2020年终盘点：Cell杂志重磅级突破性研究成果！

时至岁末，2020年已经接近尾声，迎接我们的将是崭新的2021年，2020年三大国际著名杂志Cell、Nature和Science（CNS）依旧刊登了很多重磅级的研究进展，本文中小编就对2020年Cell杂志发表的亮点研究进行整理，分享给大家！

图片来源：Liqun Luo

【1】Cell：揭示灵长类动物卵巢衰老机制，有望开发治疗女性不孕症的方法

doi：10.1016/j.cell.2020.01.009

由于现代倾向于推迟生育，越来越多的女性正面临着不孕症的困扰。不孕可能源于与年龄相关的卵巢下降，但是导致这种下降的分子机制尚不清楚。如今，在一项新的研究中，来自中国科学院等机构的研究人员以前所未有的细节展示了非人灵长类动物中的卵巢如何衰老。这些发现解释了几个可作为生物标志物的基因，并指出了诊断和治疗女性不孕症和与年龄相关的卵巢疾病（卵巢癌）的治疗靶点。相关研究结果发表在Cell期刊上。

研究者表示，这是首次在非人灵长类动物模型中在单细胞分辨率下对卵巢衰老进行深入分析。我们发现作为破坏细胞的细胞应激，氧化应激是卵巢衰老的关键因素。这一发现为卵巢衰老并最终变得不孕的机制提供了有价值的见解。卵巢是一种复杂的生殖器官，在这种器官中，卵母细胞通过减数分裂变成卵子。当前的研究提示着女性出生时会有一定数量的卵母细胞，一旦她们到了35岁，这些卵母细胞的功能就开始减弱，从而导致不孕。更好地了解卵巢环境以及健康的衰老机制可以为存在不孕问题的女性提供新的疗法。

【2】Cell：重磅！揭示新型冠状病毒SARS-CoV-2进入宿主细胞机制

doi：10.1016/j.cell.2020.02.052

在一项新的研究中，德国研究人员提供证据表明SARS-CoV-2的宿主细胞进入依赖于SARS-CoV受体ACE2，并且可以被临床证明的细胞丝氨酸蛋白酶TMPRSS2抑制剂阻断，而且TMPRSS2被SARS-CoV-2用于S蛋白激活。此外，这项研究还发现针对SARS-CoV产生的抗体反应可以至少部分地抵御SARS-CoV-2感染。这些结果对人们对SARS-CoV-2的可传播性和发病机理的理解具有重要意义，并揭示了进行治疗性干预的靶标。相关研究结果在线发表在Cell期刊上。

这一关于SARS-CoV-2利用S蛋白与ACE2的结合进入宿主细胞的发现也被Zhou和他的同事们报道过（Nature， 2020， doi：10.1038/s41586-020-2012-7），它提示着这种冠状病毒像SARS-CoV那样靶向一系列细胞。在肺部，SARS-CoV主要感染肺细胞和巨噬细胞。然而，ACE2的表达不仅限于肺部，而且还观察到SARS-CoV在ACE2+组织中的肺外扩散。虽然还需要比较SARS-CoV S蛋白和SARS-CoV-2 S蛋白对ACE2的亲和力，但是这些研究人员认为可以预期SARS-CoV-2也会如此。

【3】Cell：中国科学家lncRNAs研究获重大突破！lncRNAs不同的加工方式或会促进其在干细胞中的非保守功能

doi：10.1016/j.cell.2020.03.006

长链非编码RNAs（lncRNAs）长度超过200个核苷酸，其缺乏蛋白质编码潜能，在真核细胞基因中会广泛转录，目前有研究表明，lncRNAs在多种细胞和生物学进程的基因表达过程中扮演着关键角色。与保守的mRNAs不同的是，lncRNAs普遍缺少对基本序列的高度约束，而且其要比mRNAs进化地更快，因此，从基本序列、外显子结构、基因组未知到作用机制，lncRNAs的保守性发生在不同的水平，目前研究人员并不清楚保守的lncRNAs是否会经过保守的加工、定位和功能表现。日前，一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自中国科学院上海生化细胞所陈玲玲研究团队通过研究发现，lncRNAs同源序列的不同处理方式会引发其在人类和小鼠胚胎干细胞中不同的亚细胞定位，随后会导致其在不同物种中多能性调控方面的功能差异。相关研究结果表明，保守的lncRNAs或会通过非保守的RNA处理和定位过程实现功能性的进化。

通过对人类和小鼠胚胎干细胞中细胞质和细胞核分离RNAs的分析，研究者揭示了这些细胞中序列保守和位置保守lncRNAs的不同亚细胞定位模式，而且与小鼠相比，人类的胚胎干细胞中有更高比例的lncRNAs会被剪接并输出到细胞质中，这对于人类胚胎干细胞的多能性非常重要。

【4】Cell：免疫细胞疗法的现状及未来展望

doi：10.1016/j.cell.2020.03.001

细胞疗法是一种全新的药物开发模式，在这一类疗法中，免疫细胞疗法被证明是最有潜力的，如今研究人员已经证明了其在癌症和传染性疾病治疗中的临床益处，而且这些疗法与传统疗法之间有许多不同的特性，包括其能够根据需要进行扩展和收缩，并在一次应用后的数月或数年内调节机体的治疗效果；由于在基础免疫学、基因功能、基因编辑和合成生物学方面的持续应用和进步，如今免疫细胞疗法的复杂性得到了极大的扩展，这就能够提高免疫细胞疗法的有效性和安全性，同时也能增加其治疗疾病的潜力。

日前，一篇发表在国际杂志Cell上题为“The Emerging Landscape of Immune Cell Therapies”的综述文章中，来自斯坦福大学医学院等机构的研究人员论述了免疫细胞疗法在癌症、传染性疾病和自身免疫性疾病治疗上的应用现状，同时还讨论了在细胞工程学上克服当前障碍的进展等。细胞作为治疗性制剂的变革潜力在20世纪中叶的时候被科学家们首次认识到，当时研究人员发现，当出现创伤、手术和一些医学状况时，输注红细胞会明显改善患者的治疗和预后，随后血小板的输注和骨髓移植也显著提高了血液系统疾病患者的存活率。近代，随着免疫学、分子生物学和病毒学研究领域的进展，以及细胞制造和基因工程技术的进步，研究人员对免疫细胞疗法的开发产生了极大的兴趣，其中T细胞疗法被认为是该类疗法中最先进的。过继转移性肿瘤浸润T细胞和表达能识别肿瘤抗原的重组T细胞受体的T细胞在某些实体瘤中的反应率让人印象非常深刻，而且嵌合抗原受体修饰的T细胞在治疗对所有标准制剂耐受的B细胞恶性肿瘤中也展现出了巨大潜力，同时病毒特异性的毒性T淋巴细胞（CTLs）也能够潜在控制免疫力低下宿主机体中的某些病毒感染。

【5】Cell：揭秘机体细胞对压力产生反应的分子机制！

doi：10.1016/j.cell.2020.03.049

细胞经常会暴露在可能危及生命的压力环境中，比如高温或毒素，幸运的是，我们机体的细胞是一种拥有强大反应程序的压力管理“大师”，其会停止生长并产生压力保护性因子，同时还会形成压力颗粒等大型结构。近日，一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自德累斯顿工业大学等机构的科学家们通过研究揭示了 这些神秘结构是如何装配和溶解的，以及其是如何被转变成为在诸如肌萎缩侧索硬化症（ALS）等神经变性疾病中观察到的病理学状态的。

ALS是一种迄今为止无法治愈的中枢神经系统疾病，患者机体中的运动神经元（负责肌肉活动的神经细胞）会逐渐发生死亡，压力颗粒在其中扮演着什么样的关键角色呢？研究者表示，压力颗粒能在细胞质中形成，并通过大量大分子部件进行装配，比如信使RNAs或RNA结合蛋白等，当压力减退时压力颗粒通常会发生分解，这也是一个由压力颗粒动态特性所推动的过程；ALS发生的标志就是非动态、持续形式的压力颗粒的存在。研究者Titus Franzmann博士解释道，ALS患者通常会遭受肌无力和瘫痪等，而含有压力颗粒的运动神经元会缓慢退化，并诱发运动功能的进行性缺失，因此我们就需要深入理解压力颗粒的复杂生物学特性，从而帮助涉及并开发出治疗性策略来中和ALS所产生的损伤性效应，但机体细胞的复杂环境或许就阻碍了科学家们研究的步伐。

图片来源：Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.05.025

【6】Cell：重大进展！我国科学家发现14种可强效中和SARS-CoV-2的人类抗体

doi：10.1016/j.cell.2020.05.025

在一项新的研究中，来自北京大学、首都医科大学、军事医学科学院、中国医学科学院和北京丹序药业有限公司的研究人员通过高通量单细胞测序，成功地从恢复期血浆中鉴定出多种针对新型冠状病毒SARS-CoV-2---导致呼吸道疾病COVID-19的致病病毒---的高强效中和抗体。由人体免疫系统产生的中和抗体可以有效防止病毒感染细胞。来自动物研究的新结果显示，他们发现的这些中和抗体为COVID-19提供了一种潜在的治疗方法，以及短期预防手段。这标志着抵抗COVID-19疫情的一个重要里程碑。相关研究结果在线发表在Cell期刊上。

一直以来，人们迫切需要高效的药物来治愈COVID-19。可重新利用的小分子药物缺乏特异性，因此疗效受到影响。血浆治疗虽然表现出了一定的疗效，但恢复期血浆的供应受到限制。血浆治疗的有效成分是靶向性中和抗体。抗体药物作为一种生物制剂，已成功应用于HIV、埃博拉病毒、MERS-CoV冠状病毒等病毒的治疗。然而，要开发出适合临床使用的中和抗体，往往需要花费数月甚至数年的时间。

【7】Cell：睡眠不足竟会让人短命！科学家发现睡眠剥夺会导致肠道内活性氧积累进而诱发过早死亡！

doi：10.1016/j.cell.2020.04.049

睡眠不足的最初症状大家都很熟悉，包括疲惫、注意力难以集中、易怒等，很少会有人经历长时间睡眠不足所带来的后果，包括方向迷失、偏执甚至产生幻觉等。睡眠作为一种普遍存在的行为，以及严重的睡眠不足会致命的事实都支持了睡眠是机体生存所必需的观点，然而目前研究人员并不清楚睡眠不足（sleep loss）引发致命性的原因；近日，一项刊登在国际杂志Cell上题为“Sleep Loss Can Cause Death through Accumulation of Reactive Oxygen Species in the Gut”的研究报告中，来自哈佛医学院的研究人员通过研究发现，睡眠不足或会通过在机体肠道中积累活性氧而导致死亡。

文章中，研究人员利用果蝇和小鼠进行研究后发现，睡眠剥夺/缺失会导致机体活性氧（ROS， reactive oxygen species）以及氧化性应激效应积累，尤其是在肠道中；ROS并不仅仅与睡眠缺失相关，而且其还是诱发死亡的驱动因素，中和活性氧能有效预防氧化性应激反应，同时还能让很少睡眠或无睡眠的果蝇拥有正常的寿命，通过口服抗氧化剂或靶向作用肠道的抗氧化酶类的转基因表达或能挽救ROS所带来的损伤；研究者认为，严重睡眠不足所导致的死亡可能是由氧化性应激反应所引起的，而肠道在这一过程中处于中心地位，当ROS在体内的积累被阻断时，无睡眠的机体生存或许是可能的。

【8】Cell：在分子水平上探究运动对人体的影响

doi：10.1016/j.cell.2020.06.004

科学家们想知道当你运动时，你的身体在分子水平上发生了什么。在同类规模最大的运动研究项目中，来自美国阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员参与了美国国家卫生研究院（NIH）收集近2600名志愿者的数据并将这些数据转化为运动导致人体分子变化的综合图谱的计划。阿拉巴马大学伯明翰分校的运动医学中心是美国全国范围内参与NIH资助的体育活动分子传感器联盟（Molecular Transducers of Physical Activity Consortium， MoTrPAC）的临床站点之一，该联盟旨在通过测量健康成年人和儿童在运动前、运动中和运动后的分子变化来增加人们对运动的理解。从几十年的科学研究中可以看出，体育活动对健康有很大的好处；但我们并不完全理解其中的原因，特别是在分子水平上。这项大规模的研究旨在解释人与人之间的差异，并揭示基于年龄、种族和性别等人口统计数据的差异。”

如今，MoTrPAC研究人员在Cell期刊上发表了一篇标题为“Molecular Transducers of Physical Activity Consortium (MoTrPAC)： Mapping the Dynamic Responses to Exercise”的论文，详细介绍了他们在这个雄心勃勃的研究项目中采取的方法。目前，他们正在回顾从一个较小规模的成年人志愿者群体和多轮临床前动物模型研究的初始阶段中获得的经验教训，以优化他们的方案，并准备扩大规模进行全面招募。

【9】Cell：重磅！科学家成功绘制出了神经元细胞表面所有蛋白的全景图谱！

doi：10.1016/j.cell.2019.12.029

近日，一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自霍华德-休斯医学研究所等机构的科学家们通过研究开发了一种新方法来重点研究特殊细胞表面覆盖的蛋白质，相关研究结果或能帮助阐明机体发育过程中脑细胞如何形成精细化的网络。这就好比是撒了一张小网，如今研究者就能利用这种新技术将果蝇大脑中神经元表面的所有蛋白收集起来，同时研究者还发现了20种新型分子能够参与到发育大脑的神经连接过程中。

相关研究结果或能帮助研究人员理解大脑中的神经元形成复杂网络的分子机制，文章中，研究人员首次研究发现，这种发现蛋白的新方法在完整的大脑组织中能够发挥作用，并不仅仅是实验室中培养的细胞。这项研究非常重要，因为组织环境对于细胞发育非常重要，而实验室的细胞培养基并不能对其进行复制，截至目前为止，科学家们并没有找到方法来监测诸如大脑等复杂组织中细胞表面的所有蛋白，而本文中研究人员所开发的新技术就能够填补这一空白。

【10】Cell：开发出新型mRNA新冠肺炎疫苗，可在体外保持热稳定性至少一周以上

doi：10.1016/j.cell.2020.07.024

在一项新的研究中，来自中国军事医学科学院等机构的研究人员报道，一种基于信使RNA（mRNA）的实验性SARS-CoV-2疫苗能在小鼠和非人灵长类动物中引起保护性免疫反应。两次注射这种疫苗足以产生强大的免疫力，完全防止小鼠感染SARS-CoV-2。相关研究结果在线发表在Cell期刊上。

研究者表示，这项研究中观察到的强劲保护作用和这种保护作用的明确免疫相关性，为未来COVID-19疫苗在人类中的开发铺平了前进的道路。基于mRNA的疫苗是预防SARS-CoV-2感染的一种有吸引力的选择，这是因为它们可以在几周内快速设计和大规模生产。此外，临床前研究已证实基于mRNA的疫苗能够诱导出针对各种病原体的强效和广泛的保护性免疫反应，并且具有可接受的安全性。在这项新的研究中，这些研究人员开发了一种由mRNA组成的疫苗，该mRNA编码位于SARS-CoV-2表面上的刺突蛋白（S）的受体结合结构域（RBD）。这种命名为ARCoV的疫苗被封装在脂质纳米颗粒中，这改善了它到组织中的递送。

图片来源：CC0 Public Domain

【11】Cell：迄今为止最全面的研究揭示非吸烟人群患肺癌的生物学特性和发病机制！

doi：10.1016/j.cell.2020.06.012

近日，一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自英国癌症研究院等机构的科学家们通过研究发现，非吸烟人群中的肺癌往往具有多样化的特性，而且其不同于吸烟人群所患的肺癌，似乎会对靶向性疗法也会产生不同的反应；文章中，研究人员对台湾非吸烟人群中肺癌发生率较高的人群进行研究，结果发现了一系列遗传改变，这些遗传改变会依赖于患者的年龄和性别而变化。

很多非吸烟的肺癌患者会表现出因环境致癌物所导致的DNA损伤的迹象，尤其是年轻女性会携带特殊的遗传突变，这些突变会驱动癌症不断恶性进展，相关研究结果或有望帮助开发针对非吸烟肺癌患者的新型疗法。本文研究也是目前研究人员对非吸烟人群肺癌生物学特征进行的最全面的一项研究。研究人员分析了来自台湾103名肺癌患者的肿瘤样本，其中大部分患者均为非吸烟人群；研究者表示，在英国大约10%-15%的肺癌患者会出现在从不吸烟的人群中，但在东亚，非吸烟人群中肺癌的发病比例会增加，尤其是女性；研究人员对肺癌患者机体的遗传突变、基因激活、蛋白质活性和细胞开关进行了一系列详细的分析，旨在全面理解非吸烟人群患肺癌的分子机制。通过对肿瘤样本中的遗传因素和癌细胞所产生的相关蛋白进行研究，研究者发现，非吸烟人群机体某些早期的肺部肿瘤在生物学上与吸烟人群的恶性疾病（肺癌）相似，女性机体中的肿瘤通常会携带EGFR基因的特殊措施，然而在男性中最常见的错误则是KRAS和APC基因，这些差异就会影响男性和女性对靶向性药物的反应。

【12】Cell：临床研究证实接种卡介苗可让老年人减少75%的呼吸道感染

doi：10.1016/j.cell.2020.08.051

卡介苗（BCG vaccine）对免疫系统具有广泛的刺激作用。这使得它对各种感染具有有效的预防作用--可能也对COVID-19有预防作用。新的研究正在对此进行调查。卡介苗经常给儿童使用，但是在一项新的称为ACTIVATE的双盲随机临床研究中，来自荷兰拉德堡德大学医学中心和希腊雅典大学等研究机构的研究人员发现老年人也能从卡介苗中受益。相关研究结果在线发表在Cell期刊上。

在拉德堡德大学医学中心，实验内科教授Mihai Netea正在研究卡介苗对各种感染的这种保护作用，这种作用被称为“训练免疫（trained immunity）”。Netea教授说，“两年前，我们开始了ACTIVATE研究，目的是为了证实接种卡介苗是否能保护脆弱的老年人免受感染。65岁以上入院的患者在出院时随机接受卡介苗或安慰剂接种。我们对他们进行了一年的跟踪调查，以了解卡介苗是否能保护他们免受广泛的感染。”ACTIVATE研究在新型冠状病毒SARS-CoV-2大流行之前就已开始了。198名老人在出院时被注射了安慰剂或卡介苗。最后一次随访原定于2020年8月，但由于COVID-19的到来，这些研究人员发表了他们的初步结果。

【13】Cell：在人类基因组中识别出7000多个控制血细胞特性的遗传区域 有望预测人群患罕见和常见血液疾病的风险

doi：10.1016/j.cell.2020.08.008

如今两项大规模的遗传研究已经识别出了影响机体血细胞重要医学特性的大部分遗传突变，近日，一篇发表在国际杂志Cell上的研究报告中，来自英国剑桥大学的桑格研究院等来自全球101家研究机构的科学家们通过对成千上万名参与者进行研究，在人类基因组中识别出了7000多个区域或能控制血细胞的特性，包括红细胞和白血胞的数量等。

文章中，研究人员首次解释了一个人的遗传组成如何诱发其患上血液疾病，相关研究结果或能帮助研究人员在临床中利用遗传评分工具来预测个体患血液障碍的风险。血细胞在人类健康中扮演着非常关键的角色，包括机体免疫反应、氧气的转运、形成凝血来预防伤口血液流失等，而诸如贫血症、血友病和血液癌症等血液障碍或许是引发全球人群健康的重要负担。其中很多疾病被视为正常生物学状态的极端情况，比如贫血，患者机体往往会因为红细胞过少而诱发机体供氧不足，这些极端情况或许也是机体DNA发生微小突变所造成的，而其中一些突变还会增加个体患病的风险。

【14】Cell：在肿瘤发生过程中，氧化代谢促进神经干细胞永生化

doi：10.1016/j.cell.2020.07.039

在一项新的研究中，Knoblich团队选择了黑腹果蝇作为肿瘤模型---这种建立起来的但又有些非传统的模型生物在肿瘤研究中拥有悠久的历史，在肿瘤抑制基因突变方面的发现可以追溯到20世纪70年代。从这种简单的模型生物中获得的知识就可以用作一种强大的工具，成为进一步研究人类基因的基础。在果蝇中，他们可视化观察到了肿瘤起始细胞成为永生化细胞的确切时间点，并在遗传学上操纵了这一过程---由于哺乳动物肿瘤的高度复杂性，这在哺乳动物肿瘤中是不容易完成的。相关研究结果发表在Cell期刊上。

研究者表示，我们使用了一种果蝇神经干细胞（NSC）肿瘤模型，这种模型是通过剔除广为人知的肿瘤抑制基因Brat而诱导出的。通过使用这种模型，我们研究了代谢是否在Brat肿瘤细胞永生化中发挥着积极作用。随后，我们在果蝇中的发现将作为后续人细胞研究的基础，并为人类癌症的机理研究奠定基础。事实上，这些研究人员发现Brat肿瘤具有高度氧化性，与正常大脑相比，具有更好的耗氧量。这被证明是一个相当令人惊讶的发现，这是因为肿瘤被广泛认为是糖酵解的。

【15】Cell：首次详细概述人体CD4+ T细胞对新冠病毒的反应

doi：10.1016/j.cell.2020.10.001

在一项新的研究中，来自美国拉霍亚免疫学研究所、英国利物浦大学和南安普顿大学等研究机构的研究人员首次详细概述了人体的CD4+ T细胞如何应对SARS-CoV-2病毒。除此之外，他们的研究还表明，在患病早期，住院的重症COVID-19患者会产生一种有可能杀死B细胞和减少抗体产生的新型T细胞亚群。这些发现为进一步的详细分析提供了重要的基础，并展示了一种称为单细胞RNA测序（RNA-seq）的前沿技术的力量。相关研究结果在线发表在Cell期刊上

研究者表示，这项研究利用单细胞RNA-seq分析了CD4+ T细胞表达的特异性地识别SARS-CoV-2的RNA分子。这让我们第一次展示了这些对这种病毒感染作出反应的细胞的完整性质。这只是个开始。我们需要有可回头查阅的参考数据以开展进一步的研究。这项新的研究是新颖的、及时的、详细的、创新的和开放的。研究人员开创性地在免疫学中使用单细胞RNA-seq，RNA-seq为科学家们提供了一个新的窗口来了解让每个人对病毒感染作出的不同免疫反应的基因表达模式；在这项新的研究中，这些研究人员将重点放在CD4+ T细胞上，这些细胞在对抗感染方面发挥着许多关键作用。

图片来源：CC0 Public Domain

【16】Cell：机体遗传易感性如何与特定环境因素组合来诱发诸如多发性硬化症等自身免疫性疾病？

doi：10.1016/j.cell.2020.09.054

大约一半的多发性硬化症患者机体中都携带有HLA-DR15基因突变，近日，一篇刊登在国际杂志Cell上题为“HLA-DR15 Molecules Jointly Shape an Autoreactive T Cell Repertoire in Multiple Sclerosis”的研究报告中，来自苏黎世大学等机构的科学家们通过研究揭示了这种遗传易感性（HLA-DR15基因突变）如何与环境因素相结合来促进患者自身免疫性疾病—多发性硬化症的发生，研究者表示，其中的决定性因素是一系列免疫细胞的形成，尽管这些细胞能有效抵御诸如EB病毒等攻击大脑组织的病原体。

多发性硬化症是一种自身免疫性疾病，其会损伤机体大脑和脊髓组织，同时还会严重影响患者的生活质量，其在全球影响着大约250万人的健康，其中大部分为年轻人，诱发多发性硬化症的病因是遗传因素与诸如吸烟或感染等环境因素之间复杂的相互作用。在近乎50年的时间里，研究人员发现，名为HLA-DR15基因的突变与多发性硬化症（MS）的发生密切相关，该基因突变主要与高达60%的患病风险有关，如果该基因的携带者（大约四分之一的健康人群携带HLA-DR15基因）同时感染了EB病毒，其就会出现一种名为Pfeiffer疾病（也被称为腺热或传染性单核细胞增多症）的感染症状过程，那么其患多发性硬化症的风险就会增加15倍。

研究者Roland Martin教授表示，目前有确切的证据表明，HLA-DR15与诸如EB病毒等感染性因子之间的相互作用对于促进多发性硬化症的发生具有重要意义，但直到现在，研究人员依然并不清楚其背后具体的分子机制。这项研究中，研究人员通过研究发现，HLA-DR15基因携带者机体的免疫细胞能有效识别诸如EB病毒等特定病原体，但这种“适应性”或许会诱发攻击患者自身大脑组织的免疫反应。

【17】Cell：科学家首次实时揭示肺泡巨噬细胞与细菌之间的战斗

doi：10.1016/j.cell.2020.08.020

在一项新的研究中，来自加拿大卡尔加里大学的研究人员发现了如何捕捉肺部免疫细胞的“活”图像。他们是世界上首次找到一种方法来实时记录免疫系统如何与影响小鼠肺部肺泡的细菌进行战斗。这一发现为人们提供了关于免疫系统的清洁工---所谓的肺泡巨噬细胞---的新见解。肺泡巨噬细胞曾经被认为是静止不动的，如今他们观察到它们在发挥作用，在肺泡空间上、之间和周围移动，以便寻找细菌和病毒。相关研究结果发表在Cell期刊上。

研究者表示，巨噬细胞会移动是有道理的，但我们只能假设是这样，这是因为我们无法观察到它们的行动。如今我们可以做到这一点。肺部中的肺泡比巨噬细胞多得多，这些微小的清洁工能非常有效地保护每个肺泡。”这些研究人员表示，巨噬细胞所做的工作非常简单。想象一下一家旅馆，在那里，房间比清洁人员多。清洁人员利用走廊打扫卫生，保持物品整齐。在肺部内部，有一条走廊提供了肺泡之间的空间。巨噬细胞利用这个空间四处移动，破坏任何外来颗粒，包括影响肺泡的细菌和病毒。

【18】Cell：识别肿瘤新抗原靶点用作开发新型的抗癌免疫疗法！

doi：10.1016/j.cell.2020.10.011

靶向作用肿瘤特异性体细胞突变所产生的癌症新抗原（cancer neoantigens）或许是一种非常有吸引力且具有挑战性的策略，其能通过细胞免疫疗法来特异性地清除肿瘤细胞，近日，一篇刊登在国际杂志Cell上题为“Strength in Numbers： Identifying Neoantigen Targets for Cancer Immunotherapy”的综述文章中，来自Lyell Immunopharma公司的科学家们通过研究描述了一种新型方法，其能优化生物信息学通道，利用新一代的测序数据来敏感且准确地预测具有免疫原性的新抗原。

肿瘤的产生部分是由于DNA的体细胞突变所致，其会介导细胞发生增殖并产生生存优势，当DNA的表达编码区域发生突变时就会导致突变肽类的出现，即新表位（neoepitopes）其中一小部分新表位能够通过被T细胞特异性地识别来诱发机体免疫反应。免疫识别的突变肽类（新抗原）可能会介导利用免疫疗法（免疫检查点阻滞剂或肿瘤浸润淋巴细胞过继转移疗法（TILs））治疗的患者机体出现的临床效益，从原则上来讲，新抗原是开发癌症免疫疗法的理想靶点，其能在肿瘤中特异性地表达，从而促进免疫系统清楚识别正常细胞和肿瘤细胞，并能限制健康组织免疫破坏所驱动的毒性效应。

【19】Cell：新发现颠覆对杀伤性T细胞的传统认知，有助开发出更好靶向实体瘤的CAR-T细胞

doi：10.1016/j.cell.2020.11.019

一类称为“杀伤性T细胞”的免疫细胞，也被称为细胞毒性或溶细胞性CD8 T细胞。在一项新的研究中，来自美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员发现杀伤性T细胞通常会留在血液中，不会进入器官和其他组织。相关研究结果在线发表在Cell期刊上。这一发现可能有助于解决免疫学中的许多难题，包括具有医学意义的谜团，比如，为何最近开发的使用经过基因改造的杀伤性T细胞的癌症疗法不能很好地对抗实体瘤，以及为何被认为对杀伤性T细胞非常脆弱的艾滋病致病病毒HIV似乎能够通过躲在血液之外来无限期地逃避这些免疫细胞。

研究者表示，这一发现告诉我们，杀伤性T细胞通常不会迁移出血液。如今我们知道了这一点，我们就可以开始设计更好的利用这些强大的细胞的治疗方案。杀伤性T细胞一直被认为是免疫系统的主力军。每个杀伤性T细胞都携带像抗体受体一样的受体，可以识别特定的靶标。杀伤性T细胞之所以被称为“细胞毒性”或“溶细胞性”CD8 T细胞，是因为它们拥有特殊的分子武器，能够直接攻击和破坏显示出它们识别的靶标的其他细胞，例如，被病毒感染的细胞甚至癌细胞。

【20】Cell：揭秘神经组织如何保证胰腺癌细胞免于饥饿影响？

doi：10.1016/j.cell.2020.10.016

近日，一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自纽约大学Grossman医学院等机构的科学家们通过研究发现，神经组织或能保持胰腺癌细胞免于饥饿；文章中，研究人员通过对癌细胞、小鼠和人类组织样本进行研究后发现，胰腺癌细胞或能通过向神经组织发送信号来避免饥饿，这些神经组织生长在密集的肿瘤上并能够分泌营养物质。

这项研究中，研究人员重点对胰腺导管腺癌（PDAC）进行研究，其是一种最致命的胰腺癌，患者的5年存活率低于10%，这种肿瘤会刺激致命组织的生长，从而挤压血管并减少诸如丝氨酸等血源性营养物质的供应，这种氨基酸能用作蛋白质的基本组成部分，同时其也是癌细胞繁殖所需要的营养物质。研究者指出，饥饿的胰腺癌细胞能分泌一种名为神经生长因子的特殊蛋白，进而向神经细胞的延伸部分发送信号，从而指导其在肿瘤深处生长，这种名为轴突的延伸部分能够分泌丝氨酸，从而将胰腺癌细胞从饥饿中解救出来并恢复其生长。

研究者Alec Kimmelman说道，本文研究提供了更多的证据表明，胰腺癌是一种非凡的代谢清道夫，这或许有助于维持其致命特性；神经组织将营养物质从血液中输送到严苛的胰腺肿瘤微环境的能力是一种非常有意义的适应性，其会有望帮助研究者开发新型治疗性方法来干预这种独特的灵活性。研究者发现，缺少丝氨酸的胰腺癌能利用mRNA转化为蛋白质的信息指令，而mRNA的分子骨架—碱基则会使用称之为密码子的三个碱基单位来解码成为氨基酸，被称之为核糖体的细胞机器则会在将氨基酸以正确的顺序连接在一起时读取每个密码子，但如果缺乏可用的氨基酸，核糖体的功能的就会停滞。（生物谷Bioon.com）

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