4月14日封面文章腫瘤細胞爭取生存的方式

Nature  doi：10.1038/532181a

本期封面所示為腫瘤細胞是怎樣爭取生存的。對治療有抵抗力的腫瘤與任何其他活的東西一樣受同樣的自然選擇規(guī)則約束。臨床工作者在加緊努力將這一知識付諸應用(News Feature， page 166)。以癌癥為主要內(nèi)容的本期Nature雜志，還介紹了迅速變化的癌癥免疫治療領域(News Feature， page 162)以及液體活檢(用于癌癥診斷和監(jiān)測的一個很有希望的方法)背后所采用技術的最新發(fā)展(Technology， page 269)。

【2】4月7日封面文章精神健康問題

Nature   doi：10.1038/532020a

精神健康問題在世界范圍內(nèi)是造成殘疾的主要原因，世界衛(wèi)生組織和其他國際機構近年來通過努力，成功地提高了人們在政治上對這個問題的意識。在本期Nature雜志第25頁上發(fā)表的一篇Comment文章中，Pamela Collins 和Shekhar Saxena強調(diào)了將全世界對這一問題的關注付諸行動的重要性。為此，他們就怎樣滿足各地脆弱群體的精神健康需求提出了六個實用的建議，其中包括后勤支持、培訓、臨床干預和公共衛(wèi)生措施。當前一個引人矚目的增長領域是智能手機應用。但正如本期Nature第20頁上的一篇News Feature文章所指出的，手機應用技術的發(fā)展速度遠遠快于支持它的醫(yī)學發(fā)展速度。

【3】空氣污染與北京四十年城市化之間的關系

Scientific Reports   DOI：10.1038/srep23604

從1973年到2013年，空氣污染物中內(nèi)直徑平均為2.5微米的顆粒（簡稱PM2.5）的濃度顯著增加了，本周發(fā)表在《科學報告》上的一篇論文表示。這項研究發(fā)現(xiàn)PM2.5的增加和人口與GDP的增加正相關，并且表明人類活動可能在較短一段時間內(nèi)對空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響。

韓立建和他的研究團隊使用氣象能見度數(shù)據(jù)來確定1973年到2013年期間北京的PM2.5濃度，他們的結果顯示2013年10月-2014年9月期間PM2.5對PM10的比例是71%，這意味著北京的空氣污染對于健康的影響較為顯著，并且年平均能見度隨著PM2.5的升高而降低。

根據(jù)研究者的分析，在穩(wěn)定氣象條件下北京的PM2.5濃度從1973年到2013年出現(xiàn)了顯著增加，而風速則相對穩(wěn)定，表明人類活動是空氣污染增加的主要責任人。研究者還發(fā)現(xiàn)城市化指標例如人口和機動車數(shù)量都和北京的PM2.5濃度顯著正相關。研究者表示PM2.5濃度在2004年以后隨著能源消耗和機動車數(shù)量增加的速度比2004年快了很多。研究者呼吁為了實現(xiàn)中國持續(xù)的城市化目標，需要更好的城市化策略以控制空氣污染等環(huán)境問題。

【4】健康：跨物種心臟移植更長的存活時間

Nature Communications   DOI：10.1038/ncomms11138

一種有效的免疫抑制藥物治療，讓從豬到狒狒的心臟移植的存活時間達到了至今為止的最長。移植的豬心沒有替代狒狒的心臟，而是連接到了狒狒的循環(huán)系統(tǒng)，這讓它能夠跳動超過兩年時間。

不同物種間的器官移植又叫做異種移植，有著克服人類患者移植器官短缺的潛力。異種移植的主要障礙是器官接受方的強烈免疫反應，可能導致器官排斥和衰竭�？茖W家一直在開發(fā)避免器官排斥的方法，例如調(diào)整器官捐贈者的與免疫反應有關的基因，并且開發(fā)針對器官接受者的免疫抑制藥物。

Muhammad Mohiuddin和他的研究團隊使用了一個現(xiàn)有的擁有三個基因修飾的供體豬種系，這些基因修飾讓一定程度的狒狒免疫耐受成為可能。為了控制人類的近親——狒狒的免疫系統(tǒng)，研究者對于基于抗體和藥物的療法進行了微調(diào)。在這項研究中，五只狒狒接受了豬心的移植，而移植的心臟只要受體狒狒還在接受免疫抑制治療，就存活最多至945天（298天為中位數(shù)）。

在今后的工作中，還需要檢測當轉基因豬的心臟完全代替了狒狒的心臟時，這樣的“免疫調(diào)節(jié)治療” 的效果。

【5】演化：性傳播疾病可能助長了人類的一夫一妻制

Nature Communications   DOI：10.1038/NCOMMS11219

4月13日發(fā)表在《自然-通訊》上的一則研究表示，人類社會出現(xiàn)強制一夫一妻制可能收到了性傳播疾病的患病率的影響。當人類聚居的群落變大后，當中性病的傳播也會增加，這突出了早期定居農(nóng)耕人類中出現(xiàn)一夫一妻制的一個潛在機制。

歷史上大多數(shù)人類社會是一夫多妻制的，屬于多重配偶制的一種，一夫多妻制中允許男性與多位女性配偶交配，特別是小型狩獵采集社會中。但在定居農(nóng)業(yè)出現(xiàn)后規(guī)模更大的社會中一夫多妻就少了，而一夫一妻制更可能通過懲罰手段的威脅在社會中被強制執(zhí)行。

Chris Bauch和他的研究團隊通過基于現(xiàn)實的人口和疾病傳播參數(shù)，模擬了人類社會中不同社會婚配規(guī)范的演化，來調(diào)查了那些因素可能影響這種婚配制度的轉變。他們發(fā)現(xiàn)當一個社會群體的規(guī)模較大（最大不超過300個人），性傳播疾病的發(fā)病率會在人群中變得很高，降低生育率并且有利于遵守一夫一妻制的人出現(xiàn)懲罰那些不遵守同樣規(guī)范的同伴（和其他社會群體）。與此相反，性傳播疾病在規(guī)模較小的社會群體中（不超過30個人）只會出現(xiàn)短暫的爆發(fā)，但不會成為人口中的流行病，從而在這樣的社會中，一夫多妻制帶來的更高的生育率讓一夫多妻逐漸成為主導的社會規(guī)范。

這些模擬可能有助于在沒有一手疾病流行數(shù)據(jù)的情況下，解釋史前人類社會為何出現(xiàn)了截然不同的社會規(guī)范。

【6】健康：用小分子RNA療法治療小鼠的急性骨髓性白血病

Nature Communications   DOI：10.1038/ncomms11452

發(fā)表在《自然-通訊》上的一則研究顯示，攜帶有一類可以調(diào)控基因表達的非編碼RNA小分子miR-22的納米顆粒顯示出了對于急性骨髓性白血病的小鼠模型治療潛力。

急性骨髓性白血病是一種血細胞的癌癥，往往在進行了密集的化療后，依然會在五年內(nèi)奪走人的生命。雖然我們已經(jīng)有了許多關于急性骨髓性白血病基因組變異的特征信息，驅(qū)動祖細胞轉化成癌癥細胞的分子機制我們所知甚少。

陳建軍與他的研究團隊分析了62個人類患者的癌癥樣本并且發(fā)現(xiàn)在急性骨髓性白血病中miR-22的表達減少了。使用急性骨髓白血病的多種小鼠模型，研究表示恢復miR-22的表達水平可以通過抑制特定的細胞傳導通路，阻礙急性骨髓性白血病的發(fā)展和癌細胞的維持。研究者接下來通過用納米顆粒運送miR-22短鏈RNA進兩種白血病小鼠模型，第一種模型含有基因改造的小鼠白血病細胞，第二種模型含有來自人類的白血病細胞系的小鼠，來評估m(xù)iR-22療法的威力。在兩種模型中，使用miR-22治療都帶來了癌癥進展的延遲與生存時間的延長。

使用攜帶有miR-22的納米粒子來治療急性骨髓性白血病的可能性在開始臨床試驗之前還需要進一步的測試。另外研究者提出，把這種療法和標準的化療藥物組合應該也是對于急性骨髓性白血病有效的。

【7】神經(jīng)發(fā)育疾病中PTCHD1的刪除

Nature   doi：10.1038/nature17427

人類PTCHD1基因的破壞被發(fā)現(xiàn)與注意力缺陷、智障和泛自閉癥相關，但其中所涉及的腦區(qū)域卻不知道。Guoping Feng及同事報告說，小鼠Ptchd1 的刪除通過減少依賴于鈣的鉀電流(SK)降低 “丘腦網(wǎng)狀核” (TRN) 的活動。具有 “TRN-restricted Ptchd1 刪除” 的小鼠表現(xiàn)出碎片化睡眠、注意力缺陷和活動過度，這些狀況可通過一種SK通道活化劑得以改變。相比之下，具有 “global Ptchd1 刪除” 的小鼠表現(xiàn)出學習能力障礙、過于好斗和運動缺陷，這些狀況對SK通道活化劑不敏感。這些發(fā)現(xiàn)表明一個TRN缺陷可能是與神經(jīng)發(fā)育疾病相關的幾種損傷的根源，同時也為攜帶PTCHD1刪除的個體提出了可能的治療目標。

【8】哺乳動物基因組中的N6-腺嘌呤甲基化

Nature   doi ：10.1038/nature17640

DNA甲基化被認為只在哺乳動物細胞內(nèi)的胞嘧啶的第五個位置發(fā)生。本文作者在小鼠胚胎干細胞中發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生N6-甲基腺嘌呤的另一種形式的DNA修飾。他們顯示，Alkbh1基因編碼N6-甲基腺嘌呤的一種脫甲基酶。N6-甲基腺嘌呤被發(fā)現(xiàn)在某些子類的年輕LINE-1轉座子上沉積，在那里它可能參與 “表觀遺傳沉默” (epigenetic silencing)。N6-甲基腺嘌呤以前曾在原核生物、藻類、線蟲和昆蟲中被發(fā)現(xiàn)。

【9】骨髓中與年齡相關的變化

Nature   doi | 10.1038/nature17638

骨髓中的血管為造血干細胞提供信號，然而這些信號怎樣調(diào)制造血干細胞功能和隨生物年齡變化卻不清楚。Ralf Adams 及同事采用成像及細胞類型特異性小鼠遺傳模型對骨髓中造血干細胞的血管環(huán)境的性質(zhì)進行了研究。他們發(fā)現(xiàn)，骨髓內(nèi)皮細胞中的Notch信號作用誘導環(huán)境里的毛細血管中和間充質(zhì)干細胞中發(fā)生變化，以支持造血干細胞擴增。這些信號在衰老的生物中降低，但Notch的激活能恢復這些性質(zhì)中的其中一些。在本期Nature的其他地方(page 323)，Tomer Itkin等人顯示，骨髓內(nèi)皮細胞的不同功能是由具有不同滲透性的不同類型的內(nèi)皮血管調(diào)控的，影響它們相鄰干細胞中的活性氧簇水平。

【10】年齡對癌癥病情發(fā)展的影響

Nature   doi | 10.1038/nature17392

癌癥的發(fā)病率隨年齡增長而增加，這使得Ashani Weeraratna 及同事去考慮衰老微環(huán)境在腫瘤發(fā)展中所起作用。 在這項研究中，他們報告說，衰老的成纖維細胞釋放 sFRP2 (secreted Frizzled-related protein 2)，它是Wnt信號作用通道的一個調(diào)制因子，該因子驅(qū)動一個級聯(lián)，導致轉移增加和定向治療的效果降低。這些發(fā)現(xiàn)表明，研究針對特定年齡的癌癥治療方法是有可能的。

【11】活躍啟動子在癌癥中的突變率

Nature    doi | 10.1038/nature17437

最近的癌癥全基因組分析，在基因啟動子內(nèi)識別出了無數(shù)的體細胞點突變熱點。本期Nature上的兩篇論文對這一關系進行審視，發(fā)現(xiàn)了存在將轉錄啟動和DNA修復聯(lián)系起來的機制的證據(jù)。Jason Wong及同事分析了14個癌癥類型的超過1000個癌癥基因組，發(fā)現(xiàn)基因啟動子上突變密度的增加與轉錄啟動活動和核苷酸切除修復的損傷有關。啟動子突變的密度可以與癌癥對切除修復的依賴性關聯(lián)起來。Núria López-Bigas及同事報告了對來自黑素瘤的基因組數(shù)據(jù)所做的一項分析，發(fā)現(xiàn)在啟動子區(qū)域內(nèi)活躍轉錄因子結合點上的體細胞突變率增加。這些基因組區(qū)域內(nèi)突變率的增加，可以用與蛋白相結合的DNA接觸核苷酸切除修復的機會的降低來解釋。