新突破 新亮点 新变化 ——2011年世界生物医学领域重要科研进展和科技事件回顾
——2011年世界生物医学领域重要科研进展和科技事件回顾
基因组测序走向现实
验血或可预测死亡风险
□ 伊 遥 编译
在过去的2011年,世界生物医学领域经历了一些坎坷,也出现了一些令人激动的景象,岁末年初之际,笔者综合了《自然》、《科学》、《时代》杂志,从中遴选了2011年生物医学领域的十个重要科研进展和科技事件,与读者共同回顾生物医学研究一年走过的历程。
干细胞研究路途坎坷
2011年7月,美国地方法官推翻原判,支持联邦资金资助人类胚胎干细胞研究;9月22日,英国药品监管部门批准美国马萨诸塞州的先进细胞技术公司开展人类胚胎干细胞试验,这是欧洲首次批准人类胚胎干细胞临床试验;10月,欧洲法院禁止基于人类胚胎干细胞的专利,但这一裁决对欧洲胚胎干细胞科研的影响目前还不清楚;11月,美国杰龙(Geron)生物医药公司获得官方批准,进行全球首例人类胚胎干细胞临床试验。自2006年日本京都大学山中伸弥第一次成功地将小鼠皮肤细胞转化生成诱导多能干细胞(iPS细胞)至今,科学家们一直致力于将成体细胞编程的理念付诸到推动再生医学领域的改革中,希望利用iPS细胞为患者提供替代组织。由于这种细胞来自患者本身,科学家们曾设想它们不会被排斥,但一项新研究显示,iPS细胞也可能引发危险的免疫排斥反应,并可能包含异常的基因。而其他研究表明,iPS细胞具有潜在的好处:来源于患者的iPS细胞可用于在培养皿中研究他们所患的疾病,如与加速老化有关的罕见疾病和神经系统疾病如精神分裂症。
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新药研发忧中有喜
世界上最畅销的药物立普妥(阿托伐他汀)在过去14年为辉瑞公司带来了累计超过1000亿美元的收入。但是,随着立普妥2011年11月30日专利到期,辉瑞的“黄金时代”将随之结束,而且更多的“重磅炸弹”药物也将很快失去专利保护。问题随之而来:为什么科研不能产生更多的替代药物?2011年,制药公司大幅削减研发预算,转而与学术界和其他企业建立外部合作。尽管如此,一些创新性的治疗新药获得批准也带来些许欣慰:丙型肝炎新药波塞普韦(Boceprevir)和特拉普韦(Telaprevir)双双获得批准;半个世纪以来首次批准用于治疗狼疮的药物贝利木单抗(Belimumab)上市;晚期黑色素瘤的治疗药物易普利姆玛(Ipilimumab),可明显延长特定患者的生存期。
基于芯片的基因组测序技术不仅价格更便宜,而且将用于遗传测序和和临床诊断,将对人们的生活产生影响。制造商称,可提供价格低于1000美元的基因组序列,且3天内即可完成。一些小型和大型测序设备制造商在2011年第三季度宣布,科研经费下降和购买新设备能力不足将会导致利润下跌。于是,测序公司都将目光投向生物医学的新市场,推广使用全基因组测序诊断临床疾病。
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艾滋病预防研究获得突破
美国《科学》杂志评选出2011年十大科学突破,名为HPTN 052的艾滋病病毒(HIV)临床研究进展被列为十大突破之首。美国北卡教堂山大学医学院研究人员麦伦·科恩等多国研究人员2007年开始关于HPTN 052的研究,研究对象为来自巴西、印度、泰国、美国、博茨瓦纳、肯尼亚等的1763对异性夫妇,每对夫妇中有一人为HIV感染者。这项研究显示,如果HIV携带者服用抗逆转录病毒药物(ARVs),那么其将HIV传染给自己伴侣的几率将减少96%。该研究结果结束了长期以来人们存在的关于抗逆转录病毒药物是否同时具有治疗艾滋病患者和减少HIV传播双重功效的争论。现在,研究人员认同,抗逆转录病毒药物在应对HIV时,既能治疗又具有预防作用。
开发中的疟疾疫苗颇具希望
名为RTS,S的疟疾疫苗已进入临床试验阶段。RTS,S疫苗由英国葛兰素史克公司研发了25年,在美国比尔和梅林达·盖茨基金会的资助下,三期临床试验将持续到2014年,试验对象为撒哈拉以南7个非洲国家11个研究点的超过1.5万名儿童。初步结果显示,在为期12个月的观察期内,6000名5个月至17个月的幼儿注射3剂疫苗后,患疟疾和恶性疟疾的风险分别降低了56%和47%。初步结果公布在2011年11月17日的《新英格兰医学杂志》上。
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2011年11月,据美国哥伦比亚广播公司(CBS)报道,美国明尼苏达州梅奥诊所的研究人员一项最新研究报告指出,清除人体内“不再工作”的衰老细胞可能会延缓衰老进程。研究人员在实验鼠身上完成的实验显示,清除衰老细胞(或者说是那些停止分裂的细胞)能够推迟与老龄相关的症状,如白内障和肌无力的出现。清除了衰老细胞的实验鼠同对照组的实验鼠相比,它们的寿命并没有延长,但是却活得更好。研究人员希望通过清除人体衰老细胞,能让人们的黄金年代更长。
清除衰老细胞延长“黄金年代”
实验室培育人体器官
科学家正尝试在实验室培育功能齐备的人体器官,例如美国威克森林大学再生医学研究所负责人安东尼·阿塔拉博士于2011年3月成功培育人造尿道。尿道是一根细管,负责将尿液排出体外,男性的尿道会因疾病受到损伤或者变窄。在培育尿道的过程中,阿塔拉首先制造一个可以生物降解的管状支架,而后在支架上“播撒”患者自身的膀胱细胞,随着细胞的分裂生长,一个人造尿道“诞生”了。最后,阿塔拉将人造尿道植入患者体内。如他所愿,新尿道出色地完成排尿工作。不过,这项技术成本极高,相关材料和设备的费用高达5000美元,无法为绝大多数患者送去福音。但在再生医学领域,阿塔拉培育的尿道无疑是一个巨大突破。他的成功让人们看到了希望,培育健康人体器官并替代受损器官并不是一个疯狂而无法实现的想法。
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结肠癌是由细菌引发的吗?2011年10月,两个研究小组公布了类似的研究发现——在人体内脏中较为罕见的梭杆菌似乎能够在结肠癌细胞中茁壮成长,并与更高的结肠癌风险有关。根据他们的研究发现,一些结肠癌患者体内的梭杆菌数量是健康人群的数百倍。这是科学家第一次发现梭杆菌与癌症之间存在联系。实际上,早期研究就已经发现这种细菌与更高的溃疡性结肠炎风险有关。溃疡性结肠炎破坏结肠细胞,是结肠癌的一个危险因子。
梭杆菌与结肠癌存在联系
研制出新减肥药
没有一种神奇的减肥药能够让肥胖人群瞬间减掉多余赘肉,这是一条永恒不变的真理,至少目前如此。不过,希望依靠药物减肥的人还是在2011年看到了希望。根据针对实验性减肥药物Qnexa进行的新研究,肥胖人群在服用这种药物一年内体重减轻10%。Qnexa由当前的两种药物——减肥药芬特明和抗癫痫药物托吡酯融合而成,通过两条途径达到减肥效果。芬特明与安非他明类似,能够降低食欲,但长期服用的安全性仍存在争议。托吡酯通过调节大脑中神经间的电信号联系抑制癫痫发作,同时也能通过调节大脑活动影响食欲和燃烧身体热量。除了体重减轻外,服用Qnexa的患者血压、血糖和胆固醇水平也处于下降趋势,所有这些都能降低心脏病患病风险。当然,科学家仍需进行研究以验证这种药物的安全性和有效性。2011年秋季,美国食品药品管理局拒绝批准Qnexa上市,同时要求研制这种药物的公司进行进一步的安全性研究,尤其是潜在的心脏病和出生缺陷风险。这一年,美国休斯敦M.D.安德森癌症中心的科学家还测试了一种被称之为“adipotide”的注射型混合物。测试结果显示,这种基于癌症研究的药物在短短一个月内让猴子的体重下降11%。
瑞典乌普萨拉大学的研究人员2011年8月报告称,一次简单的血液检测便可预测哪些人最有可能死于心脏病或者癌症。通过一项为期12年、近2000人参与的研究,他们发现组织蛋白酶S水平越高的人死亡风险越高。这种酶帮助分解确定的蛋白质,在患有心脏病或者肿瘤的患者体内水平往往更高。此外,它们还可能与动脉硬化存在联系。因此,组织蛋白酶S水平越高的人越有可能死于这些疾病。毫不令人感到惊讶的是,这种酶在脂肪组织中的水平较高,因为超重是导致心脏问题的一个重要因素。目前,尚不清楚组织蛋白酶S是如何影响心脏病或者癌症的,制药公司正在进行研究以寻找能够遏制组织蛋白酶S的化合物。, 百拇医药