2022年，WLA的科学家们又发现了什么？ ｜ 生命科学篇

　　

　　刚刚过去的2022年，世界顶尖科学家协会（WLA）的科学家们，做出了哪些新成果、新发现？

　　WLA智库部门整理了WLA科学家2022年度科研成果。在今天推送的生命科学篇，多位科学家在新冠疫情相关方面成果显著，或预测了新冠病毒变异趋势，或发现了新一代纳米疫苗，或献策新冠未来治疗方案。2022即将结束，愿2023没有新冠。

　　新冠疫情相关

　　谢晓亮、曹云龙团队预测新冠病毒变异趋势

　　2022年，北京大学生物医学前沿创新中心（BIOPIC）谢晓亮/曹云龙团队发表多篇关于新冠病毒，特别是奥密克戎突变株具更强免疫逃逸的研究论文，为新冠疫苗开发与公卫措施提供了坚实的科学依据。也因“帮助追踪新冠病毒的演化，并预测了导致新变异株产生的部分突变”入选当年的Nature’10——《自然》十大人物榜单。

　　多项研究发现，奥密克戎突变株 BA.2.12.1、BA.4、BA.5 新亚型呈现出更强的免疫逃逸能力，因而基于 BA.1的奥密克戎疫苗可能已不适合作为现有免疫背景下的加强针。并且，由于新冠病毒存在“免疫原罪”现象并且可以快速进化出免疫逃逸突变位点，通过奥密克戎感染实现群体免疫是极难实现的。

　　Reference:

　　https://www.nature.com/articles/s41586-022-05644-7

　　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867422000770

　　重磅！可免疫8种冠状病毒的新一代纳米疫苗正加紧临床，有望成为新冠“终结者”！

　　三年来，新冠病毒不断制造新的毒株变种，从而延长全球COVID-19大流行的时间，生产具有广泛保护性的疫苗事关重大且迫在眉睫。

　　美国加州理工学院和英国牛津大学正合作尝试研发一种名为“Mosaic-8”的多功能疫苗，可保护人们免受新冠病毒未来变种、SARS、MERS等冠状病毒新毒株的影响。据悉，“Mosaic-8”疫苗使用了包括新冠病毒在内的8种冠状病毒毒株的60个片段。当疫苗注射到动物体内时，纳米粒子疫苗会将这些病毒片段呈现给免疫系统，刺激免疫系统识别并产生抵抗特定病原体的蛋白质，从而激活T淋巴细胞和先天免疫细胞的免疫反应。

　　下一步，研究主导人、1994年盖尔德纳国际奖得主Pamela J. Bjorkman教授将带领小组成员，在由流行病防范倡议联盟（Coalition for Epidemic Preparedness Innovations，CEPI）支持的一期临床试验中评估此款纳米疫苗的安全性与有效性。而在前期的小鼠与非灵长类动物实验结果显示，“Mosaic-8”候选疫苗有可能对导致COVID-19大流行的当前和未来的病毒变体起到保护作用，或能防止未来SARS样β冠状病毒从动物宿主中潜在的病毒溢出。

　　Reference:https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.abq0839

　　多位顶科协会员献策COVID-19未来治疗方案

　　包括2013年大英帝国勋章得主、牛津大学糖生物研究所所长雷蒙德·德威克（Raymond Dwek），2003年拉斯克临床医学研究奖获得者马克·费尔德曼（Marc Feldmann）在内的多位权威生物学家、医学博士在PNAS上撰文，为COVID-19未来诊疗提出了当前挑战与建议对策。

　　专家预测，COVID-19将对全球社会产生持久影响。文章梳理了当前正面临的挑战和未满足的需求，讨论了现有的治疗方法、早期诊断与“新冠综合征”情况，强调对风险人群的进一步救治；并就如何尽早规划“预防下一次大流行挑战”，探讨了未来机遇、新兴疗法与公共政策。

　　

　　Reference:https://www.pnas.org/doi/epdf/10.1073/pnas.2119893119

　　免疫、癌症相关

　　亚精胺的突破性发现：延缓生物体内与年龄有关的多种病变

　　因发现PD-1分子而获得2018年诺贝尔生理学或医学奖的本庶佑等人发现，亚精胺（spermidine, SPD）不仅是一种血液“年轻因子”，还能恢复免疫系统的元气，让年老体弱、免疫治疗无效的癌症小鼠对免疫治疗重新敏感，同时可提供T细胞充足能量。

　　相比年轻癌症患者，癌症免疫疗法中的PD-1阻断对老年人往往是无效的。研究发现，老年小鼠CD8+T细胞中SPD的总浓度和细胞内游离浓度约为年轻小鼠中的一半，研究者继而通过表征在老年小鼠中补充SPD所引起的CD8+T细胞群体变化，证实SPD补充增强了PD-1阻断免疫疗法在老年小鼠中的抗肿瘤活性。此外，SPD补充对所患肿瘤对单一抗PD-L1抗体治疗没有反应的年轻小鼠也是有效的。这项研究对SPD特性有了新的认识，将可能有助于制定策略来预防和改善与年龄有关的免疫疾病。

　　

　　Reference:https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.abj3510

　　揭秘黑色素瘤“长生不老”关键基因作用

　　真核生物细胞的每条染色体末端都包含着一种被称为端粒（Telomere）的结构。健康细胞每分裂一次，其端粒就会缩短一点，一旦端粒缩短到一定程度，细胞就会进入衰老状态并死亡。但癌细胞通常具有更长的端粒，尤其是黑色素瘤细胞，具有惊人的长端粒。约75%的黑色素瘤中含有TERT基因启动子突变，但TERT基因的启动子突变并不是黑色素瘤细胞维持长端粒的全部原因，可能还存在着其他机制协同作用。

　　2009诺贝尔生理学或医学奖得主卡罗尔·W·格雷德（Carol W. Greider)及其团队研究发现，TPP1基因启动子突变，与TERT基因启动子突变共同发生，协同作用，激活TERT表达和活性，从而增强黑色素瘤细胞中的端粒长度维持和永生。这一发现改变了我们对黑色素瘤发病的理解，也为改善黑色素瘤的治疗提供了新的思路。通过确定癌症特有的端粒长度维持系统，也为研究人员提供了新的癌症治疗靶标。

　　Reference:https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.abq0607

　　恶性肿瘤：癌症干细胞与周边微环境共同驱动造就！

　　研究人员发现，一个突变的基因会引发恶性干细胞与其周围微环境组织之间日益偏离的错误沟通反馈循环，从而驱动恶性肿瘤的发展。研究结果表明，癌症中的许多突变可能只是将肿瘤干细胞与其周围环境的异常对话所形成的路径固定了。这些发现可能为治疗一系列癌症的新方法铺平道路。

　　2020年加拿大盖尔德纳国际奖获得者伊莱恩?富克斯（Elaine Fuchs）研究团队表示，“微环境和肿瘤中的干细胞之间存在串扰。随着时间的推移，癌症干细胞和它的微环境之间的对话变得越来越异常，当我们破译这些对话时，我们意识到，干细胞和它的微环境之间的错误交流导致了在相应的人类癌症中活跃的相同通路的激活，这些癌症具有很高的突变负担，并不断向恶化。”

　　Reference:https://www.nature.com/articles/s41586-022-05475-6

　　其他生理学、医学研究

　　脑皮层网格细胞底层模式被揭示

　　因揭示大脑中GPS定位机制而获得2014年诺贝尔生理学或医学奖的Edvard Moser与May-Britt Moser等人发现，内侧脑皮层的网格细胞在群体活动时呈现环形拓扑结构。

　　内侧脑皮层是映射个体在物理环境中位置的神经系统的一部分，网格细胞是这个系统的一个关键组成部分。研究人员使用来自数百个网格细胞的同步记录和随后的拓扑数据分析，表明来自单个模块网格细胞的联合活动驻留在一个环面流形上。且这种结构在不同环境和行为状态下呈现稳定性，与不同的感觉输入无关，由此表明，这种内在的、反复连接的连续吸引子网络（CAN）可能是脑皮层网格模式的底层。

　　Reference:https://www.nature.com/articles/s41586-021-04268-7

　　GPR35依赖的线粒体重塑vs.对细胞的缺血性保护

　　心脏病或中风发作的严重后果之一通常是由缺氧或缺血所造成的。犬尿酸（KynA）在心脏、大脑、肾脏和视网膜缺血模型中具有组织保护作用，但其机制尚不清楚。美国癌症学家、2019年诺贝尔生理学或医学奖得主William G. Kaelin,Jr及其研究团队证明孤儿G蛋白偶联受体GPR35激活对于KynA的缺血保护是充分且必要的。

　　研究发现，当被KynA结合时，GPR35激活Gi -和G12/13 -耦合信号并被运输到线粒体外膜，间接与ATP合酶抑制因子亚基1（ATPIF1）结合。活化的GPR35以ATPIF1依赖性和百日咳毒素敏感的方式诱导ATP合酶二聚化，从而防止缺血时ATP损失。研究结果进一步支持GPR35激动剂的可能治疗用途，并提供了药物作用机制的理论基础。

　　

　　Reference:https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.abm1638

　　编译整理：羽 佳

　　编 辑：陈 墨

　　责 编：小 文