2015年Cell杂志亮点研究成果

时光飞逝，11月马上就要结束了，2015年马上就要过去了，迎接我们的将是崭新的2016年，2015年三大国际著名杂志Cell、Nature和Science（CNS）依然刊登了很多亮点耐人寻味的研究，本文中小编就盘点了2015年Cell杂志发表的一些非常有意义的重磅级亮点研究。

【1】Cell：颠覆癌症教条—蛋白激酶C其实不是肿瘤推手

近日美国南加州大学在Cell杂志上发表的一篇研究颠覆了几十年的老教条。酶长久以来一直被科学家归类为促进癌症的。其实，肿瘤抑制和目前临床上大力发展抑制剂类药物应该着眼于恢复酶的活动。

蛋白激酶C（PKC）是一组能催化的宿主细胞功能的酶，包括催化与癌细胞有关的活动：例如细胞存活，增殖，凋亡和迁移。因为曾经发现肿瘤产生佛波醇酯能结合并激活PKC，因此有了这种说法-通过佛波醇酯激活PKC，促进致癌物诱导的肿瘤发生。

研究小组的牛顿博士表示，几十年来，研究人员基于这样的理念，试图抑制或阻断PKC信号从而阻止肿瘤的发展，找到新的癌症治疗方法。但PKC一直是一个难以实现的化疗目标。究其原因，可能是与传统观点相反的答案：PKC不会促进癌症的发展；相反，他们能抑制肿瘤的生长。

【2】Cell：首次发现染色体破碎或可导致罕见免疫疾病患者自愈

-近日，一篇发表在国际杂志Cell上的研究论文中，来自美国国立卫生研究院的研究人员通过研究表示，一种名为染色体破碎（chromothripsis，音译）的现象或会使得先天性骨髓粒细胞缺乏症（WHIM综合症）患者发生自愈。

WHIM综合症是研究人员在1964年首次发现的一种疾病，患者因机体免疫细胞，尤其是抵御感染的中性白细胞失去功能而导致感染及癌症不断复发，从而使得机体病原体或癌细胞进入骨髓及血液中；2003年时研究人员鉴别出了一种名为CXCR4的基因的遗传突变或许和该病的发生直接相关。

文章中，研究者对一名女性及她的两个孩子进行了相关研究，这三名个体被诊断为WHIM综合症；患者母亲表示，她是在30岁的时候发现机体的疾病症状消失了，这就意味着对于如今的她而言，她的疾病症状消失已经将近有20年了。

【3】Cell：HIV研究重大突破：病毒可自我控制

目前治疗个体HIV感染的#!大障碍就是病毒可以在许多由休眠免疫细胞组成的细胞库中隐藏起来，而科学家们普遍认为HIV并不会在这些休眠的免疫细胞中复制，因为病毒必须依赖有活性的细胞器才能生存；而近日刊登在国际著名杂志Cell上的两篇文章中，来自美国国家过敏症和传染病研究所的研究人员通过研究发现，HIV可以通过自身来控制病毒是否进行复制，而潜伏期刚好可以给病毒的生存提供基础，相关研究或可揭示为何唤醒潜伏免疫细胞的HIV治疗策略会最终失败。

在#$篇研究中，研究者表示，当细胞从感染阶段过渡到其它阶段时HIV都会抑制处于活性状态，通过利用计算机模型技术，研究者发现名为Tat的HIV蛋白可以作为病毒开关的控制器，而且通过控制Tat蛋白的水平会持续性改变病毒的状态；相反修饰宿主细胞的状态对病毒的潜伏期没有任何影响。

【4】Cell：科学家发现天然免疫抗肿瘤新分子

近日，来自意大利的研究人员在著名国际期刊cell发表了一项#!新研究进展，他们发现固有免疫重要成成分PTX3能够通过调节补体依赖性炎症过程发挥抗肿瘤功能。这项成果进一步阐述了肿瘤与炎症之间的关系，对于研究如何通过调节炎症过程影响肿瘤发生具有重要意义。

研究人员指出，PTX3是固有免疫体液组成中的一个重要组成成分，在抵抗特异性微生物以及调控炎症方面发挥重要作用。PTX3能够通过与C1q和H因子相互作用，激活和调节补体级联反应。PTX3缺陷与间叶细胞和上皮细胞癌症发生的易感性增加具有明显相关性。

研究人员发现，Ptx3-/-小鼠会出现巨噬细胞浸润，细胞因子合成，血管生成以及Trp53突变增加等表型，这些变化都与癌症发生的易感性增加相关。

【5】Cell：取“雄”之长，补“癌”之短——肿瘤存活新机制

近日，著名国际期刊Cell发表了美国科学家一项#!新研究进展，他们发现肿瘤细胞能够劫持利用雄性生殖细胞特异性表达的泛素连接酶MAGE-A3/6促进AMPK降解，进而维持肿瘤细胞存活。这项研究成果说明肿瘤细胞能够通过劫持组织特异性机制为己所用，对肿瘤发生发展和存活具有重要意义。

研究人员指出，AMPK是细胞能量水平的一个主要感受器和调控因子。在代谢应激情况下，AMPK能够抑制合成代谢促进分解代谢过程以重新获得能量平衡。肿瘤细胞偶尔会对一个上游调控激酶进行突变抑制具有生长限制作用的AMPK。

在该篇文章中，研究人员发现一种在肿瘤细胞中通过泛素连接酶MAGE-A3/6-TRIM28促进AMPK泛素化降解抑制其生长限制功能的普遍性机制。MAGE-A3和MAGE-A6是具有高度相似性的蛋白，正常表达在雄性生殖细胞，同时发现在许多人类癌症中也会出现重新激活，MAGE-A3/6对于肿瘤细胞的存活是非常必要的，足以驱动非肿瘤细胞出现肿瘤细胞特性。

【6】Cell：个体化医疗新进展——DBP分析快速预测肿瘤化疗效果

近日来自哈佛大学医学院的研究人员在著名国际期刊cell发表了他们的#!新研究成果。他们开发了一种叫做动态BH3分析（DBP）的检测方法，用于预测体内癌细胞对化疗药物细胞毒性的应答情况。这个方法的开发应用或可针对性提高化疗药物对癌症的治疗效果，对于肿瘤个体化治疗方案的开发具有重要作用。

研究人员指出，目前缺少有效的生物预测标记，为癌症病人准确选择#!佳治疗方法。大部分的研究都集中在基于基因型推断药物应答表型，用药物直接扰乱癌症患者体内存活的癌细胞能给予我们非常集中而有用的表型信息，但目前对这方面的研究仍然较少。为解决这一问题，研究人员开发了动态BH3分析技术来分析化疗药物诱导的癌细胞线粒体促凋亡信号网络的早期变化，应用这一方法不需要长期的体外细胞培养过程。

【7】Cell：安静的环境有利于HIV潜伏

HIV是一种人类免疫缺陷病毒，能够摧毁人体免疫系统，导致各种疾病及癌症得以在人体内生存，最终导致艾滋病而使患者死亡。目前尚无有效的治愈艾滋病的方法。近日，Nussenzweig团队发现HIV更容易在安静的环境中潜伏生存，这一发现使人类在攻克艾滋病的征途中又迈进了重要的一步。

HIV可与淋巴细胞表面的CD4分子结合进入淋巴细胞，从而破坏免疫系统。HIV感染人体后，常被划分为四个明显的阶段：急性感染期、潜伏期、艾滋病前期和典型艾滋病期。患者在HIV感染后无法治愈的主要原因是CD4+T细胞中存在静息态的前病毒。为了深入了解潜伏感染的细胞，作者研究了HIV感染的病毒血症患者、正在接受抗病毒治疗的患者以及对照人群的HIV病毒的基因组整合谱。结果表明，大部分整合均发生在克隆扩增的T细胞中，且随着抗病毒治疗这些细胞也出现增多。但是，在所有75个扩增的T细胞克隆中，没有一个克隆包含完整的病毒。

【8】Cell：健康免疫系统是这样的

科学家们已经发现了一些与自身免疫和感染疾病有关的遗传学变异。但他们对健康免疫系统的遗传学调控还并不了解。

美国NIH领衔的研究团队通过全面的免疫分型，在669对女性双胞胎中分析了78，000个免疫性状。他们在此基础上建立了大规模数据库，展现了人类免疫系统的遗传学构成，这项研究发表在三月十二日的Cell杂志上。

美国NIH过敏与传染病研究所（NIAID）和伦敦国王学院（KCL）的研究人员通过这项研究为其它研究者提供了宝贵的参考资源，有助于研究正常免疫功能的遗传学调控，以及遗传学改变对疾病易感性的影响。

【9】Cell：“垃圾”基因也可致癌

在过去几年里，科学家们在长非编码RNA功能研究方面取得了显著进展，lncRNA作为多种生物学过程的重要调控因子，目前已经发现其在多种疾病过程如癌症的发展过程中具有重要作用。

近日，来自美国哈佛大学医学院的研究人员在著名国际学术期刊cell在线发表了他们的#!新研究进展，他们发现lncRNA的一个亚型--假性基因可以作为竞争性内源RNA（ceRNA）促进BRAF表达和MAPK激活，导致癌症的发生。

假性基因是lncRNA的一个亚型，其来自于蛋白编码基因，但失去了编码蛋白质的能力，长期被当作基因组进化过程中产生的无功能性"垃圾"。但绝大多数假性基因都存在具有高度同源性并且具有蛋白编码功能的parental genes，并且能够参与其parental genes的转录后调控。

【10】Cell出品之显微镜下的生物艺术——你本来就很美

斑马鱼视网膜与人类视网膜不同，斑马鱼的能够响应损伤而再生。研究斑马鱼如何产生新的感光受体，可提供用于设计治疗逆转人类视网膜变性失明的线索。

为了#!大限度地提高其吸收能力，肠道组织由数十亿的指状突起结构——肠绒毛组成。每个绒毛包含上皮细胞、内部的血管、神经、肌肉和免疫细胞。

基底层皮肤癌是人类皮肤癌#!常见形式，并且可以在小鼠建模，因为其皮肤结构类似于人类。了解老鼠体内疾病的形式可能为防治人体皮肤癌提供线索。

【11】Cell：癌症免疫疗法和靶向疗法联合的前世今生

近日，刊登在国际杂志Cell上的一篇研究论文中，来自德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员通过研究表示，利用免于免疫系统攻击癌症的药物同基因组靶向疗法相结合或许可以更好地帮助治疗癌症患者。

在过去30年里研究者已经阐明了许多参与癌症发生的分子机制，而同时研究者也鉴别出了许多可以诱发癌症的遗传突变，而针对这些致癌的遗传缺陷的靶向药物被证明在很多患者的初期治疗中是有作用的，比如靶向作用BRAF基因突变的药物在几乎一半的黑色素瘤患者中都可以抑制肿瘤的发生；然而耐药性随之而来，因为肿瘤拥有多种基因组缺失，其就可以帮助肿瘤细胞在药物疗法后产生一种耐药性，BRAF抑制剂在临床试验中可以将患者的生存中值延长至7个月。

【12】Cell：全体生物请注意，有癌症可以传染扩散！

癌细胞是不会传染的，这是生物学的一个默认公知。不过这一常识已经在北美的东海岸被打破，一种致命的白血病样的病情已经从加拿大爱德华王子岛一路蔓延到纽约州。这可能通过在水中自由漂浮的癌细胞，肆意在软壳蛤中传染。美国哥伦比亚大学的Stephen Goff，形容这种癌症的广泛传播是“处于超级转移状态，能扩散到全新的动物”。这篇研究发表在本周Cell杂志。

癌症，作为有机体的生命周期中的体细胞突变积累的结果，一般不会传染或传输给其他个体，受限于基于多态表面蛋白的免疫识别和拒绝，特别是在主要组织相容性复合体（MHC）的脊椎动物。不过一些肿瘤是受感染（如病毒）引起的。虽然这些感染源可以是传染性的，肿瘤仍然是在受感染的个体中通过体细胞的转化而形成。已知有两种情况下，肿瘤细胞本身作为传染性细胞可自然扩散传播：犬传染性性病肿瘤（CTVT）由性接触传播、塔斯马尼亚袋獾面部肿瘤病（DFTD）在个体之间通过传播。在这两种情况下，肿瘤显示出基因型不匹配它们的宿主——在所有受影响的动物中发现的肿瘤细胞是具有反映其原始主体的独特的基因型。

【13】Cell： 脱发人士的福音，duang~~~

如果有一种可以治疗男性秃发的方法，但这种方法可能有一点疼。来自USC干细胞所，由Cheng-Ming Chuong领导的研究团队近日发现，在老鼠身上，通过以一种特殊的方式和密度拔200根头发，他们可以诱导出1，200根替代性的头发生长。这些研究结果发表在4月9号的Cell杂志上。

"这是一个很好的例子，即 怎样把基础研究导向有潜在转化价值的工作，"USC Keck医学院病理系的主任Chuong说。"这项工作将发现潜在的新靶点治疗秃头症，脱发的一种。"

这项研究开始于几年前，当时本文的#$作者，访问学者Chih-Chiang Chen从台湾国家Yang-Ming大学，退伍军人总医院来到了USC大学。作为一个皮肤科医生，Chen知道毛囊的损伤可以影响它周围的微环境，Chuong的实验室已经发现，这种微环境的改变反过来，也可以影响头发的再生。基于这些理论，他们认为，可能可以通过利用微环境来激活更多的毛囊。

【14】Cell：tRNA碎片或可揭示恶性癌症发生转移之谜

很多年来科学家们一直非常好奇，不管是细菌还是哺乳动物（包括人类）为何其机体中的小段遗传物质总是“漂浮”在各式各样的细胞中，这些片段携带着细胞的遗传指令，用于制造蛋白质，但其长度太短并不足以发挥其正常的作用；近日一篇刊登在Cell上的研究论文中，来自洛克菲勒大学的科学家就发现了这些遗传片段在机体中扮演重要角色的重要线索，这或为后期开发抵御乳腺癌等疾病的新疗法带来帮助。

研究者Sohail Tavazoie表示，我们发现这些名为转移RNA（tRNA）的小片段遗传物质可以减少乳腺癌细胞的生长和扩散，于是我们就可以利用这一机理来控制乳腺癌的发展；tRNA碎片存在于生命发展的各个阶段，其数量可以持续性地增长，即便细胞暴露于低氧水平及其它细胞压力条件下；但tRNA在机体中的真正目的至今研究者并不清楚，那么这些小的遗传片段到底扮演着什么样的角色呢？

【15】Cell：抗体注射疗法可实现癌症的长期免疫保护

-在治疗肿瘤的过程中我们可能会使用被动注射肿瘤特异性抗体的方法。这种方法的原理是依靠抗体的中和效应将病原体进行识别，从而进一步被体内的巨噬细胞吞噬消灭，即"抗体依赖性的细胞毒性效应（ADCC）"。所以说，本质上这是一种短期的治疗方法。这一特点导致ADCC无法对肿瘤造成持续性的免疫效应。

新的技术的出现帮我们寻找，鉴定肿瘤特异性的抗原，包括一些在肿瘤发生过程中新出现的抗原物质（neoantigens）。在最近的一项研究中，来自美国洛克菲勒大学的Jeffrey V。 Ravetch与David J。 DiLillo通过一种肿瘤特异性抗原的模型分析了被动注射抗体是否能够引起后续的免疫反应。

【16】Cell：要想记忆好 睡眠不可少

-近日，来自佛罗里达的Scripps研究所（TSRI）的研究人员们发现，睡眠可以抑制一些促进遗忘的神经细胞的活性，从而确保记忆得以保存。此项研究在线发表于Cell杂志上。

早前的研究认为，睡眠促进了记忆的保留，这个过程是通过阻止了一些来源于心理和行为活动的干扰。也就是说，睡眠可以将大脑与所有可以干扰记忆储存的刺激隔离开来。而此项#!新的研究证明，睡眠促进记忆力保留是通过提高巩固记忆的能力。

研究人员们利用果蝇作为动物实验模型，他们发现了早前研究的生物学基础，即神经递质多巴胺的活性。多巴胺的活性可以调节多种"可塑性"，例如，大脑学习和记忆的能力，及遗忘的能力。

【17】Cell：抗HIV-1天然免疫辅助受体新发现

天然免疫反应对于HIV-1的传播与致病过程中具有重要的作用，而HIV-1本身也进化出一系列机制逃逸ISG（IFN stimulated genes）的免疫反应。最近的一些研究发现天然免疫细胞内部可能存在一种或多种信号通路用于识别HIV-1的特征性分子物质，并引起下游的免疫反应，比如IFN的表达。

众所周知，树突状细胞（Dendritic Cell，简称DC）是天然免疫的重要屏障，也是连接天然免疫与后天免疫的重要纽带。人类的DC由于存在一类叫做SAMHD1的磷酸水解酶蛋白，因而能够降解胞内的核酸物质，从而使得DC本身对HIV-1十分耐受。之前的研究通过向DC内部导入一类HIV-2/SIV 分泌的Vpx蛋白（可以促使SAMHD1的泛素化与水解），从而成功诱导了DC的HIV-1感染效果。该实验证明这一条件不仅能够促使HIV-1在细胞内部的增殖，而且也能够促使细胞分泌IFN。

【18】Cell：科学家发现提高造血干细胞移植效率新方法

造血干细胞驻留在骨髓和脐带血的低氧环境中，但几乎所有的造血干细胞研究都是在非生理条件的环境空气中进行造血干细胞的分离和筛选。

在该项研究中，研究人员在低氧条件下对骨髓和脐带血进行了收集和操作，证明将骨髓和脐带血暴露在环境空气中会降低造血干细胞长期扩增过程的细胞得率，同时会增加祖细胞的数量，研究人员将这种现象称为非生理学氧气应激（EPHOSS，extraphysiologic oxygen shock/stress）。因此，骨髓和脐带血中造血干细胞的数量一直都被低估。

随后，研究人员通过亲环素d（cyclophilin d）和p53将ros的产生和线粒体通透性转换孔（MPTP）联系在一起作为EPHOSS的分子机制进行了实验探究。MPTP抑制剂--环胞素a能够保证在空气中收集小鼠骨髓和人类脐带血中的造血干细胞时避免发生EPHOSS反应，从而增加了可用于移植的造血干细胞数目。

【19】Cell：成年神经干细胞分化命运出生前已决定

近日，来自美国加州大学旧金山分校的研究人员在国际学术期刊cell发表了一项#!新研究进展，他们发现在小鼠中，成年神经干细胞在小鼠出生之前就已经发生了基因的预编程，会形成特定类型的神经元细胞。

研究人员指出，这项工作从根本上改变了我们之前对于干细胞的认识，因为之前普遍认为成年神经干细胞能够向多种类型的脑细胞方向发育，可能对于神经修复有广泛的潜在作用，但根据这项研究来看，这种修复潜能的作用范围可能很窄，并且在胚胎发育阶段就已经被确定了。

与人类大脑类似，小鼠大脑中的神经干细胞驻留在脑室的壁上，研究人员利用复杂的DNA标记技术对小鼠成年神经干细胞的发育进行了追踪，并追溯到它们的胚胎祖细胞。研究人员发现大部分神经干细胞在小鼠胚胎13天到15天之间产生，处于胚胎期大脑发育的非常早期阶段，这些细胞形成之后一直处于静默状态，并在之后的生命阶段发生重新激活。

【20】Cell：重大突破！科学家发现天冬氨酸或是细胞增殖的限速器

大家都知道线粒体是机体细胞中的能量工厂，其会通过呼吸来释放我们摄入食物的能量，同时还能以三磷酸腺苷（ATP）的形式来收集能量。近日刊登在国际杂志Cell上的两篇研究论文中，来自MIT的科学家们揭示了机体细胞（包括肿瘤细胞在内）增殖需要线粒体呼吸作用的分子机制，当存在其它方式制造ATP时，细胞在没有呼吸作用提供的电子受体时并不会进行增殖。

对于增殖的细胞而言，其必须有足够的天冬氨酸存在才能够制造新细胞所需的RNA和DNA，以及蛋白质，而天冬氨酸作为一种氨基酸是组成蛋白质的#!基本的元件，但其不像其它氨基酸一样，在机体血液中天冬氨酸并不容易获得，似乎机体会限制血液中天冬氨酸的水平，因此每一个哺乳动物的细胞都需要自己制造天冬氨酸，为了制造天冬氨酸及核酸，细胞就需要产生额外的电子，因为相比细胞摄取食物而言最终产物仅需要少量的电子。

【21】Cell：DNA损伤揭示抗癌新疗法

大自然中每一个有机体都会不惜代价保护自身的DNA，但细胞如何精确区分自身DNA的损伤还是入侵病毒外源DNA的损伤依然是个谜底，近日刊登在国际杂志Cell上的一篇研究论文中，来自索尔克研究所的研究人员通过研究揭示了细胞反应系统精确区分上述两种威胁的机制，相关研究或可帮助开发新型的癌症选择性病毒疗法，同样也可以帮助理解为何老化和某些疾病似乎总在为病毒感染敞开着大门。

研究者Clodagh O'Shea教授说道，本文研究阐明了一种基本的机制，即机体如何区分细胞和病毒基因组的DNA断裂来诱发不同的保护宿主的免疫反应，该研究或可帮助解释为何特定的状况，比如老化、癌症化疗以及炎症使我们机体对病毒感染变得更加敏感。

许多因子都会引发DNA断裂，研究者在文章中阐明了名为MRN复合体的一系列蛋白如何检测DNA和病毒的破裂，并且通过组蛋白来放大这种效应；MRN复合体蛋白会开启一种多米诺骨牌效应，激活染色体周围的组蛋白，最终引发一种广泛的效应来帮助机体细胞修复DNA。

【22】Cell：你和黑猩猩为什么长的不一样？

黑猩猩的面部明显不同于人类，尽管猿类在灵长类进化树中与人类是近亲；近日，一项刊登在国际杂志Cell上的一项研究论文中，来自斯坦福大学医学院的研究人员通过研究揭示了具有相同遗传背景的两个物种之间面部结构差异形成的分子机制。

研究者表示，关键点在于参与面部发育及人类面部多样性的基因如何被调节，调节水平、调节的时间以及地点等，尤其，研究者发现，人类和黑猩猩可以表达不同水平的控制面部发育的蛋白质，包括参与下巴、鼻子长度及皮肤色素沉积等。Joanna Wysocka教授说道，我们通过研究去理解现代演变过程中机体DNA发生的调节性改变，以及如何如何不同于黑猩猩；我们尤其关注与颅面的结构，其往往会在头型、眼部位置以及面部结构等方面存在一系列适应性的改变，这或许帮助我们拥有更大的大脑、笔直行走甚至利用喉来进行复杂的演讲。

【23】Cell：新技术助推HIV疫苗研发

近日，一项发表于国际著名杂志Cell上的研究论文中，来自墨尔本大学等处的研究人员利用一种新技术向开发潜在有效的HIV疫苗的道路又迈进了一步。文章中，研究者使用了一种类似的系统生物学的工具—系统血清学方法（Systems Serology），该方法将实验和计算分析相结合，可以对开发有效HIV疫苗所需的机体复杂免疫反应进行有效梳理。

文章#$作者Chung表示，这项新型技术可以为我们提供一种空前的深度来帮助理解机体潜在保护性免疫反应的发生机制；抗体是抵御诸如HIV等病毒的重要免疫系统组分，其可以利用多种不同的武器和机制来杀灭病毒，但研究者目前并不清楚是什么样的免疫反应或者组合来帮助机体诱导抵御HIV的免疫力的。