生物谷推荐：2月必看的重磅级研究Top10

转眼间2月份已经接近尾声了，这个月又有哪些亮点研究值得我们深入学习一下呢？小编根据本月新闻的类型、热度和研究领域筛选出了本月的重磅级研究Top10，与大家一起学习。

图片来源：Wikipedia

【1】PNAS：科学家揭示克服白血病耐药性的分子机理

doi：10.1073/pnas.2016553118

近日，一项刊登在国际杂志PNAS上的研究报告中，来自耶鲁大学等机构的科学家们通过研究发现了克服白血病耐药性的新型分子机制。文章中，研究者表示，他们发现了一种针对白血病的新型代谢“守门人”机制（metabolic gatekeeper mechanism），这种机制依赖于一种名为PON2的分子，相关研究结果或有望帮助开发治疗多种疾病的新型疗法。

B细胞是机体适应性免疫系统的效应细胞，同时其还以低能量水平为特征，从而就能有效预防白血病的发生。这项研究中，研究者发现，B细胞急性淋巴细胞白血病（B-ALL）中高水平表达的解毒内脂酶PON2或能作为一种特殊的机制来促进细胞能量的产生，进而促进白血病的转化；此外，PON2还能通过从其抑制剂人类红细胞膜整合蛋白(stomatin)中释放转运蛋白，来促进葡萄糖转运蛋白1的葡萄糖摄取活性。

【2】Blood：为何CAR-T细胞疗法会在某些淋巴瘤患者的治疗中失败？

doi：10.1182/blood.2020007445

嵌合抗原受体T细胞疗法（CAR-T细胞疗法）是治疗多种血液癌症疗法的重大图谱，比如急性淋巴细胞白血病和弥漫性大B细胞淋巴瘤；临床研究结果表明，患者治疗后两年的疾病总反应率超过80%，疾病持续反应率接近40%，然而免疫细胞疗法并不总是对每个患者都有效。来自Moffitt癌症研究中心的研究人员就一直在探索阐明为何相比其它患者而言，某些患者对CAR-T细胞疗法反应较好，以及应该怎么做才能够改善疗法的效率。日前一篇刊登在国际杂志Blood上的研究报告中，Moffitt癌症研究中心的科学家们就通过研究发现，免疫功能失调或会直接影响弥漫性大B细胞淋巴瘤患者接受CAR-T细胞疗法的反应和效率。

弥漫性大B细胞淋巴瘤是一种最常见的非霍奇金淋巴瘤，其是一种影响B淋巴细胞的恶性癌症，而B细胞则是机体中能帮助抵御感染的一类白细胞；YESCARTA (axicabtagene ciloleucel)就是一种被FDA批准用于治疗这类癌症的首个CAR-T细胞疗法；该疗法适用于顽固性或复发性疾病的患者，这意味着这些患者已经至少在两个以上的疗法中失败了。对于CAR-T细胞疗法而言，研究人员会通过一种单采过程收集患者机体自身的免疫细胞，随后在实验室中对这些细胞进行遗传修饰，添加嵌合抗原受体来帮助T细胞定位并杀灭患者机体中的肿瘤细胞。

【3】Nature：突破！揭示基因与环境因素“合谋”推动胰腺癌发生的分子机理！

doi：10.1038/s41586-020-03147-x

近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自纪念斯隆凯特琳癌症研究中心等机构的科学家们通过研究揭示了基因和环境如何协力在胰腺癌发生过程中扮演关键角色。就好像野草能在人行道的缝隙中生长一样，癌症通常也会在组织损伤处发生，这种损伤可能是感染、物理性损伤或某种类型炎症等，最常见的例子就是幽门螺杆菌所诱发的胃癌，胃酸反流所引起的巴雷特食管，甚至是吸烟所诱导的肺癌等。

目前研究人员并不清楚组织损伤时如何与遗传改变合谋来促进癌症发生的，科学家们对癌症的理解主要集中在疾病的晚期阶段，而对于像胰腺癌这种癌症而言尤其如此，因为其通常在疾病晚期阶段才被诊断出来。这项研究中，研究人员就开始重点研究并分析胰腺癌发生的早期阶段。研究者Direna Alonso Curbelo博士说道，如果我们能够理解肿瘤是如何形成的，或许就能在其进展到无法治愈的阶段之前及时对其干预治疗。

【4】Sci Adv：揭示树突细胞重编程基因改善机体免疫反应的新型分子机制 有望帮助开发新型抗病毒和免疫疗法策略

doi：10.1126/sciadv.abb9965

近日，一篇发表在国际杂志Science Advances上的研究报告中，来自西班牙马德里的国立心血管病研究中心等机构的科学家们通过研究发现，能在机体中启动特殊免疫反应的树突细胞（dendritic cells）或能重编程基因来改善机体的免疫反应，相关研究结果有望帮助开发新型疫苗策略和免疫疗法策略。

树突细胞是一种专业的抗原呈递细胞，其能够在机体中开启适应性的免疫反应，此外，其还能在不同组织和机体入口位点捕捉可能性的病原体，并对其进行加工将其运输至淋巴结；在淋巴结中，树突细胞能通过形成名为免疫突触（immune synapse）的特殊结构来建立与T淋巴细胞的交流沟通机制，这种免疫突触能促进树突细胞加工感染性因子的组分并呈递给T细胞，以便T细胞能够有效识别并开启特异性T细胞免疫反应。

【5】Science：多能性因子Oct4与颅神经嵴细胞分化潜能扩展密切相关

doi：10.1126/science.abb4776

细胞分化通常被描述为一种通过一系列谱系限制事件进行的单向过程，随着胚胎的发育，细胞的分化潜力越来越小，这一概念在Conrad Waddington的表观遗传学景观中得到了著名的阐述。然而，称为颅神经嵴细胞（cranial neural crest cell， CNCC）的脊椎动物特异性瞬态细胞群体挑战了这种模式。虽然CNCC起源于外胚层，并且能够分化成这种外胚层典型的细胞类型，但是它们也可以产生与中胚层谱系相关的间充质细胞类型，如骨细胞、软骨细胞和平滑肌细胞。CNCC如何将它们的分化潜力扩展到它们起源的胚胎层之外，仍未得到解决。

在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学医学院的研究人员推测在哺乳动物CNCC发育的早期阶段，对转录异质性的无偏分析可能会确定一个前体细胞群体，并针对这些特殊的细胞如何获得其非凡的分化潜力提供线索。为了测试这一点，他们将分期小鼠胚胎中小鼠CNCC的单细胞RNA测序分析与后续的谱系追踪、功能丧失和表观基因组分析实验相结合。相关研究结果发表在Science期刊上。

图片来源：National Institute of Allergy and Infectious Diseases,

National Institutes of Health

【6】Sci Rep：新发现！焦虑症的发生或与机体肠道微生物组相关！

doi：10.1038/s41598-020-79538-x

近日，一项刊登在国际杂志Scientific Reports上的研究报告中，来自劳伦斯伯克利国家实验室等机构的科学家们通过对小鼠进行研究发现，引发焦虑症的遗传因素或许部分是由肠道微生物组所介导的。如今焦虑症已经是包括美国在内的许多国家人群中最常见的精神疾病，在新冠病毒大流行期间，人群中焦虑症的患病率大幅上升。

这项研究中，研究人员发现证据表明，照顾好机体的肠道微生物组或有助于减轻机体焦虑症的发生和症状。他们利用一种名为Collaborative Cross（CC）的遗传异质性小鼠谱系进行研究来追踪机体基因、肠道微生物组组成和焦虑症样的行为之间的关联。研究人员利用光/暗盒试验根据小鼠机体的行为，将跨越30个CC品系的445只小鼠归类为高水平焦虑症和低水平焦虑症，光/暗盒试验中使用的盒子是由一个开口所连接的两个“隔间”，其中一个隔间透明且有光照，而另一个隔间则黑暗无光照。

【7】Autophagy：HIV感染治疗新思路！科学家开发出了一种创新性的治疗措施来优化宿主免疫系统从而清除HIV！

doi：10.1080/15548627.2021.1874134

目前科学家们迫切需要改善针对HIV-1感染患者的传统治疗手段；近日，一篇发表在国际杂志Autophagy上的研究报告中，来自法国国家劳动安全及研究中心等机构的科学家们通过研究开发了一种新型治疗方法来恢复免疫细胞的效力。

很多HIV-1感染者需要进行日常的抗病毒疗法来控制机体的感染，然而这些药物往往会诱发明显的副作用，且并不能完全恢复宿主机体免疫系统的功能；一类称之为“精英控制者”（elite controllers）的特殊患者群体则能在在感染状态下生存且并不需要任何药物来干预。研究者Julien van Grevenynghe教授说道，这些感染者或许代表了一个令人难以置信的模型，其能帮助我们在分子水平上来改善针对其他感染者的治疗；这也就是为何免疫学家一直在进行研究来寻找精英控制者和常规疗法治疗患者之间差异，从而开发抵御HIV-1感染的新型武器。

研究者表示，精英控制者的力量来自于其机体中CD8淋巴细胞中的能量代谢；细胞需要线粒体产生的能量来保护机体并发挥功能，然而这些能量并不能被进行治疗的患者有效利用，由于代谢的异常调节，细胞的免疫功能常常会受损。

【8】Nat Commun：绿茶中的特殊化合物或能帮助p53有效抵御癌症发生

doi：10.1038/s41467-021-21258-5

近日，一篇刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自伦斯勒理工学院等机构的科学家们通过研究发现，绿茶中的一种抗氧化剂或能增加细胞中p53的水平，p53是一种天然的抗癌蛋白，其作为基因组守卫的角色能帮助修复DNA损伤并破坏癌细胞；文章中，研究人员阐明了p53和绿茶中的化合物表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechin gallate，EGCG）之间的直接相互作用，相关研究结果或有望帮助寻找科学家们开发抗癌药物的新靶点。

研究者Chunyu Wang说道，p53和EGCG都是研究人员非常感兴趣的研究靶点，p53的突变在超过50%的人类癌症中都存在，而EGCG则是绿茶（一种风靡全球的饮料）中的主要抗氧化剂，如今研究人员发现了其二者之间一种前所未知的直接相互作用，或有望帮助开发新型抗癌药物，此外相关研究结果还能帮助解释EGCG是如何增强p53的抗癌活性的，这就为开发EGCG样化合物的新型药物提供了新的思路和希望。

【9】Cell：重大突破！HIV完整无损地通过核孔进入细胞核，并在那里释放它的基因组

doi：10.1016/j.cell.2021.01.025

在一项新的研究中，来自德国马克斯-普朗克生物物理研究所、海德堡欧洲分子生物学实验室和海德堡大学医院的研究人员首次成功地对转运到被感染细胞的细胞核的过程中的人类免疫缺陷病毒（HIV，俗称艾滋病病毒）进行了成像。通过成像获得的电子断层图像显示了这种病毒的蛋白包膜通过核孔---细胞核周围膜上的开口，允许分子进出。他们发现，这种病毒完好无损地通过核孔，只是在细胞核内破裂，并在那里释放它的遗传信息。这阐明了这种病毒的遗传物质整合到被感染细胞基因组中的一个重要机制。相关研究结果发表在Cell期刊上。

HIV-1是这项研究的重点，它主要感染免疫系统中的某些细胞，从而大大削弱了人体自身对疾病的防御能力。这种病毒的遗传物质被安全地包装在一种称为“衣壳（capsid）”的圆锥形蛋白胶囊中。科学家们已知道，在感染过程中，这种衣壳如何穿过细胞膜进入细胞内部，但不知道这种病毒的遗传物质是如何从衣壳进入细胞核，并在那里引发新病毒的形成。

【10】Mol Cell：揭示对癌症生长非常重要的聚合酶此前未知的双重功能 有望帮助开发新型抗癌疗法

doi：10.1016/j.molcel.2021.01.021

作为DNA损伤最致死的形式，DNA的双链断裂必须被修复来防止细胞死亡；在开发疗法来治疗携带BRCA基因突变的难治性乳腺癌和卵巢癌过程中，科学家们旨在识别出新方法来阻断癌细胞利用DNA破裂修复的过程；而一项最新研究证明了聚合酶theta (pol theta)在修复功能中一种前所未知的能力，这或许有望帮助开发治疗包括癌症在内多种疾病的新型疗法。

近日，一项刊登在国际杂志Molecular Cell上的研究报告中，来自佛蒙特大学等机构的科学家们通过研究发现，此前已知能在修复过程中延伸DNA的聚合酶pol theta也能像核酸酶一样发挥作用并修剪DNA。癌细胞能依赖pol theta通路来得以生存并修复双链的破碎，为此这项研究中，研究人员重点关注了该聚合酶并阐明如何抑制其所介导的关键信号通路。（生物谷Bioon.com）

更多精彩阅读：

生物谷推荐：1月必看的重磅级研究Top10