時間:2023-08-20 14:48:42
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編織俱樂部提供的毛衣五顏六色,從頭上套進去,可以覆蓋住母雞的后背和前胸。附近農莊的雞穿上退休老人親手編織的毛衣后,下蛋的數量明顯增加,令老人們開心不已。從15歲就開始織毛衣的76歲老奶奶威德梅爾做夢也沒想到,有一天會替雞打毛衣。她表示:“最近世界有許多紛爭,做這件事能讓我心情平靜。”
無獨有偶,來自英國紐卡斯爾的老人桑德森因糖尿病不得不將兩條腿截肢,當他收養了一對斑點狗之后,他特意換了與斑點狗一樣圖案的假肢,來和自己的狗的毛色匹配。當他和小狗們一起散步時,總是會引起人們的關注。桑德森說,小狗們是他的好向導,也讓他平靜地面對殘疾。
近日,中國科協生命科學學會聯合體公布了2016年度“中國生命科學領域十大進展”評選結果。植物分枝激素獨腳金內酯的感知機制、線粒體呼吸鏈超級復合物的結構與功能等當選。
組蛋白甲基化修飾在早期胚胎發育中的建立與調控、基于膽固醇代謝調控的腫瘤免疫治療新方法、內源性干細胞介導功能性晶狀體再生治療嬰幼兒白內障、活性RAG型轉座子的發現揭示抗體V(D)J重組的起源、植物雌雄配子體識別的分子機制、tsRNAs可作為記憶載體介導獲得性狀跨代遺傳、MECP2轉基因猴的類自閉癥行為表征與種系傳遞、埃博拉病毒入侵機制研究等也入選2016年度“中國生命科學領域十大進展”。幾年前暴發的埃博拉病毒疫情在西非國家造成了1萬余人死亡,引起了全人類社會的高度關注。中國科學院微生物研究所高福團隊在國際上率先解析出埃博拉病毒表面激活態糖蛋白與宿主細胞內吞體膜受體NPC1腔內結構域C的復合物三維結構,成為近年來國際病毒學領域的一大突破。
快速血型試紙誕生
日前,中國科研人員研究出一種能夠在1分鐘內鑒定血型的新型試紙。該技術由第三軍醫大學西南醫院中心實驗室主任羅陽團隊開發。其試紙含有一種特殊染料,遇血時,能夠根據血型中抗體不同的作用,顯示出褐色及藍綠色,進而通過比對得出血樣的血型。這一過程大約需要30秒,并可以分辨出Rh陰性的罕見血型。而傳統方法,通過離心機分離血液進行化驗分析,需耗時半小時至數小時不等。研究團隊認為,這項技術適合應用于戰場環境,另外還適合資源有限地區使用。
48億建全球最亮“北京光源”
“十三五”期間,我國將在北京建設一臺高性能的高能同步輻射光源――北京光源,設計亮度及相干度高于世界現有、在建或計劃中的光源。
同步輻射光源是指一種利用相對論性電子在磁場中偏轉時產生同步輻射的高性能新型強光源。目前,全世界相繼已建成50多臺同步輻射光源,這些光源能為多學科的創新研究提供支撐。比如在醫學領域發揮重大作用,科學人員就借助“上海光源”揭示活體腫瘤和腦血管病的發生和發展機制,為發展重大疾病的早期診斷與治療提供關鍵理論基礎和技術支撐。
大家好!
我叫*,是聯合基因科技集團所屬的*博星基因芯片有限公司首席芯片專家,是1999年從美國留學回國的“海歸”學者。回國后,自從有了從事研究生命科學的舞臺后,我的人生突然開始變得燦爛;我的生命也仿佛融入了新的內涵。我高興的是,我用最短的時間,在生命科學領域取得了突破性的研究成果,不僅獲得國際同行的認可,同時,這些科研成果用“中國速度”,跨入世界科學前沿的行列。
八年來,我主持和參加了具有國際一流水平的國內第一個基因芯片技術平臺的創建,開發了寡核苷酸芯片等一系列基因芯片產品,生產出國內第一塊基因芯片,4項技術成果通過*市科委成果鑒定委員會鑒定,4項成果被認定為*市高新技術成果轉化項目,5項成果填補國內空白,在我國基因技術研究與應用方面起到了引領作用,為生命科學研究領域提供了有力的工具。雖然我只是做了一個科技工作者應該做的事情,可是黨和政府卻給了我許多榮譽:從*市十大工人發明家、到全國職工創新能手、國務院政府特殊津貼專家、*市勞動模范的崇高榮譽。為此,我衷心地感謝黨和政府對我的關懷,感謝*人民對我的信任。
我出生在四川的一個教師家庭,曾是一個山里的女孩,1982年來到復旦大學遺傳學專業學習,在黨的教育培養下完成了本科、碩士和博士學業,當上了一名大學教師。為了提高自己的學術水平,更好地掌握現代生物學的一些尖端技術,我于1997年6月辭去復旦大學的教師工作,去美國紐約州立大學布法羅分校做博士后深造。在美留學期間,我專心致志學習,得到了指導老師的幫助和贊賞。當時國內正發大水,我參加了當地留學生團體組織的捐款賑災活動,心靈受到了強烈震撼,我覺得身在異國他鄉,就像浮萍一樣,找不到根的感覺,只有回到祖國,回到親人身邊,心里才能有一種踏實感。我的內心總是在想,我真正的事業應該在祖國,在*這塊熱土。
1998年10月的一天,我接到了我先生的越洋電話,他告訴我復旦大學剛剛開始搞人類基因組研究,復旦的老師也希望我能回來,從事這項對我來說是全新的事業。這一夜,我失眠了。斗爭了一夜,最后我決定回到祖國,接受這個生命科學的挑戰!1999年1月,我毅然放棄了在美國獲得工作簽證、2萬多美金年薪和可以申請到綠卡等優厚待遇的機會,回到了祖國母親的懷抱,回到了*,為我國生命科學而探秘和攻堅!回國以后,出于對人類健康事業的追求,我在回到復旦大學的同時加入了聯合基因科技集團。聯合基因是一家民營高科技企業,成立于1997年,它以人類新基因為核心,通過研究具有自主知識產權的基因功能,并實現產業化,造福人類。
基因芯片技術是隨著基因組計劃而產生的新技術,已成為功能基因組研究中必不可少的手段。我一上任便受命負責基因芯片技術平臺的組建和技術攻關,強烈的事業心和使命感,驅使我帶領一群年輕技術人員風風火火地干開了。基因芯片技術平臺的組建和研發是一項全新的工作,僅憑過去學到的知識是遠遠不夠的,況且當時在國內又沒有這方面的專業指導人員,一切都得從零開始,其間遇到的困難和坎坷是一般人難以想象的。我一面埋頭于圖書館和資料室,廢寢忘食地查閱文獻資料,一面想方設法與國外同行建立聯系,虛心向他們請教,經過一段時間的努力,芯片研發工作開始有了新的進展。然而,要想真正獲得屬于自己的東西光有文獻和靠別人的介紹是遠遠不夠的,必須得自己親自去摸索和實踐,走自主創新的道路。在那些日子里,早上我騎車帶著女兒去上學,可我一路上還在想著“芯片”研究,最后竟然多次把女兒帶到了我公司門口。
懷著對科學的一腔追求,我日以繼夜,每天工作十多個小時,有時靈感上來了,半夜也會立即起身連夜研究。就這樣,我邊實驗,邊研究,邊攻克難題,在吸收消化國外技術經驗的基礎上進行創新。一次次實驗的失敗,沒能阻止我們研究的步伐;一次次難題的破解,增強了我掌握尖端芯片技術的信心。功夫不負有心人。經過半年的苦戰,我們的研究工作終于取得了重大突破,一個國內首創、國際一流的基因芯片技術平臺在我們手中建成了。一時間國內各大媒體都競相報道了這一振奮人心的消息,中國人攻克基因芯片技術平臺僅僅用了半年時間,在國外一般至少要一年以上時間才能完成。“*速度”,讓國際同行也為之震動!美國cDNA微陣列基因芯片創始人之一MarkSchena博士曾先后兩次到聯合基因參觀交流,對我們所取得的成果表示驚訝和贊賞,回國后,他立即向國際基因組織發出呼吁,要求即將召開的國際大會增加一個來自中國*女學者名額。*年11月我被邀請參加了在美國費城召開的“chiptohits*”國際大會。
如果說,基因芯片技術平臺的建立為基因芯片的研究和產品開發提供了強有力的支持。那么,通過不斷完善技術,我又開發了表達譜系列芯片等十多種基因芯片產品,這些科研成果,在人類重大疾病的發病機理、醫學診斷、個性化治療、疾病易感基因檢測、藥物開發等方面發揮了重要作用。我研究開發的基因芯片技術及衍生的產品不僅推動了基因技術產業發展,同時還為功能基因組學等生命科學研究領域提供了有力的研究工具,打破了高端科研試劑長期依賴進口的局面。為國家節省了大量的外匯。因為我們研究的成果有著科學的前瞻性,因此我們的兩個項目分別獲得*市優秀新產品一等獎、科技進步一等獎。博星基因芯片公司也由此成了國內生物技術領域里一顆耀眼的新星。
*年以來我又投身于全民健康系統工程,把基因技術直接用于普通百姓的疾病易感基因檢測,促進了我國生物技術產業化發展。現在無論是生病的或是沒病的,通過我們的基因“芯片”,即可檢測出各人的身體健康狀況,讓每一個人都可以探知自己生命的全部奧秘。
作為一位知識女性,我有一個幸福和睦的家庭,家人對我的研究工作非常理解和支持。為了鐘愛的事業,為了跟上生物技術發展的步伐,我放棄了個人的愛好,犧牲了大部分業余時間,一心一意地撲在科研工作上,絲毫不敢怠慢。近三年來,我完成了國家“十五”863計劃等國家和省部級項目8項。申請國家基因發明專利3項,獲得授權專利3項,獲市科技進步二等獎1項(第六完成人)。由我負責開發的*市火炬計劃成果轉化項目——“表達譜基因芯片”的用戶單位達到近千家,累計實現銷售收入達到3000多萬元。在*年的一次全球招標中,我們以過硬的技術贏得了挪威三文魚基因組的合作項目,提高了公司的國際競爭力。幾年來,我培養了一批博士生、碩士生,并走上了工作崗位,有不少成了公司的技術或管理骨干。
據介紹,這個學院的成立是為適應我國近年來在古生物學科研、自然類博物館、化石保護與管理、以及化石能源開發等領域日益增長的人才需求,旨在培養一批具有古生物學專業知識及技能的優秀本科生和研究生,作為古生物學專業領域政產學研用的年輕后備力量。
學院設有古生物學、古地理與古環境學、古生物博物館學、化石保護學、化石能源學等5個專業方向,其中化石保護學、古生物博物館學是我國近年來新興的研究領域。
據介紹,學院擁有一支學歷層次高、科研能力強的高水平師資隊伍。現有教師28人,絕大部分為畢業于國內外著名大學或科研機構的博士,其中在職教授8人,博士生導師6人,外籍兼職教授也都是國際著名古生物學家,包括美國、俄羅斯等國的科學院院士。地球上“最早的花”的發現者、著名古生物學家、中國古生物學會副理事長兼古植物學分會理事長孫革教授任院長。
學院的教學與科研設備先進,擁有我國規模最大的古生物博物館(建筑面積15000平方米)及近2000平方米的教學樓,附設的古生物研究所含古鳥類、古脊椎動物、早期生命與古無脊椎動物、古植物與孢粉等4個研究室和1個技術室,收藏化石標本一萬余件,另有用于教學的古生物實驗室、巖礦實驗室、地質與化石能源綜合實驗室、顯微鏡室及微機室等。學院迪爾切圖書室收藏了美國科學院迪爾切院士捐贈的6000余冊古生物圖書及3萬余冊單行本及雜志,是我國高校古植物學藏書最多的專業圖書室。
為貫徹落實提出的“四個率先”要求,中科院黨組在深入調查研究、充分集思廣益的基礎上,經過近一年的努力,研究制定了《中國科學院“率先行動”計劃暨全面深化改革綱要》(簡稱《“率先行動”計劃》),經2014年7月7日國家科技體制改革和創新體系建設領導小組第七次會議審議通過。8月8日,作出重要批示,指出《“率先行動”計劃》有目標、有思路、有舉措、有部署,要求中國科學院進一步聚焦“三個面向”,面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向國民經濟主戰場,抓好落實,早日使構想變為現實,為把我國建成世界科技強國作出貢獻。
黨的十以來,正是在提出的“三個面向”“四個 率先”要求的指引下,中國科學院開啟了改革創新發展的新征程。
“三個面向”不斷創新
黨的十提出實施創新驅動發展戰略,作為科技國家隊和國家戰略科技力量,中國科學院實施創新驅動發展戰略,要以“率先行動”計劃為中心,貫徹“三個面向” “四個率先”的辦院方針。
面向世界科技前沿,中國科學院堅定創新自信,充分發揮綜合優勢,系統進行學科布局,聚焦戰略必爭領域,瞄準基礎科學和交叉前沿。
圍繞“宇宙、地球、生命、物質”四大尺度上的重大科技問題,中國科學院堅持在“獨創獨有”上下功夫,促進了數學、物理、化學、材料科學、地球科學、生命科學等學科的全面提升,集中優勢力量產出了一批國際領先的重大原創成果。如:“40K以上鐵基高溫超導體的發現及若干基本物理性質研究”“多光子糾纏和干涉度量學” “中微子振蕩”分別獲國家自然科學一等獎;“中微子振蕩”團隊獲基礎物理學突破獎,被評為2012年《Science》十大突破;“發現含有四夸克的新粒子Zc(3900)”入選2013年《Physics》十大成果;“實現單光子多自由度量子隱形傳態”和“首次發現外爾費米子”入選2015年《Physics World》十大突破;多項科技成果入選中國十大科技進展,包括“首次在實驗中發現量子反常霍爾效應” “禽流感病毒研究獲突破” “實現最高分辨率單分子拉曼成像” “量子通信安全傳輸創世界紀錄” “甲烷高效轉化重大突破”等。
近期,中國科學院基礎研究又有新的重大進展:揭示了埃博拉病毒入侵人體細胞模式,為防控病疫情及抗病毒藥物研發提供了重要科學基礎,是國際病毒學領域的一項重大突破;大亞灣實驗測得最精確反應堆中微子能譜;成功繪制出全新的人類腦圖譜;揭示了光合作用超級復合物精細結構,使我國在植物光合作用結構機理研究領域保持國際領先水平;首次實現分子間相干偶極耦合的實空間直接觀察,開辟了研究分子間相互作用的新途徑;揭示了水稻產量性狀雜種優勢的分子遺傳機制,為實現雜種優勢高效利用、推動育種技術變革奠定了基礎;首次揭示了末次冰期歐亞地區完整的人口動態變化情況,并繪制出冰河時代歐亞人群的遺傳譜圖。
面向國家重大需求,中國科學院充分發揮建制化優勢力量,立足太空、海洋、網絡空間等戰略必爭之地,圍繞制約我國深空、深海、深地的技術瓶頸及其應用障礙,加強深空、深海、深地、深藍等領域的戰略高技術部署,積極承擔國家重大科技任務,率先在未來有望成為國際競爭戰略制高點的領域方向部署戰略性先導科技專項,取得階段性成果。
貫徹空間科學、空間技術、空間應用全面發展的指導思想,在體制上實現突破,成立了空間科學創新研究院和微小衛星創新研究院,整合院內資源,開展創新研究工作,取得了顯著成效。空間科學先導專項的實施,使一批中國科學家原創的科學思想展示在世人面前;載人航天工程天宮二號和神舟11號任務的實施,中國科學院10余項科學實驗獲得成功;探月工程穩步推進。在北斗導航衛星、全球二氧化碳監測科學實驗衛星、高分微納衛星及民用衛星有效載荷等方面取得一批重大成果。
面向我國深海戰略的重大需求,建成中國科學院海洋科考船隊,完成我國首次萬米深淵科考,搶占深海科技前沿制高點;構建國際一流深海探測體系,引領海洋探測能力跨越發展;引領國際西太平洋科學研究,為海洋環境安全保駕護航,為我國深海戰略實施做出重要貢獻。
面向我國資源重大需求,聚焦深層油氣、深部礦產資源探測的重大科技問題,積極承擔國家油氣重大專項等重大任務,部署實施戰略性先導科技專項, 通 過深部地球物理探測和地質、地球化學研究,提出了“華北克拉通破壞與深部成礦成藏”、以海相油氣為特征的“油氣工業二次創業”和深部礦產資源“攻深探盲”等理論和認識,發展了深層油氣與深部礦產資源探測技術,指導了我國深層油氣與深部礦產資源勘探實踐。
一 干細胞的分類與來源
根據其發育階段,于細胞可分為胚胎干細胞(embryonic stem cell)和成體干細胞(adult stem cell)。胚胎干細胞包括es細胞(embryonic stem cell)、eg 細胞(embryonic germ cell);成體干細胞包括神經干細胞(neural stem ce11, nsc)、血液干細胞(hematopoietic stem cell,hsc)、骨髓間充質干細胞(mesen chymal stem cell,msc),表皮干細胞(epidexmis stem cell)等。也有報導,按其分化潛能的大小,干細胞可分為三類:一是全能干細胞(totipotent stem cell),二是胚胎干細胞(embryonic stem cell)
,三是多能干細胞(multipotent stem ce11)。
據報道,胚胎干細胞可來源于畸胎瘤細胞(ec)、桑椹球細胞(es)、囊胚內細胞團(es)、擬胚體細胞(es)、生殖原基細胞(eg)等。
當受精卵分裂發育成囊胚時,將內細胞團(inner cell mass)分離出來進行培養,在一定條件下,這些細胞可在體外“無限期”地增殖傳代,同時還保持其全能性,因此被稱為胚胎干細胞。胚胎干細胞在培養條件下,若加入白血病抑制因子lif(leu kaemia inhlbitory
factor),則能保持在未分化狀態,若去掉lif,胚胎干細胞迅速分化,最終產生多種細胞系,如肌肉細胞、血細胞、神經細胞或發育成“胚胎體”。
據報道,成體干細胞可以由下列幾個方面得到:(1)胚胎細胞——由胚胎干細胞定向分化,或移植分化而成。(2)胚胎組織——由分離胚胎組織、細胞分離、或培養而成。(3)成體組織—— 由臍血、骨髓、外周血、骨髓間質、脂肪細胞等得到。
近幾年來,研究證明:干細胞是自我復制還是分化成為功能細胞,主要由于細胞本身的狀態和微環境因素所決定。干細胞本身的狀態,包括調節細胞周期的各種周期素(cyclin)和周期素依賴激酶(cyclin-dependent kinase)、基因轉錄因子、影響細胞不對稱分裂的細胞質因子。微環境因素,包括干細胞與周圍細胞,干細胞與外基質以及干細胞與各種可溶
性因子的相互作用。
早在1970年小鼠胚胎于細胞在體外進行培養就已經獲得成功。然而,人胚胎干細胞的體外培養直到最近才取得進展,1998年,美國科學家jumes thomson首次取得了人類胚胎干細胞在體外的非分化增殖,他們從體外受精的人胚胎內細胞團分離胚胎于細胞,進行體外培養,并獲得了成功,證明了人體胚胎于細胞與嚙齒類動物有極為相似的特點。從而使胚胎干細胞可能被用來取代病人體內的環損組織細胞,達到治療疾病的目的。該研究的成功,被科學家認為是干細胞研究中一塊重要的里程碑。
1999年12月美國科學家margarel goodell發現小鼠肌肉組織干細胞可以 “橫向分化”(trans-differentiation)成血液細胞,這一發現很快被世界各地的科學家證實,并且發現人成體干細胞同樣具有“橫向分化”的功能。現在已證明人的骨髓干細胞可以分化為肝臟細胞、肌肉細胞、神經細胞等。這種橫向分化具有相當的普遍性,也就是說,“橫向分化”可以利用病人自身的健康組織干細胞,誘導分化病損組織的功能細胞,從而達到治療各種組織壞損性疾病的目的。這種方法的優點是,既可克服由于異體細胞移植的免疫排斥,又可以克服胚胎細胞來源的不足以及其它社會倫理和法律問題。1999年12月干細胞研究被美國《科學》雜志評為1999年度世界十大科學之冠。2000年12月干細胞研究再次被《科學》雜志評為該年度世界十大科學成就之一。
二 干細胞的應用研究
由于干細胞具有特定的分化潛能,表現其全能性、多能性和專能性,近幾年來世界各國科學家對干細胞的臨床應用研究已取得很大的進展,現舉例如下:
1.胚胎干細胞育出心臟組織
以色列工學院最近宣布,科學家首次從胚胎干細胞中培養出人類心臟組織。他們培育出的心臟組織,可以自然跳動,并且有新生心臟組織的電特性和機械性。這項實驗證明:以細胞移植治療心臟病的可能性是巨大的。過去一直認為當心臟細胞受到損害后,不能自行修復,此項發現,對治療世界上最主要的一種致命疾病可能具有重大意義。
2.骨髓干細胞育出腎臟組織
英國科學家近日報道,他們已經用骨髓干細胞培育出了腎臟組織,這在器官移植手術中是一個重大突破。這一突破,使那些等待器官移植的病人不必再依賴干器官捐獻,醫生可通過修補受損腎臟來達到治療的目的。同時,也是第一次證明了成人骨髓干細胞可以發育成成熟的腎臟細胞。
3.成人干細胞治心梗
德國醫生近日宣布,他們使用病人自己的干細胞治療心肌梗塞取得了可喜的成果。
4.臍血干細胞
由干臍帶血和胎盤含有大量的干細胞,而干細胞又具有極強的造血功能,因而受到越來越多醫生的重視和利用。 1979年,醫學界首次發現臍帶血中含有恢復白血病患者造血功能的細胞。自 1998年以來,從胎盤和臍帶血中提取出來的血液已挽救了數百人的生命。
5.皮膚干細胞
我國研究人員已發現人體燒傷皮膚 原位處存在著皮膚干細胞,利用它在一定藥劑調控下能使燒傷皮膚原位再生,修復如初,這是我國在皮膚干細胞研究及其臨床應用上的重大突破。
6.神經組織細胞
瑞典神經學家bjorklund及其同事應用從流產胎兒腦中分離的神經組織細胞,移植人患者的腦中來治療帕金森癥,經對術后10年的病人進行跟蹤研究,發現移植的神經元仍然存活,并繼續產生多巴胺,而且患者的癥狀得到明顯改善。
7.胰島干細胞
美國佛羅里達大學教授ramiya及其同事從尚未發病的糖尿病小鼠的胰島導管中分離出胰島干細胞,并在體外誘導這些細胞分化成為產生胰島素的β細胞,移植實驗表明,接受移植的糖尿病鼠血糖濃度控制良好,而對照的小鼠死干糖尿病。這為干細胞治療糖尿病奠定了實驗基礎。
以上例子表明,用干細胞治療許多疑難病癥、提供器官移植,以及康復、保健,減輕老化、恢復青春活力等等廣泛應用干臨床已為期不遠。
三 干細胞是生命科學研究的熱點
干細胞是目前細胞工程研究最活躍的領域,隨著基礎研究、應用研究的進一步深化,這項技術將會在相當大程度上引發醫學領域的重大變革,它已成為 21世紀生命科學領域的一個熱點。
造血干細胞是最早發現,研究最多和最先用干治療疾病的成體干細胞,長期以來,一直認為干細胞只屬干造血系統,隨著干細胞的不斷深入研究,近年來,幾乎在所有組織中都發現了干細胞,干細胞生物學和干細胞生物工程已成為繼人類基因組大規模測序之后最具活力,最有影響和最有應用前景的生命學科。
美國政府已批準投入巨資,給予支持人體胚胎干細胞的研究,并在短短的兩年中,成立了幾十家以干細胞研究應用為主的生物工程公司,并在美國上市。
日本在2000年度啟動的“千年世紀工程”中把干細胞工程作為四大重點之一,并投入大量資金,鼓勵有關科學家進行研究。
英國在2000年以多數票通過了允許克隆人類早期胚胎,并從中提取干細胞,進行醫療上的研究等等。
【關鍵詞】miRNA 微小RNA 腫瘤發生 腫瘤治療
Advances of microRNAs in Cancer Research
He Liu-yuan, Xu Xiao-hong. Medical Laboratory, Hefei Maternal and Child Health Hospital, Hefei 233000, China
【Abstract】MicroRNA (miRNA), a kind of about 22 nucleotides non-coding small molecule RNA in length, which is mainly involved in post-transcriptional gene regulation, promotes target mRNA degradation or inhibits protein translation through complete or incomplete complementary pairing of mRNA. In recent years, a large amount of tumor-related miRNAs have been found and participate in multiple signal pathways of human cancer formation. Meanwhile, it is reported miRNA can be used as a potential target of cancer treatment. This review will present the advances of miRNA in cancer research.
【Key words】MiRNA MicroRNA Cancer occurring Anti-tumor therapy
目前,miRNA是當前生命科學研究領域中的熱點,曾在2002年和2003年連續兩年被Science雜志評選為年度十大科技突破。研究表明,miRNA參與調節體內多種生物學過程,尤其是與腫瘤發生密切相關。
miRNA簡介
miRNA是一類小分子單鏈RNA,長度約為21-25nt。miRNA本身不具備開放閱讀框架(ORF),故不能編碼任何蛋白質,但能夠在基因轉錄后水平負調控基因表達,其表達上調或下調可能導致疾病的發生。
2 miRNA在腫瘤中的研究
miRNA在腫瘤發生過程中所起的作用引起了科學界的廣泛關注,越來越多與腫瘤相關的miRNA基因被鑒定出來,以下對各種腫瘤中出現異常表達的miRNA作簡單的介紹。
2.1 miRNA表達與白血病
Calin[1]等報道在慢性B淋巴細胞白血病中miR-15a和miR-16a-1表達下調,并且編碼這兩種miRNA基因的染色體區域13q14有50%以上是發生缺失的。進一步研究發現,miR-15a和miR-16a-1是BCL2基因的反義作用因子。這兩種miRNA可通過抑制BCL2蛋白的表達,誘導腫瘤細胞凋亡。當這兩種miRNA表達下調或缺失時,對轉錄后水平BCL2的負調節作用降低,導致了BCL2表達升高,促進了白血病的發生。
2.2 miRNA表達與肺癌
目前研究較為深入的是miRNA與肺癌之間的關系, Takamizawa[2]等對149例肺癌患者進行的研究發現,肺癌患者中let-7 miRNA表達水平降低,且let-7水平降低的患者在手術切除后存活時間更短,即高表達組生存率明顯高于低表達組;此外,在體外高表達let-7的肺腺癌細胞系A549可抑制肺癌細胞的生長,進一步證實let-7家族類miRNAs可能具有腫瘤抑制作用。
2.3 miRNA表達與狀甲狀腺癌
He[3]等將狀甲狀腺癌(PTC,papillary thyroid c a n c er)病人組織和正常甲狀腺組織對比研究發現,miR-221,miR-222,miR-146在狀甲狀腺癌病人中表達明顯增加(大約10-19倍),而KIT癌基因轉錄產物和蛋白水平明顯減少,KIT已被認為是這三種過量表達miRNA作用的靶基因之一,表明這些負調控KIT基因的miRNA表達上調可能會引起PTC的發生。
2.4 miRNA表達與乳腺癌
Iorio[4]等利用基因芯片技術分析了76例乳腺癌組織和10例正常乳腺組織標本中miRNA的表達譜,通過對比研究發現了29種差異表達的miRNA,這些miRNA在乳腺癌病人中表達紊亂,其中miR-125b和miR-145高表達,miR-21和miR-155低表達。
3 展望
miRNA的發現,為我們理解復雜的基因調節網絡開辟了
新的空間,同時也為研究疾病的發生機制提供了新的思路, 為疾病的基因治療提供了新的切入點。相信隨著miRNA研究的進一步深入,將會給未來的miRNA應用帶來廣闊的前景。
參 考 文 獻
[1]Calin GA, Dumitru CD, Shimizu M, et al. Frequent deletions and down-regulation of micro-RNA genes miR15 and miR16 at 13q14 in chronic lymphocytic leukemia[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2002, 99(24):15524-15529.
[2]Takamizawa J, Konishi H, Yanagisawa K, et al. Reduced expression of the let-7 microRNAs in human lung cancers in association with shortened postoperative survial[J]. Cancer Res, 2004, 64(11):3753.
2007年新增中國科學院院士、清華大學生物科學與技術系教授孟安明為他的實驗模式動物――斑馬魚專門準備了一個大大的房間在這個充滿了上千個海藍色魚缸的房間里,飼養著幾萬條斑馬魚,這種小魚最長也不過有人的一個小拇指長,身上有著淺淺的斑斕的花紋。正是以這種小小的魚類的胚胎發育過程為研究對象,孟安明帶領科研團隊揭示了多個新基因在脊椎動物胚胎的胚層和組織器官形成中的功能和作用機理。
1998年,孟安明從美國回國,來到清華大學白手起家組建了國內第一家以斑馬魚為模式動物的發育生物學實驗室。9年時光轉瞬即逝,孟安明以出色的成果證明了中國學者在發育生物學方面的杰出研究能力。
科學研究需要極度的耐心和毅力
動物,當然也包括人類,都是由單細胞發育為多種組織,多個器官構成的個體,這個發育過程受到了基因的表達,信號的傳導以及環境等多方面的影響,如果任何一個環節失常都會導致胚胎的異常發育,造成畸形和缺陷。破解遺傳基因在生命誕生和成長過程中的作用機理一直是人類的夢想,發育生物學就是這樣一門探索生物體從和卵子的發生、受精、發育,生長直至衰老死亡的過程及其機理的學科,其需要遺傳學、細胞生物學、分子生物學、生物化學等學科知識和技術的綜合運用,富有挑戰性,但同時也是近年來世界上生命科學最活躍和最激動人心的研究領域之一。
孟安明本科時學農學,在英國的博士階段專攻的是分子遺傳,到美國做訪問學者時又對發育生物學產生了巨大的興趣。他的這種多學科的背景無疑讓他在發育生物學領域具有很多優勢。
斑馬魚是一種約3-5厘米長的脊椎動物,它的許多基因及發育機制與人相似,一對斑馬魚每周可以配種產生上百枚胚胎,而且早期胚胎透明,都是在體外生長發育,通過顯微鏡,可以很好地觀察到胚胎各個時期的發育過程,可操作性強,而且成本低。如果通過實驗,就可以知道哪些基因在控制、影響斑馬魚的生長發育。
孟安明目前主要關注的是TGF β,Wnt,FGF等信號通路中的介導因子和調節因子,了解它們對相關信號通路的作用機理,通過誘變、轉基因等手段了解它們在胚胎發育的中胚層誘導,神經誘導,背腹分化等方面的功能,這可以為了解人類出生缺陷的分子機理提供借鑒數據。
與生物學的一些其他分支不同,由于斑馬魚的性成熟周期是3個月,每天像人一樣晝夜作息節律,這使得相應的研究工作必須配合動物的生活規律,而且胚胎的發育是一個連續的過程,需要隨時觀察。
“搞我們這種研究急不得,需要耐心和毅力,偶爾還需要半夜2點以后觀察胚胎的發育情況。”孟安明說。
孟安明領導的科研團隊常常會做大量的細微到分子層面的實驗,無論從實驗難度還是從實驗的量上面要求都很高。比如,要驗證一種設想,需要設計多個實驗方案,而每個實驗方案都需要多次重復。
“搞科學研究的,要對一個問題孜孜不倦地探索答案,而不是遇難而下。”他說。
正是以這種鍥而不舍,勇于探索的精神,孟安明帶領實驗室的學生以斑馬魚為模式動物,建立了活體胚胎中基因表達調控的研究體系,克隆并闡明了多個新基因在脊椎動物胚胎的胚層和組織器官形成中的功能和作用機理,特別是在TGF β信號對胚胎發育的調控作用方面取得了一系列的研究成果。
2004年10月,孟安明與陳嘩光教授帶領科研團隊在著名的《科學》雜志上發表了論文《斑馬魚Dpr2通過促進Nodal受體的降解抑制中胚層誘導作用》,闡述了在世界上首次發現的一種動物胚胎發育調控的新機理,為揭示人的出生缺陷之謎提供了新思路。
此外,孟安明作為通訊作者還在國際知名刊物《發育細胞》(Developmental Cell),《歐洲分子生物學會雜志》(EMBO Journal),《發育》(Development)、《發百生物學》(Developmental Blology)等30多篇,作為第一作者還在《美國科學院院刊》(PNAS),《血液》(Blood)等高水平學術期刊發表多篇論文,這些論文得到了國際同行的諸多引用。
孟安明與陳嘩光教授合作的科研成果“調控動物胚胎中胚層形成的一種新機理”,被評選為2004年度中國高校十大科技進展。由于他在發育生物學方面杰出的成就,2007年,他被授予“何梁何利基金科學與技術進步獎”。
此外,在畜禽分子遺傳育種領域,孟安明最早將DNA指紋技術引入我國,以其預測雜種優勢和尋找蛋重的分子標記都取得了好的成果,作為骨干完成的成果獲得過國家科技進步二等獎和北京市科技進步一等獎。
培養學生的訣竅是要經常和學生在一起
從每天早上8點多工作到晚上11點以后,沒有節假日,孟安明幾乎天天如此。他說,既然要求博士生經常在實驗室做研究,自己就要做出表率,一方面是自己的工作確實需要,另外一方面讓學生想找就能夠找得到他。
孟安明說培養學生的訣竅無他關鍵是要常常和他們在一起。
“盡管很累,但是會對他們的成長很有幫助。”孟安明說。
在實驗室定期舉行的組會上,孟安明常常和學生們一起研討別人已經發表的論文,有意識啟發學生從已經發表的科研成果中找出不足,鼓勵他們建立起自己判斷問題,發現問題、解決問題的能力。他還認為,教會學生用批判的眼光去看待問題是培養學生科研素質的一個關鍵。
他給學生常常說的話是“不怕做不了,就怕想不到”,如果要驗證一個科學的設想,如果能夠想到的10種驗證方案可以實現3種,就要去做3種,以驗證這個設想的正確性。
“只采用一種方案去驗證,然后把結果拿去草草,這樣的行為我是不贊成的。”孟安明說。
除了學術研究,孟安明對于學生的為人處世也要求嚴格。
“他們還都是孩子跟我的小孩差不多大小,該批評就要批評,有毛病就一定要糾正,要有耐性,科學工作者不只要會做研究,還要會做人。”孟安明說。
在他指導的博士生中,已畢業的趙玨和張麗霞分別獲得2004年、2005年清華大學優秀博士論文一等獎,張麗霞的博士論文入選2007年全國百篇優秀博士論文。
除了培養博士生之外,孟安明常年擔任生物系本科生專業選修課《發育生物學》的主講教師,也講授《分子生物學》和《發育生物學進展》等研究生課程。以《發育生物學》來說這是一門更新發展速度非常快的學科,孟安明給學生選用的英文課本3-4年就要改版一次,為了講好課堂上的45分鐘孟安明往往要在課前花幾個小時查閱大量的文獻和資料,他講授的《發育生物學》已經成為生物系最受歡迎的專業課程之一。
“我素來認為,干一行要愛一行,我既然是老師,就要對得起學生,就要盡力把我的課教好,把學生培養好。”孟安明說。
科學家要有長遠的眼光和寬廣的胸懷
孟安明認為,做基礎研究的目的,就是認識自然,破解基本的生命現象,從而為人類服務,這是科學家的責任。
“從根本想不到怎么應用的基礎研究,到可以直接為人類服務的成熟技術,這中間還有很長的一段路要走。所以說基礎研究是一個長期的添磚加瓦的過程。我們做科研要有更加開闊,更加長遠的眼光,不能夠急功近利,否則就難以完成科學家基本的使命。”
對于已經取得了成果,孟安明說“生命科學未知的領域有很多,我只是做了我想做的一點點,而且我一個人也是難以取得任何成績的,已取得的成績都是靠我的同事,我的學生等大家共同的努力去完成的。研究胚胎發育的工作我做到退休也做不完,仍然有很多的東西值得我去探索。”
大成投資總監劉明(下簡稱劉明):我們看重的是投資的安全邊際。當時分析,重慶啤酒主業啤酒業務市場份額穩定,盈利能力強――作為國內十大啤酒企業之一,重慶啤酒在重慶地區有很高的市場占有率,與同行業上市公司相比,重啤銷售毛利率較高,即便不考慮乙肝疫苗項目,其正常啤酒業務業績就可以基本支撐我們的成本價格。考慮到市場系統性風險的話,重慶啤酒可能的下跌空間有限。然而疫苗研發一旦成功,上漲空間卻可能很大。因此,我們認為有關投資是符合投資邏輯的。
對于重慶啤酒的投資始于2009年初。在此之前,我們的醫藥研究主管呂猛一直在跟蹤(合成肽)乙肝疫苗項目的臨床表現,他根據自己調研所了解到的一些情況,在公司內部進行了推薦,針對基金經理的質疑和問題,做了大量的解釋和完整的病毒學學科邏輯推理分析,在得到基金經理的初步認可后,這只股票才得以進入股票庫。
需要說明的是,呂猛畢業于武漢大學生命科學院病毒學系,獲得病毒學碩士學位后在復旦大學生物醫院研究院深造,師從聞玉梅院士(治療性疫苗專家,乙肝病毒分子生物學與免疫學學科帶頭人),期間參與了聞院士治療性乙肝疫苗“乙克”項目的研究。可以說,我們的醫藥行業研究團隊對于包括乙肝疫苗研發在內的新藥研究有很強的專業背景。
《投資者報》:像如此重倉的標的,公司多長時間前往調研一次?
劉明:納入股票庫之后,我們的研究團隊和基金經理對重慶啤酒的研究與跟蹤更為緊密。這一方面靠大量的外部資料,另一方面,我們對重慶啤酒進行了大量實地調研,以便對項目實驗進展以及效果都能及時了解。期間,研究團隊和我們的基金經理、包括我自己也曾數次去做調研。可以說,重慶啤酒是大成基金研究最深入、跟蹤最緊密的股票之一。
《投資者報》:普遍質疑,為什么大成不在獲利豐厚的時候賣出或者部分賣出股票,降低風險?
劉明:對于經過深入研究、持續跟蹤,而基本面沒有發生變化,我們認為不應該僅憑股價上漲就判斷是否應該賣出。判斷股價是否應該賣出首先是要在買入后持續動態研究跟蹤,及時深入地了解當初賴以做出投資決策判斷的基本面是否有所改變,如果基本面出現變化,或者發現自己判斷錯誤了,就應該及時果斷地賣出。
對于重慶啤酒的投資來說,我們買入以后,通過持續跟蹤的調研發現,其臨床試驗進展順利;根據我們對其疫苗研究的不同階段的市場人群、同類藥物價格及市場份額等多方面研究分析,認為其股價尚未達到我們對其的價值判斷水平。
要強調的一點是,2009年大成基金介入該股的時候價格具有較高的安全邊際,而且在最初買入之時,該股在整體投資組合的占比水平并不高,只是后來該股股價上漲,推高了其在投資組合中的比率。期間,除因股價上漲帶來的投資超限等原因而進行調整,公司整體基金組合對該股的持倉變化不大。
《投資者報》:投資時有沒有考慮到疫苗研發項目失敗的可能性?現在大成基金還對重慶啤酒的前景如何看?
本刊訊(通訊員 李 強)免疫治療作為新興腫瘤治療方法越來越受關注,《科學》雜志將其列為2013年度十大科技進展之首。但也不是每個人都有效。因此,如何預測哪些類型腫瘤患者對于免疫治療有效,正是該領域的前沿問題。近日出版的一期《癌細胞》雜志,以封面論文的形式發表了中國工程院院士、醫學免疫學國家重點實驗室主任曹雪濤研究團隊腫瘤免疫治療轉化的研究成果,揭示了通過維甲酸誘導基因Ⅰ(RIG-I)表達水平高低,可以預測肝癌患者對于接受干擾素治療是否有效。
我國是世界上肝癌患者最多的國家,對于晚期肝癌患者目前尚缺乏有效的治療手段。臨床觀察發現,僅有部分肝癌患者對于干擾素療法有一定效果。為了尋找能夠預測干擾素免疫治療有效性的潛在分子,在國家“十二五”重大專項以及國家自然基金委資助下,曹雪濤院士與侯晉副教授、博士生周燁及鄭媛媛等與復旦大學中山醫院樊佳教授、上海東方肝膽外科醫院周偉平教授、香港大學醫學院呂愛蓮教授以及中國醫學科學院醫學分子生物學國家重點實驗室、上海醫院、中山大學生命科學院、上海交通大學仁濟醫院、廣西腫瘤醫院、浙江大學第二附屬醫院等單位聯合攻關,篩選了肝癌組織中干擾素效應分子的表達譜,發現了數種表達水平顯著下降的候選分子。再經過肝癌患者不同臨床隊列的驗證,初步確定了RIG-I的低表達與肝癌患者的生存期降低顯著相關。進一步分析表明,只有RIG-I高表達的肝癌患者對于干擾素治療方有療效。其機制是因為RIG-I可以與干擾素下游效應性信號分子結合,促進其磷酸化及其介導的信號通路,從而增強了干擾素抗腫瘤效應。有趣的是,該研究還發現男性與女性肝臟中RIG-I表達水平有一定的差異,這對于解釋為什么肝癌患者男性居多提供了一個可能性。
另外,這項發現成果由多位科學家、多家科研單位聯手攻關取得,表明基礎與臨床交叉合作,對于建立我國重大疾病防治需求的研究模式及其疾病研究體系、對于醫學課題研究將基礎探索創新與臨床轉化應用相結合,有著重要的借鑒意義。
第二軍醫大學東方肝膽醫院光動力治療膽道腫瘤效果明顯
本刊訊(通訊員 張 鵬 )第二軍醫大學東方肝膽醫院內鏡科胡冰教授課題組近期開展了經內鏡介導的膽管腫瘤的光動力治療,目前已成功治療包括肝門部膽管癌、壺腹癌、肝癌侵犯膽管、膽道產粘蛋白性腫瘤患者10例,所有治療過程均較為順利,患者耐受性較好,未發生嚴重不良反應,治療效果明顯。