科学家发现对抗癌症微妙基因操纵的药物

科学家发现对抗癌症微妙基因操纵的药物了解DNA缺失许多癌症都会删除一段名为9p21的DNA。事实上，它是所有癌症中最常见的DNA缺失，在某些癌症（如黑色素瘤、膀胱癌、间皮瘤和某些脑癌）中的发生率高达25%-50%。科学家们早就知道，带有9p21缺失的癌症意味着患者的预后更差，而且对免疫疗法--旨在增强患者对癌症的天然免疫反应的治疗策略--产生抗药性。这种缺失有助于癌细胞避免被免疫系统发现和消灭，部分原因是它促使癌细胞分泌出一种叫做MTA的有毒化合物，这种化合物会损害免疫细胞的正常功能，并阻碍免疫疗法的有效性。口腔鳞状癌细胞（白色）被两个细胞毒性T细胞（红色）攻击的伪彩色扫描电子显微镜照片。资料来源：美国国立卫生研究院国家癌症研究所贝勒医学院邓肯综合癌症中心RitaElenaSerda。新药的潜力"在动物模型中，我们的药物能将MTA降回正常值，免疫系统重新启动，"领导这项研究的戴尔医学院分子生物科学系研究副教授兼肿瘤学副教授埃弗雷特-斯通（EverettStone）说。"我们在肿瘤周围看到了更多的T细胞，它们处于攻击模式。T细胞是一种重要的免疫细胞类型，就像一支特警队，能够识别肿瘤细胞，并为它们注入大量酶，从内到外啃噬肿瘤。"斯通设想将这种药物与免疫疗法结合使用，以提高其疗效。该研究的共同第一作者是前UT博士后研究员、现任武田肿瘤公司科学家的DonjetaGjuka，以及前布里格姆妇女医院和丹娜法伯癌症研究所博士后研究员、现任麻省总布里格姆医院住院医师的ElioAdib。了解受缺失影响的基因9p21缺失会导致癌细胞中一些关键基因的缺失。一对产生细胞周期调节因子的基因消失了，而细胞周期调节因子是保持健康细胞以缓慢、稳定的速度生长和分裂的蛋白质。当这些基因丢失时，细胞就会肆意生长。这就是它们致癌的原因。同样被删除的还有一个管家基因，它能产生一种分解毒素MTA的酶。斯通认为，正是这种基因的缺失让癌细胞获得了一种新的超级能力：使免疫系统失活的能力。斯通说："当癌细胞失去这两个基因时，它就获得了一举两得的效果。它失去了通常防止其失控生长的制动器。与此同时，它还解除了人体警察部队的武装。因此，它会变成一种更具侵略性和恶性的癌症。"为了制造出候选药物，斯通和他的同事们首先利用人体自然产生的有助于分解MTA的酶，然后加入柔性聚合物。斯通说："这已经是一种非常好的酶，但我们需要对其进行优化，使其在体内的作用时间更长。如果我们只注射天然酶，它会在几小时内被排出体外。在小鼠体内，我们的改良版能在血液循环中存活数天；在人体内，它的存活时间会更长。"研究人员计划对他们这种名为PEG-MTAP的药物进行更多的安全性测试，并正在寻求资金将其用于人体临床试验。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1390517.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1390517.htm

研究人员开发出对抗疟疾抗药性的新方法

研究人员开发出对抗疟疾抗药性的新方法疟疾仍然是全球最致命的传染病之一。抗药性疟原虫的出现要求我们不断开发新的药物。SvetlanaB.Tsogoeva教授领导的埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学（Friedrich-Alexander-UniversitätErlangen-Nürnberg，FAU）的研究小组现已将抗疟疾药物青蒿素与香豆素（与青蒿素一样，香豆素也存在于植物中）结合在一起，并从这两种生物活性物质中开发出一种自发荧光化合物。这种自发荧光尤其具有优势，因为它可用于活细胞成像，并能以精确的时间顺序显示药物是如何起作用的。工作小组还发现，自发荧光的青蒿素-香豆素混合物能够消灭一种名为棕榈疟原虫的抗药性疟疾病原体。他们将研究结果发表在《化学科学》杂志上。青蒿素是从一种名为黄花蒿（ArtemisiaannuaL.）的植物中提取的一种高效、常用的疟疾药物成分。香豆素是一种次生植物化合物，存在于多种植物中。在开发抗疟疾药物的过程中，活性物质会被贴上荧光标签，以便利用成像技术，按照精确的时间顺序确定它们是如何对疟疾病原体发挥作用的。青蒿素已经使用了这种荧光标记。不过，使用荧光物质标记的一大缺点是会改变药物的作用方式。例如，这意味着在某些情况下，感染疟疾的细胞在荧光标记后对青蒿素等药物的吸收与之前不同。药物的溶解度也会发生变化。自发荧光混合物的开发避免了这一问题，这种混合物由两种或两种以上的基本化合物组成，本身具有荧光，其作用模式可通过成像技术精确观察。有机化学教席的Tsogoeva教授领导的团队决定将青蒿素与生物活性香豆素结合起来，因为香豆素衍生物也具有抗疟疾特性。香豆素衍生物还可以很容易地进行化学变化，使其具有极强的荧光性。研究人员发现，在感染了恶性疟原虫的活红细胞中，不仅可以观察到这种首创的自发荧光青蒿素-香豆素混合物的作用模式，而且还可以观察到青蒿素-香豆素混合物的生物活性。BarbaraKappes教授（巴西联邦大学化学与生物工程系）和DiogoR.M.Moreira博士（巴西巴伊亚州Fiocruz市GonçaloMoniz研究所）共同发现，这种活性制剂在体外（试管内）对恶性疟原虫菌株非常有效，而这些菌株对氯喹和其他疟疾药物具有抗药性。最重要的是，这种新化合物在小鼠模型体内对疟疾病原体也非常有效。随着首个自发荧光青蒿素-香豆素混合物的问世，FAU的研究人员希望他们已经为开发更多治疗疟疾的自发荧光药物奠定了基础，并在克服治疗疟疾的多重抗药性方面取得了重大进展。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398819.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1398819.htm

科学家锁定癌症研究的一个关键：有关生命起源的RNA

科学家锁定癌症研究的一个关键：有关生命起源的RNARNA聚合酶是细胞中的RNA生产机器，是安全和可靠地修复人类DNA断裂所必需的。RNA的生产对健康细胞来说是必不可少的，但对肿瘤细胞来说却极为重要，因为肿瘤细胞需要这种酶有相当高的活性才能不受控制地生长。研究表明，在进行DNA破坏性治疗（如放射治疗）后，用THZ1化合物和类似物抑制RNA合成，可显著提高肿瘤细胞对死亡的敏感性。"这项研究为如何改进传统疗法和实现更高的治疗成功率提供了线索。虽然要在临床上使用这些RNA聚合酶抑制剂还有很长的路要走，但目前正在进行基于这种酶治疗癌症的临床试验，"首席研究员DanielGómez-Cabello解释道。该研究的共同作者DianaAguilar-Morante研究员补充说："增加关于如何以更安全和更有针对性的方式使用这些化合物的知识使我们能够尽可能地解决癌症的治疗。"塞维利亚生物医学研究所和塞维利亚大学与丹麦癌症协会合作进行的这项研究，已经发表在著名的《自然通讯》杂志上。两位研究人员从丹麦回到西班牙，由于安达卢西亚政府和西班牙抗癌协会（AECC）资助的合同，他们得以继续他们的研究。"感谢AECC，我们已经能够继续进行这些研究并推进这个项目，"作者解释说。目前，这些研究人员正在研究RNA（实现生命的原始分子）如何作为治疗疾病的工具的机制。"一旦我们观察到选择性地抑制RNA的产生会提升放疗在癌细胞中的效用，并且不会大幅度影响细胞的其他部分，我们将开始在各种类型的癌症中进行研究，如胶质母细胞瘤和小儿神经母细胞瘤，"DianaAguilar-Morante评论道。"Gómez-Cabello表示："在这一点上，我们的挑战将是提高这些新的RNA生产抑制剂的效率，减少癌症患者可能出现的副作用。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335501.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335501.htm

科学家们开发出能阻止肿瘤生长的新型癌症疗法

科学家们开发出能阻止肿瘤生长的新型癌症疗法一种新疗法利用经过修饰的微核糖核酸链靶向癌细胞，这种核糖核酸链可自然阻断细胞分裂。图片来源：第二湾工作室/普渡大学癌症几乎可以发生在人体的任何部位。它的特点是细胞不受控制地分裂，而且可能无视死亡或停止分裂的信号，甚至躲避免疫系统。这种疗法在小鼠模型中进行了测试，它结合了一种靶向癌细胞的递送系统和一种经过特殊修饰的microRNA-34a分子，这种分子的作用"就像汽车的刹车一样"，可以减缓或停止细胞分裂，领衔作者、普渡大学威廉和帕蒂-米勒生物科学副教授AndreaKasinski说。除了减缓或逆转肿瘤生长外，靶向microRNA-34a还能在至少120小时内强力抑制至少三种基因的活性--MET、CD44和AXL--已知这三种基因会驱动癌症和对其他癌症疗法产生抗药性。研究结果表明，这种正在申请专利的疗法是15年多来针对微小核糖核酸（microRNA）消灭癌症工作的最新迭代，它可以单独使用，也可以与现有药物联合使用，对已经产生耐药性的癌症有效。当我们获得这些数据时，我欣喜若狂。普渡大学癌症研究所成员卡辛斯基说："我相信，这种方法比目前的治疗标准更好，有些病人将从中受益。"MicroRNA-34a是一种短的双股核糖核酸--一串核糖核酸像拉链的齿一样沿着糖磷酸链的长度连接在一起。microRNA的两条链不均匀地拉在一起，其中一条链引导蛋白质复合物到达细胞内的工作点，而另一条链则被破坏。在健康细胞中，microRNA-34a的含量很高，但在许多癌细胞中，它的含量却急剧下降。在癌细胞中重新引入microRNA-34a的想法看似简单，但研究团队在设计有效疗法时却要克服许多挑战。天然存在的RNA会迅速分解，因此为了提高疗法的持久性，研究小组沿链长添加了几个小原子团，从而稳定了microRNA-34a。研究小组以美国食品和药物管理局批准的化学结构为模型进行了修改，生物技术公司Alnylam的研究人员在类似的短干扰RNA上使用了这种化学结构。在小鼠模型上进行的实验表明，经过修饰的microRNA-34a在导入后至少能维持120小时。另外，经过完全修饰的microRNA-34a不会被免疫系统发现，而免疫系统通常会攻击进入体内的双链RNA。为了确保经过修饰的microRNA-34a能够进入癌细胞，研究小组将双链连接到了一个叶酸维生素分子上。人体内所有细胞的表面都有与叶酸结合的受体，能将维生素吸入细胞，但乳腺癌、肺癌、卵巢癌和宫颈癌等许多癌症细胞的细胞表面的叶酸受体远远多于健康细胞。微小的microRNA-34a和叶酸化合物能穿透肿瘤的致密组织，与细胞表面的叶酸受体结合。然后，它被吸入一个叫做囊泡的细胞膜小袋中。进入细胞后，部分microRNA-34a能够逃出囊泡，减缓细胞分裂。这种疗法的靶向特异性减少了必须施用的化合物量，从而降低了潜在的毒性、副作用和成本。研究小组还可以针对前列腺癌细胞制备另一种针对不同细胞表面受体的药物，因为前列腺癌细胞不会产生过多的叶酸受体。卡辛斯基和她的团队对最新迭代产品的价值充满信心，并将为临床试验做好准备。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382523.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382523.htm

科学家绘制植物根系隐藏的“地图”

科学家绘制植物根系隐藏的“地图”当在一个阳光明媚的春日里随意地在公园里漫步时，很容易忽视地底下看不见的复杂情况。然而，植物生物学家明白，存在于地下的庞大的、结构细致的根系是植物生命和生长的基础。例如，树木错综复杂的根系网络可以在地下伸展开来，就像树木本身伸向天空一样广泛。由加州大学圣地亚哥分校生物科学博士后学者TaoZhang和助理教授AlexandraDickinson领导的研究小组，使用一种先进的成像技术来研究玉米植物的根部。他们开发了一个"化学路线图"，详细说明了关键小分子沿着植物干细胞的分布，以及它们对植物发育的影响。该研究的见解发表在《自然-通讯》杂志上，可以为这些基本的根部化学物质如何影响植物生长提供关键的见解。细胞和发育生物学系的一名教师迪金森说："这个化学路线图提供了一个资源，科学家可以用来寻找调控植物生长的新方法。当我们考虑保护自然环境中的植物并使其更具有可持续性时，拥有更多关于根部如何生长的信息在保护方面可能是有用的，特别是在农业方面。"研究人员使用一种先进的成像技术，对负责植物生长的基本根部化学物质有了新的认识。在斯坦福大学担任访问科学家时，迪金森开始与研究的共同第一作者萨拉-诺尔和理查德-扎雷教授合作，后者开发了一个质谱成像系统，帮助外科医生在肿瘤切除手术中区分癌症和良性组织。迪金森、扎雷和诺尔将这项技术--"解吸电喷雾质谱成像"或DESI-MSI--用于探测植物根部参与生长和能量生产的化学物质。他们最初专注于玉米植物的根尖，那里的干细胞在植物的发育中发挥着积极作用。他们的方法包括切开根部的中心，以获得内部化学物质的清晰图像。"为了帮助从生物学方面了解植物根部，我们需要找出那里有哪些化学物质，"Zare说。"我们的成像系统喷出液滴，打击根的不同部分，并溶解该位置的化学物质。一个质谱仪收集液滴飞溅并告诉我们这些溶解的化学物质是什么。通过系统地扫描液滴目标点，我们制作了一个根部化学物质的空间图。"由此产生的图像，被认为是最早揭示干细胞和成熟根组织之间过渡的一些图像，显示了代谢物的基础作用--参与植物能量生产的分子。三羧酸（TCA）循环代谢物成为研究的重点，因为它们被发现是控制根部发育的一个关键角色。在进行这项研究时，研究人员预计化学品的分布会相对均匀。相反，在他们掌握了化学路线图之后，他们发现TCA代谢物在整个根部成片地聚集起来。迪金森说："我对许多化学物质以真正独特的模式出现感到惊讶。我们可以看到，植物是故意这样做的--它需要这些分子在特定区域正常生长。迪金森实验室表明，这些TCA代谢物在发育过程中具有可预测的影响，不仅在玉米，而且在另一种植物物种（拟南芥）中也是如此。这可能是因为TCA代谢物是高度保守的--它们在所有植物和动物中都有制造。"从新的图像中出现的还有以前未被识别的化合物。这些神秘的化合物可能对植物的生长至关重要，因为它们也在特定的位置分组，表明在发育过程中发挥了突出的作用。迪金森和她的同事们现在正在研究这些化合物，并比较对恶劣气候条件和干旱等不利威胁具有不同抗压水平的玉米品种。新的信息将帮助他们开发新的化学和遗传策略，以改善植物生长和抗压能力。"我们正在研究具有抗旱性的不同玉米植物，了解我们是否已经找到了该品种特有的化学物质，而我们在其他品种中还没有看到。"迪金森说。"我们认为这可能是找到能够促进生长的新化合物的一种方式，特别是在恶劣的条件下。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362327.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1362327.htm

科学家发现可对抗 COVID-19 的新型抗病毒药物

科学家发现可对抗COVID-19的新型抗病毒药物研究小组在发表于《自然》（Nature）杂志的论文中报告说，SARS-CoV-2（引起COVID-19的病毒）激活了细胞中的一种途径，阻止了正常免疫反应的关键部分--过氧化物酶体和干扰素的产生。研究小组成功测试了一种新型抗病毒药物，这种药物能刺激干扰素的产生，从而逆转这种效应。第一作者、医学和牙科学院细胞生物学教授汤姆-霍布曼（TomHobman）解释说，干扰素通过关闭受感染细胞来阻止受感染细胞产生更多病毒，这通常会导致细胞死亡，然后作用于周围细胞，防止它们受到感染。这篇论文建立在他的团队早期研究该研究表明，HIV是如何进化到激活细胞中的Wnt/β-catenin信号通路，从而阻止机体产生过氧化物酶体，而过氧化物酶体能触发干扰素的产生。研究人员认为，另一种RNA病毒SARS-CoV-2也会以类似的方式对抗人体的抗病毒反应。药物检测取得可喜成果在这项研究中，研究小组尝试了40种针对Wnt/β-catenin信号通路的现有药物。大多数药物最初都是为治疗癌症而开发和测试的，癌症通常会对干扰素分泌的增加做出反应。其中三种药物大大减少了肺部发现的病毒数量，其中一种药物还能有效减轻小鼠的炎症和其他临床症状。霍布曼说："我们看到，在某些情况下，试管中产生的病毒数量减少了1万倍。"在病毒爆发期间，可能已经接触到病毒或已经出现早期症状的人将服用四到五天的疗程，以提高他们的过氧化物酶体水平，限制疾病的严重程度和传播。这种方法的优点在于，在没有病毒感染的情况下，不会产生干扰素。研究人员认为这些药物有可能成为抗击新出现病毒的一线药物。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423187.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423187.htm