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  脑胶质瘤是最常见的原发性颅内肿瘤。我国的脑胶质瘤发病率为5-8/10万，5年病死率在全身肿瘤中仅次于胰腺癌和肺癌。不过，胶质瘤不仅在不同个体之间有异质性，在肿瘤内部同样存在异质性，这阻碍了有效疗法的开发。近日，来自以色列、美国、德国和瑞士的研究人员综合利用空间转录组学、空间蛋白质组学和计算方式来确定脑胶质瘤的细胞状态和结构。他们鉴定出细胞状态结构不同的区域，这些区域似乎反映了肿瘤组织的缺氧状况。这篇题为“Integrative spatial analysis reveals a multi-layered organization of glioblastoma”的论文于4月22日发表在《

  在《Nature Biomedical Engineering》杂志上发表的一项新研究中，德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员设计了一种新的方法，利用工程肽开发免疫疗法药物，以激发体内自然免疫反应。在局部晚期和转移性乳腺癌的临床前模型中，这种方法无论是作为单药治疗还是与免疫检查点抑制剂联合使用，都改善了肿瘤控制并延长了生存期。氨基酸是生命的基石，当几个氨基酸连接在一起时，就形成了肽。人体的所有生物学功能都是由蛋白质和肽完成的，因此我们的目标是找到一种方法重新设计这些小分子，使它们具有激活我们免疫系统的独特能力。身体的免疫系统被构建为巡逻和识别受感染或病变的细胞以消除，但癌细胞经常利用免

  虽然基于CRISPR技术的基因编辑特异性强、准确性高、用途广泛，但安装这些编辑的效率却很低。在这篇论文中，普林斯顿大学的科学家描述了一种更高效的素编辑器。通过多年的基因编辑系统工程研究，研究人员已经开发出一套工具，可以修改活细胞中的基因组，类似于“基因组手术”。这些工具，包括基于被称为CRISPR/Cas9的天然系统的工具，为解决未满足的临床需求提供了巨大的潜力，最近FDA批准了第一个基于CRISPR/Cas9的疗法，就证明了这一点。目前一种被称为“先导编辑（prime editing）”是近年来的新方法，能以极高的准确性和多功能性进行基因编辑，但也有一个关键的代价：编辑装置的效率不稳定，而且

  在一项开创性的研究中，德克萨斯大学西南医学中心的科学家们利用先进的分子动力学模拟，揭示了SNARE蛋白如何促进细胞膜融合的分子机制。这一发现不仅为理解神经递质释放的过程提供了新的视角，而且可能对治疗多种神经系统疾病具备极其重大意义。SNARE蛋白是细胞膜融合的关键介质，它们通过形成紧密的螺旋复合体来促进神经递质的释放。传统上，科学家们认为SNARE蛋白通过机械力将细胞膜拉近并融合，类似于拉链的作用。然而，这一理论并不能完全解释SNARE蛋白怎么来实现快速的膜融合。在这项研究中，科学家们使用了Frontera超级计算机——世界上最快的超级计算机之一，进行了全原子分子动力学模拟。模拟涉及大约530万个原

  实验室里强壮的秀丽隐杆线虫被放在冰上，记忆力得到了增强。线虫的记忆力很差，在学习新信息两到三个小时后就会忘记。但一项研究发现，把它们放在冰上，它们不会忘记——直到它们回到室温。秀丽隐杆线虫，只有在迅速冷却的情况下才能保留它们的记忆。如果让它们在寒冷的环境中过夜，然后再接受训练，它们就会像往常一样很快忘记这一些信息。如果给它们服用药物锂，即使在室温下，它们的记忆也会比正常长。这件作品讲述了记忆是怎么样产生和丢弃的奥秘。这也提出了一个问题，为什么线虫的记忆在不同的环境条件下会发生明显的变化。伊利诺斯州埃文斯顿西北大学的分子生物学家Ilya Ruvinsky说，这项研究“非常棒”，他没有参与这项研究。“形成记

  肝脏炎症是身体别的部位癌症的常见副作用，长期以来一直与更糟糕的癌症预后有关，最近又与免疫治疗反应差有关。现在，由艾布拉姆森癌症中心和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员领导的一个研究小组发现了其中的一个重要原因。在他们今天发表在《Nature Immunology》上的研究中，研究人员发现，癌症引起的肝脏炎症会导致肝细胞分泌一种叫做血清淀粉样蛋白A (SAA)的蛋白质，这种蛋白质在体内循环，阻碍T细胞的能力，T细胞是免疫系统的主要抗癌武器，它渗透并攻击另外的地方的肿瘤。宾夕法尼亚大学胰腺癌研究中心临床和转化研究主任Gregory Beatty说：“我们大家都希望更好地了解是什么问题造成癌症对免疫疗法

  宾夕法尼亚州立大学的研究人员可能已揭开了饮食怎么样影响衰老之谜的另一层复杂性。宾夕法尼亚州立大学健康与人类发展学院最近进行的一项研究探索了热量限制对端粒的影响——端粒是染色体末端的基因基片段，起到保护帽的作用。研究小组在《Aging Cell》杂志上发表了他们的研究结果。研究人员分析了一项为期两年的人类热量限制研究的数据，发现限制热量摄入的人端粒丢失的速度与对照组不同，尽管两组人的端粒长度大致相同。根据之前的研究，将热量限制在20%到60%能延续许多动物的寿命。端粒在衰老中的作用在人的一生中，每当一个人的细胞复制时，染色体被复制到新细胞时，一些端粒就会丢失。当这种情况出现时，细胞端粒的总长度

  在一项科学突破中，西奈山的研究人员揭示了一种被称为组蛋白去乙酰化酶(hdac)的蛋白质家族激活与炎症性肠病(IBD)和其他炎症性疾病相关的免疫系统细胞的生物学机制。这一发现发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上，有几率会使选择性HDAC抑制剂的开发，用来医治溃疡性结肠炎和克罗恩病等IBD类型。“我们对II类hdac在不同细胞类型中的特定功能的理解是有限的，这阻碍了针对这一有前途的药物靶标家族的治疗方法的发展，”资深作者Ming-Ming Zhou博士说，他是生理学和生物物理学的Harold博士和Golden Lamport教授，也是西奈山伊坎医学院药理学系主任。“通过我们的概念验证研究，我

  微生物占地球生物量的15%以上，它们通过产生的小分子影响着生态，遍布地球的各个角落尽管微生物代谢物在环境中无处不在，也很重要，但研究人员很难在野外和实验台上精确定位微生物代谢物。公共数据库能够在一定程度上帮助科学家破译一些微生物分子，但它们通常仅限于研究充分的物种。为了揭示微生物暗物质，研究人员开发了微生物质谱搜索工具(microbeMASST)，通过将样品与来自6万多个微生物培养的公开记录作比较，一次性检测出数百种微生物代谢物。最初开发microbeMASST是为了研究海洋的微生物，随后研究人员将microbeMASST扩展到人类微生物环境，以探索微生物组对疾病的影响。研究小组在《Nature Mic

  通过显微镜观察单个细胞可以揭示一系列重要的细胞生物学现象，这些现象经常在人类疾病中发挥作用，但区分单个细胞及其背景的过程非常耗时——这是一项很适合人工智能辅助的任务。人工智能模型利用一组由人类注释的数据来学习怎么样执行这些任务，但是将细胞与其背景区分开来的过程，称为“单细胞分割”，既耗时又费力。因此，在人工智能训练集中使用的注释数据数量有限。加州大学圣克鲁斯分校的研究人员已经开发出一种方法来解决这一个问题，他们建立了一个显微镜图像生成人工智能模型来创建单细胞的逼真图像，然后将其用作“合成数据”来训练人工智能模型，以更好地进行单细胞分割。这款新软件发表在《iScience》杂志上的一篇新论文中

  克利夫兰诊所的研究人员正在用AI来揭示肠道微生物群和阿尔茨海默病之间的联系。先前的研究表明，随着疾病的发展，阿尔茨海默病患者的肠道细菌会发生明显的变化。新发表的Cell Reports研究概述了一种计算方式，以确定称为代谢物的细菌副产物如何与细胞上的受体相互作用并导致阿尔茨海默病。克利夫兰诊所基因组中心首任主任Feixiong Cheng，与罗汝沃脑健康中心和微生物组与人类健康中心(CMHH)密切合作。这项研究根据代谢物和受体相互作用的可能性，以及它们对阿尔茨海默病产生影响的可能性，对它们进行了排序。这一些数据为研究代谢物相关疾病提供了迄今为止最全面的路线图之一。当细菌分解我们所吃的食物以获取能

  图森亚利桑那大学医学院的研究人员获得了美国国家普通医学科学研究所(美国国家卫生研究院的一个部门)180万美元的资助，以了解人类瘤病毒如何进入细胞核。人类瘤病毒(HPV)可导致疣和某些癌症，自人类诞生以来就一直伴随着我们，全球约5%的癌症是由它引起的。根据Samuel K. Campos博士的说法，它也是人类生物学信息的重要来源，Samuel K. Campos博士是亚利桑那大学图森医学院的免疫生物学副教授，也是BIO5研究所的成员。“这些病毒利用细胞拥有的途径并对其做调整。还有什么细胞生物学家能比与我们大家一起进化的病毒更好地告诉我们细胞是如何工作的呢?跟随病毒的生物学，我们将学到一些很

  一项突破性的研究详细的介绍了在大约10%的多发性硬化症(MS)患者症状出现前几年发现的一种独特的自身抗体特征。通过一系列分析来自超过1000万人的庞大队列样本，研究人员确定了特异性自身抗体和神经丝光水平升高的患者，这表明早期神经轴突损伤。这一发现可以明显提高MS的早期发现和治疗，为疾病进展前的干预提供新的希望。发表在《Nature Medicine》杂志上的一项新研究揭示了多发性硬化症(MS)早期检测和理解的重大进展。研究人员发现，大约10%的多发性硬化症患者在出现临床症状前几年就存在一种独特的自身抗体特征。自身抗体绝大多数都是一种抗体，它本应击退入侵者，但最终却与自己的身体作对，导致自身免疫性疾病等问题

  失调的r环会导致复制分叉停滞和端粒不稳定。然而，r环是如何被识别和调节的，仍然没有很好地理解，特别是在端粒。在这项研究中，研究人员使用邻近依赖生物素鉴定(BioID)技术鉴定ILF3相互作用组，发现ILF3与几种DNA/RNA解旋酶相互作用，包括DHX9。这种相互作用表明，ILF3可能促进端粒r环的分解，从而防止异常同源重组和维持端粒稳态。该研究的主要发现包括:ILF3表现出选择性地与端粒r环相互作用，从而保护端粒免受异常同源重组。ILF3功能丧失导致TERRA水平升高，触发端粒r环的积累。这种积累诱导DNA损伤反应(DDR)和端粒功能障碍，其特征是TIFs升高、端粒脆弱和染色体外

  房颤是全球最常见的心律失常，2019年约有5900万人患有房颤。这种不规则的心跳与心力衰竭、痴呆和中风的风险增加有关。它对卫生保健系统构成重大负担，使其成为早期发现和治疗的主要目标。卢森堡大学卢森堡系统生物医学中心(LCSB)的研究人员最近开发了一种深度学习模型，能够预测从正常心律到房颤的转变。它平均在发病前30分钟发出预警，准确率约为80%。这些结果发表在科学杂志《Patterns》上，为整合可穿戴技术铺平了道路，允许早期干预和更好的患者结果。在房颤期间，心脏的上腔不规律地跳动，与心室不同步。回到正常状态的心律需要密集的干预，从电击心脏回到正常状态的窦性心律到去除产生错误信号的特定区域。

  长期每日服用阿司匹林有助于预防结直肠癌的发生和发展，但其机制尚不清楚。新的研究表明，阿司匹林可能通过增强人体对癌细胞的某些免疫反应来发挥这些保护作用。研究结果由Wiley在线发表在CANCER上，CANCER是美国癌症协会的同行评审期刊。为了研究阿司匹林(一种非甾体抗炎药)对结直肠癌的影响，意大利的研究人员从2015-2019年接受结直肠癌手术的238名患者中获取了组织样本，其中12%是阿司匹林使用者。患者被纳入直肠腺癌治疗(IMMUNOREACT 8)多中心观察性研究的免疫微环境METACCRE部分。该研究由意大利癌症研究协会(AIRC)资助，主要在帕多瓦大学医院做。与未服用阿司匹林的患者

  一项研究表明，一种新的测序技术，tARC-seq，可以准确地跟踪突变SARS-CoV-2，提供了对快速进化和变异发展的见解病毒．导致COVID的SARS-CoV-2病毒具有令人不安的能力，经常产生自身变异。其他病毒也会发生变异，但随着SARS-CoV-2在大流行期间迅速在整个人群中传播，导致数百万人死亡，这种病毒的动态进化带来了一个严重问题:它一再挑战人体对抗病毒的免疫反应，阻碍了准备更新疫苗的过程。了解促进SARS-CoV-2产生变异能力的遗传机制，可以在很大程度上阻止COVID。在今天(4月22日)发表在《Nature Microbiology》上的这项研究中，贝勒医学院和合作机构的研

  《Nature Neuroscience》髓细胞替代帮助治疗自身免疫性脑脊髓炎

  自身免疫性疾病，如多发性硬化症(MS)是与中枢神经系统(CNS)脱髓鞘相关的免疫系统疾病。脱髓鞘这个术语描述的是大脑和脊髓中覆盖神经纤维层的损伤。最近，医学研究人员一直在探索通过移植自体造血细胞或血液干细胞(即在患者外周血和骨髓中发现的未成熟细胞)治疗这些疾病的潜力。虽然这种可能的治疗方法一直是各种研究的焦点，但其影响和细胞基础仍然知之甚少。斯坦福大学医学院的研究人员最近进行了一项研究，旨在更好地了解这种治疗如何作用于多发性硬化症小鼠模型的中枢神经系统，称为实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)。他们的研究结果发表在《Nature Neuroscience》杂志上，表明造血细胞的移植能够在一定程度上帮助增强神

  Nature Cell Biology技术突破：可以同时标记许多蛋白质的高通量新方法

  精确地观察细胞内的蛋白质对许多研究分支来说是非常非常重要的，但一直是一个重大的技术挑战——尤其是在活细胞中，因为所需的荧光标记必须单独附着在每个蛋白质上。由CeMM的Stefan Kubicek领导的研究小组现在已经克服了这个障碍:使用一种称为“vpCells”的方法，可以同时标记许多蛋白质，使用五种不同的荧光颜色。这种自动化的高通量方法，在人工智能辅助图像识别的帮助下，在从基础细胞生物学到药物发现的各个学科中开辟了全新的应用。这项研究已发表在该杂志上自然细胞生物学(DOI: 10.1038/s47-w)．没有蛋白质，我们所知的生命将是不可想象的。它们为细胞提供结构框架，

  肝脏炎症是身体别的部位癌症的常见副作用，长期以来一直与更糟糕的癌症预后有关，最近又与免疫治疗反应差有关。现在，由艾布拉姆森癌症中心和宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员领导的一个研究小组发现了其中的一个重要原因。在他们今天发表在《自然免疫学》上的研究中，研究人员发现，癌症引起的肝脏炎症会导致肝细胞分泌一种叫做血清淀粉样蛋白A (SAA)的蛋白质，这种蛋白质在体内循环，阻碍T细胞(免疫系统的主要抗癌武器)渗透和攻击另外的地方肿瘤的能力。资深作者Gregory Beatty博士说：“我们想更好地了解是什么问题造成癌症对免疫疗法产生抵抗或反应，以帮助为患者设计更有效的策略，我们的研究根据结果得出，肝细胞