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资讯

2018-01-16

医药前沿 2018年1期
关键词:视网膜大脑小鼠

基因疗法有望让眼疾患者复明

英国牛津大学研究人员报告说,他们最新开发的一种基因疗法可让失明小鼠重见光明,这种方法有望用于治疗人类视网膜色素变性等眼疾。

视网膜色素变性是一种视网膜功能出现退化的遗传性疾病,症状包括夜盲、视野狭窄、视力低下等,严重时可致失明。

在因患视网膜色素变性而失明的患者视网膜中,感光细胞大量缺失,但仍有部分对光并不敏感的细胞保存完好。先前研究发现,人们可以通过小型电子植入物刺激这些细胞,从而恢复部分视力。

牛津大学研究人员尝试用基因疗法治疗这一疾病。他们将一种新基因注入失明小鼠视网膜残留的细胞中,随后,这些细胞开始按照新基因“指示”制造一种名为黑视蛋白的感光蛋白质。

研究人员对这些小鼠观察了1年多时间,发现它们的视力得到一定程度的恢复,能够识别环境中的物体;那些制造黑视蛋白的细胞能够对光作出反应,并向小鼠脑部发送视觉信号。

研究人员说,这种基因疗法操作相对简单,且黑视蛋白原本就是视网膜中的一种蛋白质,利用这种蛋白质治疗眼疾可降低机体发生免疫反应的风险。接下来,他们将开展临床试验,进一步评估这种方法的疗效。

神奇蘑菇或能改变抑郁症患者大脑

一项发表于《科学报告》杂志的研究发现,在神奇蘑菇中发现的一种迷幻化合物——裸盖菇素或许能帮助重新设定大脑中同抑郁症相关的神经回路的活动。

一直以来,神奇蘑菇的热衷者认为,该药物诱导产生深沉感觉的能力或许能被用于疾病的治疗。同时,大脑成像研究证实,裸盖菇素靶向的是在抑郁症中过度活跃的大脑区域。

去年,来自英国伦敦帝国学院的Robin Carhart-Harris和同事开展了利用裸盖菇素治疗抑郁症的首次临床试验,并且获得了一些振奋人心的结果。虽然此次试验仅涉及12人并且没有对照组,但该团队发现,经过两个疗程的裸盖菇素辅助精神疗法,所有志愿者的症状均有所减轻。

如今,Carhart-Harris和团队成员发现,裸盖菇素似乎能引发抑郁症患者大脑的改变。此项研究涉及19人。和此前研究一样,受试者患有抑郁症但传统治疗对其无效。每名志愿者间隔7天分别服用10毫克和25毫克剂量的裸盖菇素。大脑扫描显示,在服用该药物后,大脑某些区域的活动开始减少。这些区域包括在处理压力和恐惧方面起到一定作用的杏仁核。参与者报告称,他们的心情立即有了改善并且最长持续了5周。

“我们首次证实,在对传统疗法未作出任何反应后,接受裸盖菇素治疗的抑郁症患者在大脑活动方面出现了明显改变。”Carhart-Harris介绍说。

“这是关于裸盖菇素可能对最顽固的抑郁症产生疗效的进一步证据。”来自伦敦国王学院的Paul Morrison表示,“这个领域的进展是精神病学优先关注的重点。一些人会遭受抑郁症的多年折磨,而该疾病似乎能抵抗所有标准疗法。”

不过,Carhart-Harris团队警告说,人们不应当尝试用裸盖菇素药物进行自我治疗。

人脑通过脑内淋巴管“排污”

通过扫描健康志愿者的大脑,美国科研人员发现,人脑通过淋巴管排泄代谢废物,这些淋巴管还可以充当大脑和免疫系统之间的运输管道。

意大利解剖学家曾在1816年报告在大脑表面发现淋巴管,但两个世纪后的研究人员并没有找到大脑中存在淋巴管的证据。因此医学界一度认为,大脑中是不存在淋巴系统的。

美国弗吉尼亚大学和美国国家卫生研究院的研究人员在美国《电子生命》期刊上报告说,他们通过钆布醇造影剂,成功在5名健康志愿者的大脑内观察到,这种磁性造影剂从血管渗出后,经过硬脑膜流进了相邻的淋巴管中。

研究人员随后在解剖人脑组织时,也在脑膜中发现了相邻的血管和淋巴管。研究人员对其他灵长目动物的大脑扫描和解剖均验证了淋巴管的存在。

淋巴系统是人体循环系统的一部分。淋巴管运送无色的、含有免疫细胞和代谢废物的淋巴液到淋巴结。而淋巴系统还可以使白细胞在人体中循环。这个过程会帮助免疫系统发现某个器官是否受到细菌或病毒攻击及是否受损。

研究报告作者、美国国家卫生研究院下属的国家神经系统疾病与脑溢血研究所的丹尼尔·赖克表示,希望这个研究结果可以为治疗各种神经系统疾病提供新思路。他们将进一步研究在多发性硬化和其他神经系统疾病的患者大脑中,淋巴系统的工作机制是否会发生变化。

免疫细胞或治疗视网膜病变

澳大利亚莫纳什大学研究人员首次发现,眼部也存在免疫细胞。这一发现有望为早产儿视网膜病变、糖尿病视网膜病变等新生血管性视网膜病变提供新疗法。

莫纳什大学中央临床学院糖尿病系的研究人员发现,具有抗病功能的免疫细胞——调节性T细胞存在于人的视网膜中。研究人员之一、珍妮弗·威尔金森—贝尔卡教授说,眼睛和大脑一样有某种屏障,人们过去认为眼组织中不会有免疫细胞。她认为,这道屏障是有弱点的,可以让T细胞进入。

研究人员在新一期英国《自然—通讯》杂志上报告说,视网膜中的调节性T细胞可以修补受损的视网膜血管。在动物实验中,研究人员增强了调节性T细胞的活性,使早产儿视网膜病变的症状显著减轻,他们目前已经开始进行小规模临床试验。此外,验证调节性T细胞对糖尿病视网膜病变效果的动物实验也将展开。

昂贵药物使副作用更加严重

一项对反安慰剂效应开展的研究表明,当一种疗法看上去更加昂贵时,人们更有可能经历更强烈的副作用。相关成果发表于《科学》杂志。

安慰剂效应意味着一些人在不知不觉间接受冒充的或者对照疗法时,他们会感觉更好。反安慰剂则以相反方式发挥作用。当接受安慰剂的人们经历负面效果,仿佛他们服用了真的药物时,研究人员频繁地在临床试验中观察到反安慰剂效应。

研究发现,当接受药物的人们相信其更加昂贵时,安慰剂会产生更加强烈的正面效果。来自德国汉堡大学医学中心的lexandra Tinnermann和同事想知道,价格是否也会影响反安慰剂效应的强度。

该团队创建了两包假面霜,并且告诉志愿者它们被用来治疗皮肤瘙痒。其中一包看上去像昂贵的药物品牌,而另一种看上去像更加廉价和一般的药物。

研究人员向参与者展示了两种面霜的其中一种,并且告诉他们副作用是增加对疼痛的敏感度。随后,该团队将面霜涂抹在参与者的手臂上,并将四肢暴露于不断上升的温度中。每个人都被要求为其感觉到的不适打分。

和被提供了看上去更加廉价的面霜的参与者相比,接受了看上去更加昂贵的面霜的受试者报告了更多的疼痛。同时,和被描述为没有活性成分的对照面霜相比,看上去一般的面霜平均将疼痛提高了约3%,而看上去很昂贵的面霜将疼痛提高了近30%。

健脑药或能减轻高山病

一种旨在提升认知能力的健脑药,似乎也能保护大脑免受高空病的折磨。一项研究在海拔4000米处对该药物进行了测试。相关成果发表于《大脑与行为》杂志。

如今,越来越多的人探访高海拔地区,无论是为了工作、运动、宗教朝圣,还是军事任务。不过,即便是身体最健壮的人,也会遭到稀薄空气的折磨:较低的氧含量可能产生认知影响,包括记忆丧失和注意力难以集中。

在预防这些症状上,除了适应,人们能做的很少。不过,适应需要时间而且并不总是管用。一种被称为奥拉西坦的药物或许能解决这一问题。

研究人员将部队军人带至海拔4000米的地方。所有人生活在海拔约1800米的小镇上。在研究期间,他们在该海拔处呆了8天,然后攀登了3天并到达海拔4000米的地方。在那里,他们呆了一个月。

在研究开始的最初15天里,20%的参与者每天3次服用800毫克奥拉西坦。同时,另外20%的受试者不接受任何干预。这些人在研究开始和结束时均参加了注意力和记忆测试。

研究发现,所有参与者在海拔4000米处经历了认知能力的下降。不过,和对照组相比,服用奥拉西坦的人表现出小很多的衰退。利用一种衡量大脑对声音反应的技术,研究人员发现,服用药物的参与者在处理感觉信息的速度上也表现出较小的衰退。

血流测量结果显示,在高海拔处,脑循环系统的特定部位会以一种促使血液流至脑干的方式进行收缩和扩张。这并不奇怪,因为脑干在基本生命特征的维护上发挥着关键作用。

研究还发现,脑干接受血液的代价是负责更高级认知功能的大脑区域受到损伤。不过,对于服用奥拉西坦的人来说,更多的动脉出现扩张,因此在整个大脑流动的血液增加。这或许解释了为何该药物似乎能减缓同低氧相关的认知问题。从长远来看,以这种方式传输血液是否会产生任何负面影响尚不得而知。

饮酒意愿与免疫系统有关

澳大利亚研究人员发现,大脑中的免疫系统与饮酒意愿有一定关联。

阿德莱德大学一个研究团队在国际学术期刊《大脑、行为和免疫》上报告说,他们通过一种能阻断大脑免疫系统里某种特定反应的药物,“关闭”小鼠饮酒的动力。这表明,大脑免疫系统和饮酒意愿之间存在关联。

研究人员介绍说,身体在酒精等物质刺激下会向大脑发送“奖赏”信号,人体生理节律会影响这种“奖赏”信号的强度,信号最强的时段是在夜间。他们想检验大脑免疫系统对这类“奖赏”信号起到了什么样的作用,以及是否能将它关闭。

研究人员锁定了免疫系统中一种名为TLR4的免疫受体蛋白质。在实验中,他们将一种已知能阻断TLR4的药物注射到小鼠体内,发现注射后小鼠的饮酒行为大大减少,尤其是在夜间。由此他们得出结论,通过阻断大脑免疫系统中某个部分的反应,会大幅降低小鼠夜间饮酒的意愿。

新技术可量产心脏“创可贴”

日本研究人员最新发明了一种利用人类诱导多能干细胞大批量培养心肌细胞的技术。这种人工诱导的心肌细胞可以像“创可贴”一样,帮助修复受损心脏,未来有望用于心脏疾病治疗。

诱导多能干细胞是通过对成熟体细胞“重新编程”培育出的干细胞,拥有与胚胎干细胞相似的分化潜力。日本庆应大学日前宣布,该校研究人员改进实验方法,把长宽分别约30厘米和20厘米的诱导多能干细胞培养皿叠加成10层,形成特制的多层培养装置,并发明一种通气系统,均匀地向其中输送氧气和二氧化碳,成功地一次性培养出约10亿个心肌细胞。

心肌梗死等心脏疾病发作时,可能导致心脏丧失数以亿计的心肌细胞,而人类心肌细胞并没有再生能力。诱导多能干细胞和胚胎干细胞具有分化成身体多种细胞的功能,医学界正尝试将人工诱导的心肌细胞作为“创可贴”,替补死掉的心肌细胞,修复受损心脏。不过,此前一直缺少大量培养高安全性心肌细胞的技术。

日本研究人员这一最新成果发表在新一期美国《干细胞报告》杂志上。庆应大学计划明年开展临床试验,将这一技术用于心脏疾病治疗。

蛋白注射或能阻止化疗脱发

被注射了一种促毛发生长蛋白的小鼠并未在化疗期间出现毛发脱落。此项发现燃起了人们的希望——接受癌症治疗的患者或许有一天能避免脱发这种痛苦的副作用。相关成果发表于《癌症研究》杂志。

掉头发是化疗带来的最可怕的副作用之一。一项对患有乳腺癌的女性开展的研究发现,约8%的患者考虑拒绝接受治疗,以便拯救她们的头发。

对于接受治疗的人来说,并未有太多选择。令头皮冷却的帽子会冻结血管并令其收紧,从而阻止化疗药物流进毛囊。不过,它们非常昂贵,仅对一半的人有效,只能将治疗延长两个小时,并且会引发不适和头疼。其他人尝试在化疗期间利用脱发治疗药剂米诺地尔,但随机对照试验发现这并未带来什么好处。

来自国立台湾大学的Sung-Jan Lin表示,部分问题在于人们对化疗如何损伤毛囊的了解有限。为此,他的团队研究了一种名为p53的蛋白所发挥的作用。这种蛋白在化疗期间被激活,并且帮助抑制肿瘤生长,但可能也在抑制头发生长,因为头发细胞会像肿瘤细胞一样迅速分裂。此前研究发现,缺失p53蛋白的小鼠并未在化疗期间出现皮毛脱落。

Lin和同事发现,p53会阻碍名为WNT3a的促头发生长蛋白的活性。这让他们灵机一动:如果在化疗时直接向头皮中注射WNT3a,能否阻止头发脱落?

为测试这一想法,他们给小鼠注射了一种常用的化疗药物。随后,研究人员向小鼠表皮下面注射了浸有WNT3a的水滴。被标成蓝色的微小水滴帮助将WNT3a保持在一小片区域,从而使该团队得以研究它的影响。

不出所料,注射了浸有WNT3a水滴的区域在小鼠接受化疗的5天后仍被厚厚的皮毛覆盖。相反,注射了未经处理水滴的区域已经变秃。当研究人员在显微镜下分析这些皮肤时,他们发现蛋白疗法使毛囊基中的干细胞数量在小鼠接受注射的第一天里翻倍,从而促使更多毛发长出来。

我国自主研发治疗非小细胞肺癌药获批临床试验

近期我国抗肿瘤药物研究取得新突破,具有我国自主知识产权的抗肿瘤1类新药ASK120067已获得国家食品药品监督管理总局颁发的临床试验批件,获批进入临床研究。

这款药物由中科院上海药物研究所丁健院士和耿美玉研究员团队、中科院广州生物医药与健康研究院丁克教授团队和江苏奥赛康药业有限公司共同开发,有望开发成为有效克服耐药的非小细胞肺癌治疗药物。

据了解,非小细胞肺癌占肺癌总数的85%以上,具有发病率高、死亡率高等特点。目前已上市的第一代表皮生长因子受体(EGFR)抑制剂,耐药问题较为突出,其中EGFR T790M突变是最常见的耐药原因。

中科院上海药物研究所等共同研发的这款药物是靶向设计合成的第三代EGFR抑制剂,可选择性抑制EGFR耐药突变,抑制多种含EGFR突变的肿瘤细胞的体外增殖,促进细胞发生凋亡;而对野生型EGFR抑制活性较弱,表现出良好选择性。

在动物实验中,该产品显示出良好的抗肿瘤活性,可显著抑制多种含EGFR突变的肿瘤细胞的体内生长,还可有效抑制含有EGFR T790M突变的患者原代肿瘤组织在裸小鼠模型中的生长。

在抗肿瘤药物研究领域,以前我国只能跟跑或者模仿国际技术,现如今我国部分研究成果可以与国际领先水平比肩而行。在个性化研究方面,我国已与世界同步开展研究,并争取一定的引领性。

丁健表示,该产品生物标志物明确,具有良好的安全性和代谢特征,因而具有良好成药前景。

东北大学发现治疗脂肪肝新机制

东北大学学子通过实验研究发现,铁螯合剂去铁敏(DFO)对非酒精性脂肪肝具有明显的减轻作用,在减少动物血脂等方面意义重大,为临床治疗非酒精性脂肪肝等脂类代谢紊乱相关疾病提供了理论依据。这一项目荣获2017全国大学生生命科学创新创业大赛一等奖,团队成员还依托此成果在《纽约科学院年鉴》上发表SCI检索论文《去铁敏阻抑ob/ob小鼠的非酒精性肝脂肪变性及其分子机制》。

铁是细胞生长所需的基本元素,但是铁过量也会导致机体的损害,而铁离子螯合剂可以显著影响细胞内外的铁水平,在临床上多用于治疗人体铁元素过载带来的各种疾病。

非酒精性脂肪肝是一种无过量饮酒史、以肝细胞脂肪变性和脂质贮积为特征的临床病理综合征。流行病学调查显示,在我国,约有30%的成人患有此症。研究表明,非酒精性脂肪肝患者的血清铁水平增加,肝脏铁染色阳性反应增强,此症与心血管疾病、肝脏及其他肿瘤相关的死亡率增加密切相关。

经典铁螯合剂DFO主要应用于治疗重型地中海贫血等铁负荷疾病,已经临床安全应用几十年。东北大学生命科学与健康学院本科生创新团队成员薛晗等人,在指导老师郭闯的指导下,应用DFO对ob/ob糖尿病(肥胖、暴饮暴食引起)模型小鼠进行腹腔注射处理,首次证实铁螯合剂对非酒精性脂肪肝变性有明确的减轻作用,减少特定组织铁离子是改善ob/ob肥胖小鼠肝脂肪变性的有效办法。

据薛晗介绍,实验数据证明,铁螯合剂可减少肝组织的铁沉积,降低氧化应激水平,同时上调脂代谢相关蛋白的表达水平,维持肝脏脂代谢及铁代谢的稳态,进而改善肝脏脂肪变性。与此同时,铁螯合剂能够抑制炎症细胞因子的产生以及肝细胞的凋亡,上调缺氧诱导因子-1及其调控的相关适应性蛋白的表达水平,增加肝组织的适应、再生能力,从而为将铁螯合剂“老药新用”临床治疗Ⅱ型糖尿病和非酒精性脂肪肝等相关疾病提供了新视点。

据悉,减少膳食中的铁含量、放血疗法等去铁疗法对治疗非酒精性脂肪肝虽然十分有效,但这两种办法难以准确控制,让普通患者难以接受,因此大规模的推广受到限制。而由于铁螯合剂DFO已经临床安全应用几十年,其在减少动物血脂及肝脂肪变性方面具有显著作用,可作为一种相对安全又高效的药物加以推广,有着快速转入临床应用的潜力。

“钙钛矿”探测器大幅减少X射线剂量

华中科技大学武汉光电国家实验室(筹)研发出一种新型钙钛矿辐射探测器,该探测器具有高灵敏度、无铅化特点,且其材料相比制造闪烁晶体所用的稀土材料更加低廉易制取,应用到医学和安检成像领域,可大幅减少X射线剂量对人体的伤害。

据介绍,钙钛矿材料,其实不含钙也不含钛,它是一类具有钙钛矿结构(ABX3)的铅基卤素半导体材料。因其具有优异的光电特性,易于吸收光并长距离输送电荷,成为太阳能电池领域的热门材料。世界各地科学家们借助这一发现竞相展开下一代新型光伏体系的研究。

“事实上,在医学成像方面,钙钛矿同样大有用武之地。它可以把高能射线变成可以灵活处理的电脉冲信号,实现非常灵敏的探测与成像。”华中科技大学唐江教授说。目前,市面上的医学成像仪器核心部件主要采用高光输出的闪烁晶体,其主要原料为两种稀土,价格等同于同体积的黄金,若使用钙钛矿材料价格只有原材料的十分之一。使用钙钛矿不仅更加便宜易制取,而且钙钛矿无铅化可以避免在制备、提取等一系列工艺中产生的潜在环境污染。

这项由武汉光电实验室唐江的材料研究团队与谢庆国的高端医疗仪器研究团队合作开发的成果于发表在《自然·光子学》上。

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