。在5年的攻关过程中,他们大胆创新,在研究思路和实验技术上相继获得重要突破,在结构生物学的最前沿领域确立了中国的领先优势。
  • 清华取得世界级突破性研究成果 饿死癌细胞或成可能
    6月5日,清华大学宣布:清华大学医学院颜宁教授研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构,初步揭示了其工作机制及相关疾病的致病机理。该研究成果被国际学术界誉为&ldquo 具有里程碑意义&rdquo 的重大科学成就。   有望阻断癌细胞营养,&ldquo 饿死癌细胞&rdquo   葡萄糖是地球上各种生物最重要、最基本的能量来源,也是人脑和神经系统最主要的供能物质。葡萄糖代谢的第一步是进入细胞,但亲水的葡萄糖溶于水,而疏水的细胞膜就像一层油,因此,葡萄糖自身无法穿过细胞膜进入到细胞内发挥作用,必须依靠转运蛋白这个&ldquo 运输机器&rdquo 来完成。葡萄糖转运蛋白镶嵌于细胞膜上,如同在疏水的细胞膜上开了一扇一扇的门,能够将葡萄糖从细胞外转运到细胞内。   人类对葡萄糖跨膜转运的研究已有约100年的历史。1977年第一次从红细胞里分离出了转运葡萄糖的蛋白质GLUT1,在1985年鉴定出GLUT1的基因序列。此后,获取GLUT1的三维结构从而真正认识其转运机理就成为该领域最前沿也最困难的研究热点。过去几十年间,美国、日本、德国、英国等国的诸多世界顶尖实验室都曾经或正在为此全力攻关,但始终未能成功。   颜宁介绍,转运蛋白GLUT1几乎存在于人体每一个细胞中,是大脑、神经系统、肌肉等组织器官中最重要的葡萄糖转运蛋白,对于维持人的正常生理功能极为重要,一方面,如果转运蛋白GLUT1功能部分缺失,将会使细胞对葡萄糖吸收不足而导致大脑萎缩、智力低下、发育迟缓、癫痫等系列疾病,并会因葡萄糖不能及时为人体利用消耗而导致血糖浓度的异常升高。另一方面,转运蛋白GLUT1在癌细胞的新陈代谢过程中也发挥着重要功能。   &ldquo 癌细胞要生存,需要依赖葡萄糖作为其&lsquo 口粮&rsquo ,而由于癌细胞消化葡萄糖所产生的能量不到普通细胞的15%,所以癌细胞就需要比正常细胞摄入更多的葡萄糖,也就需要通过负载更多的葡萄糖转运蛋白GLUT1完成葡萄糖从细胞外转运到细胞内的过程。&rdquo   &ldquo 因此,如能研究清楚转运蛋白GLUT1的组成、结构和工作机理,就有可能通过调控它实现葡萄糖转运的人工干预,既可以增加正常细胞内葡萄糖供应达到治疗相关疾病的目的,又可能通过特异阻断对癌细胞的葡萄糖供应,达到抑制癌细胞生长的目标。&rdquo 颜宁介绍。   颜宁同时强调:&ldquo 很多疾病都有着复杂的成因,尤其癌症是最复杂的疾病,而我们的科研是非常基础的。从基础科研到转化中间有相当漫长的路。但是通过诸多基础科研成果,逐步积累线索,可以更好地理解致病机理,期望最终有可能治愈疾病。&rdquo   可帮助人类理解分子转运最基本过程   据介绍,该项成果不仅是针对葡萄糖转运蛋白研究取得的重大突破,同时为理解其他具有重要生理功能的糖转运蛋白的转运机理提供了重要的分子基础,揭示了人体内维持生命的基本物质进入细胞膜转运的过程,对于人类进一步认识生命过程具有重要的指导意义。   清华大学医学院鲁白教授介绍,&ldquo 该项成果的意义主要存在于两个方面,首先,从科研的角度说,第一个揭示了人源转运蛋白的结构,可以帮助人类理解分子转运这一生命科学中最基本的过程。从临床的角度说,有助于了解幼儿癫痫、癌症、糖尿病的发病机制,同时,可以作为药物研发的潜在靶点。&rdquo   该成果在《自然》杂志发表之后,2012年诺贝尔化学奖得主布莱恩· 克比尔卡评价,&ldquo 哺乳动物的膜蛋白结构研究难度远远大于对细菌同源蛋白的研究,因此至今已经获得的哺乳动物膜蛋白的结构寥寥无几。但是要针对人类疾病开发药物,获得人源转运蛋白结构至关重要。对于GLUT1的结构解析本身是极富挑战、极具风险的工作,因此这是一项伟大的成就。&rdquo   美国科学院院士、加州大学洛杉矶分校教授、转运蛋白研究专家罗纳德· 卡百克评价,&ldquo 学术界对于GLUT1的结构研究已有半个世纪之久,而颜宁在世界上第一个获得了GLUT1的晶体结构,从某种程度上说,她战胜了过去50年从事其结构研究的所有科学家。这也是至今获得的第一个人源转运蛋白的结构,并代表了一项重要的技术突破。该成果对于研究癌症和糖尿病的意义不言而喻!&rdquo   美国科学院院士、麻省理工学院教授,GLUT1基因的克隆者哈维· 劳迪什评价,&ldquo 这是一项极为重要的成果,终于清晰揭示了自克隆基因起猜测30年之久的GLUT1的12次跨膜结构以及转运机理。&rdquo   完整理解葡萄糖转运机理只差一步   葡萄糖转运蛋白GLUT1在人体内是处于活动状态的,在发现了其构造之后,进一步破解其运转机理就成为下一步研究的方向。   据颜宁介绍,目前已经发现了葡萄糖转运蛋白GLUT1晶体结构运转过程中的一个构象,结合该团队早在2012年发现的细菌葡萄糖转运蛋白的两个构象,只要再发现一个构象,就可以相对完整地理解人体内葡萄糖运转机理的整个过程。   值得一提的是,这项具有里程碑意义的科研成果是由一个清华大学的年轻团队完成的。现年37岁的颜宁是我国生命科学领域杰出的青年科学家,2007年从普林斯顿大学回到清华医学院担任教授至今,以通讯作者身份在《自然》《科学》《细胞》三大国际著名期刊上发表论文9篇,成果于2009、2012年两次被美国《科学》杂志评选的年度十大科学进展重点引用,并入选2012年中国科学十大进展。第一作者邓东博士为80后,他从清华大学博士毕业后刚刚开始博士后的研究。三位共同第一作者都是90后,徐超、吴建平目前均为清华大学博士二年级学生,共同第一作者孙鹏程是生命学院本科生,于大二加入其班主任颜宁实验室。此外,本科来自清华化学生物基础科学实验班、现为五年级博士研究生的闫创业和本科来自清华数学物理基础科学班、现为一年级博士生的胡名旭在这项研究中也作出了重要贡献。   颜宁科研团队从2009年开始GLUT1的研究。在5年的攻关过程中,他们大胆创新,在研究思路和实验技术上相继获得重要突破,在结构生物学的最前沿领域确立了中国的领先优势。
  • 岛津原子力显微镜——iPS细胞与癌细胞的对比与区分
    干细胞的研究一直受制于供体细胞很难获得,而且相关实验的伦理风险也不容忽视。因此2007年发明的诱导式多能性干细胞(iPS)技术成为最佳的胚胎干细胞替代。iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。但是iPS转化过程中,会有一定的几率发展为癌细胞。不同体细胞来源的iPS细胞成瘤性有差异。因此,如何筛选安全型iPS细胞是该技术能够进入临床实验的关键。原子力显微镜作为一种三维形貌观察工具,不仅具备超高分辨率,而且支持在液体环境下工作,是一种理想的细胞观测设备。除了形貌观察外,原子力显微镜还可以多种表面属性进行定量观测。例如,基于力学测试的表面机械性能测试。这些特征为原子力显微镜应用于iPS细胞观测与筛选提供了技术基础。为此设计一个实验,分别用原子力显微镜观察未分化的iPS细胞和HeLa细胞。HeLa细胞是一种被广泛使用的癌变细胞,因此可以和iPS细胞进行对比观察。上图显示了SPM形状图像(a)HeLa细胞和(b)iPS细胞。用光学显微镜观察到的相应相位差图像分别显示在(c)和(d)中。图中箭头所示位置处的截面形状轮廓如(e)和(f)所示。从细胞形态上来看,HeLa细胞呈圆顶形,表面隆起比较高,约7um;而iPS细胞呈扁平状且细胞间粘附呈网状结构,细胞高约1.7um。仔细观察细胞之间的边界,可以看出HeLa细胞之间的边界呈凹陷状,而iPS细胞之间的边界是凸起的,而且呈网络状。据此可分析得知这两种细胞各自的间粘附具有差异,且HeLa细胞之间的粘附较弱,而iPS细胞之间的粘附较强。除了形貌观察外,原子力显微镜还可以通过力学测量获得细胞表面的机械性能。如下图所示,用探针针尖压触细胞表面,通过对探针获得的力反馈分析样品各类机械性能。对于本实验,在对64×64点的测量区域进行测量后,从获取的体数据中形成形状图像。该观察中使用的探针是由OlympusCorporation制造的OMCL-TR800PSA并且具有0.15N/m的弹簧常数。测量是在培养液中的活细胞条件下进行的。对细胞的最终压力(排斥力)为2.5nN。通过比较从探针与样品接触的位置到达到2.5nN的力的变化,确定样品的硬度。(a)和(b)显示了SPM观察到的HeLa和iPS细胞的细胞形状图像,(c)和(d)显示了相应的ZX断面图像,是从样品竖截面方向看时在(a)和(b)中箭头所示的X线位置处施加到探针的力的图像。图中上方为测量起点,下方白色虚线为压触终点,显示了样品截面形状轮廓。在ZX图像中,探针与样品接触后检测到力的位置以黄色到红色的颜色显示。因为这表明探针对细胞的变形,所以可以理解较大量的细胞变形显示细胞的较软部分。可以从细胞变形量了解硬度。(c)中的HeLa细胞显示出均匀的变形,但相比之下,在(d)中的iPS细胞中,细胞体较软,细胞间粘附区较硬。分析结果表明,HeLa细胞表面硬度比较均匀,软硬部分差别不大,而iPS细胞主体较软,细胞间粘附区较硬。由以上测试可知,利用原子力显微镜对iPS细胞进行表征,有潜力发展为正常细胞筛选以及剔除癌变细胞的合适工具。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 英利用人类干细胞重建完整胸腺,或将免除患者终生服用免疫抑制剂的需求
    p style=" text-indent: 2em " 据《自然· 通讯》杂志发表的一项概念验证研究,英国弗朗西斯· 克里克研究所和伦敦大学学院的科学家利用人类干细胞和生物工程支架,重建了人类免疫系统中的重要器官——胸腺,该项研究朝着构建可用于移植的人工胸腺迈出了重要一步。 /p p style=" text-indent: 2em " 胸腺是一个胸部器官,在免疫系统中起着至关重要作用的T淋巴细胞成熟于此。如果胸腺无法正常工作或无法在子宫内胎儿发育期间形成,则可能导致疾病,例如人体无法抵抗传染病或癌细胞的严重免疫缺陷疾病,或是免疫系统错误攻击患者健康组织的自身免疫疾病。 /p p style=" text-indent: 2em " 在新研究中,科学家们使用了在手术期间必须切除的患者器官的干细胞来重建胸腺。当被移植到小鼠体内时,经过生物工程改造的胸腺能够支持成熟的功能性人类T淋巴细胞的发育。这是科学家首次成功地重建完整人类胸腺。 /p p style=" text-indent: 2em " 为了重建该器官,研究人员从患者那里收集了胸腺,并在实验室中将捐赠组织的胸腺上皮细胞和胸腺间质细胞培养成数十亿个细胞的菌落。为获得胸腺的结构支架以便于用培养的胸腺细胞重新组装,研究人员开发了一种从小鼠胸腺中去除所有细胞仅保留结构支架的新方法。 /p p style=" text-indent: 2em " 研究人员给器官支架注入了多达600万个实验室培养的人类胸腺上皮细胞以及间质细胞。细胞生长在支架上,仅5天后,器官已发展到与9周大的胎儿相似的阶段。最后,研究人员将这些胸腺植入小鼠体内。他们发现,超过75%的胸腺能够支持人类淋巴细胞的发育。 /p p style=" text-indent: 2em " 研究人员表示,胸腺移植后常常导致免疫系统排斥移植体。通过移植从器官供体的胸腺中提取的细胞生长出的胸腺,或许能克服这一问题,从而消除患者在余生中服用免疫抑制剂的需求。 /p p br/ /p
  • 癌细胞追踪设备研制成功
    巴西圣保罗大学卡洛斯物理研究所光学院近日研制出了一套新的癌细胞追踪设备。研发人员称,这项创新将帮助外科医生更准确地定位癌变细胞位置,优化治疗手段和效果。  据介绍,这一设备的工作原理主要是基于一些物质受到特定波长的光照射,吸收能量后会发出荧光。因此新设备将荧光粉输送到患癌部位的淋巴结中,然后用特定颜色的光照射这一部位,荧光粉发出不同颜色的光被设备摄像机捕获,手术人员可在显示屏上实时确定癌细胞转移必经的第一个淋巴结,即前哨淋巴结的位置。设备主要部件包括两个摄像头,一个捕捉黑白图像,另一个用于查看彩色图像 另有一组用来检测荧光和捕获图像的红外线装置以及一个显示屏。
  • 新型电子鼻:能检测癌细胞并辨别其侵略性
    坊间指狗狗能透过嗅觉来侦测癌细胞,于是研究人员将灵敏的化学物质与光学探测器结合、制造出一种“电子鼻”,号称不只能让各种癌症现形,还可辨别该癌细胞是否具侵略性。   该仍在实验室阶段的电子鼻侦测系统,是由来自美国麻州大学(University of Massachusetts)的化学家,以及与乔治亚理工学院(Georgia Tech)的生物学家、材料学家的共同研究成果,他们希望能进一步开发出各种癌症通用的血液测试仪器。   “狗狗或许能侦测到癌症,不过牠们不会告诉你那是哪种癌症以及其危险程度 ”麻州大学的化学家Vincent Rotello表示 他正与研究教授、也是一位专长癌症检测的兽医Joseph Jerry一起工作。而为了要复制狗狗的能力并使其精确化,他们与乔治亚理工学院教授Uwe Bunz合作,打造了一种以金纳米粒子为基础的材料。   研 究人员发现,就像红、蓝、绿三原色可混合出各种色彩,不同种类的奈米粒子能混合在一起以覆盖整个癌细胞谱(spectrum) 而这种“类三原色 (RGB-like)」的发光奈米粒子,能与血液或组织样本混合在一起,然后包覆住可疑的细胞。根据那些被照亮的粒子结合状况,就能辨别那些癌细胞是否具 转移性。   Rotello表示,现在虽有针对特定癌抗原的血液检测方法,因而能发现前列腺癌等症状 不过这种测试无法辨别癌细胞是否具侵略性、以决定该如何处理:“我们的方案是第一次就能检测出各种癌症,以及其危险程度。”   下 一步,研究人员将把此检测方案,由动物实验(现在是用老鼠)阶段进展至人类血液的测试 “在人类的血液里有各种不同的、由各种器官蜕化(slough off)的细胞,能被分离与分析出来。”Rotello表示:“而我们就能利用我们的电子鼻来进行简易的血液测试,并检测出各种癌症。”   研究团队所开发出的聚合物涂层,又称做PPE (para-phenyleneethynylene),当把纳米粒子表层的金取代时,就有发光的能力 当细胞附着在其上,就能用其产生的光谱来检测出细胞的种类。用激光就能使该种纳米粒子发光。坊间指狗狗能透过嗅觉来侦测癌细胞,于是研究人员将灵敏的化学物质与光学探测器结合、制造出一种“电子鼻”,号称不只能让各种癌症现形,还可辨别该癌细胞是否具侵略性。   该仍在实验室阶段的电子鼻侦测系统,是由来自美国麻州大学(University of Massachusetts)的化学家,以及与乔治亚理工学院(Georgia Tech)的生物学家、材料学家的共同研究成果,他们希望能进一步开发出各种癌症通用的血液测试仪器。   “狗狗或许能侦测到癌症,不过牠们不会告诉你那是哪种癌症以及其危险程度 ”麻州大学的化学家Vincent Rotello表示 他正与研究教授、也是一位专长癌症检测的兽医Joseph Jerry一起工作。而为了要复制狗狗的能力并使其精确化,他们与乔治亚理工学院教授Uwe Bunz合作,打造了一种以金纳米粒子为基础的材料。   研 究人员发现,就像红、蓝、绿三原色可混合出各种色彩,不同种类的奈米粒子能混合在一起以覆盖整个癌细胞谱(spectrum) 而这种“类三原色 (RGB-like)」的发光奈米粒子,能与血液或组织样本混合在一起,然后包覆住可疑的细胞。根据那些被照亮的粒子结合状况,就能辨别那些癌细胞是否具 转移性。   Rotello表示,现在虽有针对特定癌抗原的血液检测方法,因而能发现前列腺癌等症状 不过这种测试无法辨别癌细胞是否具侵略性、以决定该如何处理:“我们的方案是第一次就能检测出各种癌症,以及其危险程度。”   下 一步,研究人员将把此检测方案,由动物实验(现在是用老鼠)阶段进展至人类血液的测试 “在人类的血液里有各种不同的、由各种器官蜕化(slough off)的细胞,能被分离与分析出来。”Rotello表示:“而我们就能利用我们的电子鼻来进行简易的血液测试,并检测出各种癌症。”   研究团队所开发出的聚合物涂层,又称做PPE (para-phenyleneethynylene),当把纳米粒子表层的金取代时,就有发光的能力 当细胞附着在其上,就能用其产生的光谱来检测出细胞的种类。用激光就能使该种纳米粒子发光。坊间指狗狗能透过嗅觉来侦测癌细胞,于是研究人员将灵敏的化学物质与光学探测器结合、制造出一种“电子鼻”,号称不只能让各种癌症现形,还可辨别该癌细胞是否具侵略性。   该仍在实验室阶段的电子鼻侦测系统,是由来自美国麻州大学(University of Massachusetts)的化学家,以及与乔治亚理工学院(Georgia Tech)的生物学家、材料学家的共同研究成果,他们希望能进一步开发出各种癌症通用的血液测试仪器。   “狗狗或许能侦测到癌症,不过牠们不会告诉你那是哪种癌症以及其危险程度 ”麻州大学的化学家Vincent Rotello表示 他正与研究教授、也是一位专长癌症检测的兽医Joseph Jerry一起工作。而为了要复制狗狗的能力并使其精确化,他们与乔治亚理工学院教授Uwe Bunz合作,打造了一种以金纳米粒子为基础的材料。   研 究人员发现,就像红、蓝、绿三原色可混合出各种色彩,不同种类的奈米粒子能混合在一起以覆盖整个癌细胞谱(spectrum) 而这种“类三原色 (RGB-like)」的发光奈米粒子,能与血液或组织样本混合在一起,然后包覆住可疑的细胞。根据那些被照亮的粒子结合状况,就能辨别那些癌细胞是否具 转移性。   Rotello表示,现在虽有针对特定癌抗原的血液检测方法,因而能发现前列腺癌等症状 不过这种测试无法辨别癌细胞是否具侵略性、以决定该如何处理:“我们的方案是第一次就能检测出各种癌症,以及其危险程度。”   下 一步,研究人员将把此检测方案,由动物实验(现在是用老鼠)阶段进展至人类血液的测试 “在人类的血液里有各种不同的、由各种器官蜕化(slough off)的细胞,能被分离与分析出来。”Rotello表示:“而我们就能利用我们的电子鼻来进行简易的血液测试,并检测出各种癌症。”   研究团队所开发出的聚合物涂层,又称做PPE (para-phenyleneethynylene),当把纳米粒子表层的金取代时,就有发光的能力 当细胞附着在其上,就能用其产生的光谱来检测出细胞的种类。用激光就能使该种纳米粒子发光。
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