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Hot or not 从国自然看今年生物研究热点
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上周2016国自然揭晓，看着审批下来的项目就想总结一下近年的生物研究热点，参考了很多资料，但自身知识受限，目前主要拎了四个点，不足之处还望指教，欢迎大家讨论和补充。 软文发在GCBI知识库公众号，上面我们会定期分析新的东西，感兴趣的同学可以关注一下。 8月17日，科学界翘首已盼的2016国家自然科学基金项目评审结果终于揭晓，在181.8亿元的大蛋糕中，生命科学和医学科学资助金额分别达10%和20%左右。 早前，科技部发布了36个国家重点研发计划重点专项，其中有6个专项与生物医学领域直接相关， 具体包括： 1）“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项 2）“精准医学研究”重点专项 3）“生殖健康及重大出生缺陷防控研究”重点专项 4）“生物医用材料研发与组织器官修复替代”重点专项 5）“生物安全关键技术研发”重点专项 6）“重大慢性非传染性疾病防控研究”重点专项 在一片大好的形势下，我们今天就结合政策以及学科的发展来盘点一下2015年以来生物热门的研究领域。 具有魔剪之称的Crispr-Cas9基因编辑技术 相信只要和生物沾一点边的人都对Crispr-Cas9基因编辑技术如雷贯耳，或许不知道这到底是什么东东，但脑海里的印象绝对是牛，因为Crispr-Cas9在近两年快火出了天际。当然，被science评为2015十大科技进展之首的Crispr-Cas9基因编辑技术绝非商业炒作，其可以高效编辑任意基因，这是具有颠覆性的科学变革。 那何为Crispr-Cas9？ 简而言之就是Cas9这个特殊的核酸内切酶可以根据人为提供的序列模板，找到匹配的目标DNA并加以切割，从而实现基因编辑。Crispr早在上世纪80年代在细菌中首次发现，其是细菌对噬菌体的一个“免疫”反应，侵入的噬菌体其遗传物质会被宿主留底，当再次入侵时，宿主便根据之前的案底对噬菌体进行抵御和消灭。目前Crispr-Cas9可成功应用于酵母，老鼠，水稻，人类细胞（干细胞），实现指哪打哪。其中，华裔科学家张峰把Cas改造成转录因子，从而实现人为调控基因转录。 目前科学界和产业界都在推动CRISPR相关临床实验的进程。6月份，美国NIH下属Recombinant DNA Advisory Committee宣布批准首个基于CRISPR技术的CAR-T疗法的人体试验，将治疗18名对现有疗法停止响应的骨髓瘤、肉瘤或黑色素瘤患者。张锋等人也计划在2017年开启CRISPR治疗失明的临床试验，而不久前刚刚上市的Intellia Therapeutics有望在未来的1-2年内有1个或2个肝病项目走向临床试验。 据最新报道，一种经改造的CRISPR基因编辑系统可以有效的改变给定基因中单个DNA碱基，但修复点突变的难题依然存在。当前，前景和风险并存的Crispr-Cas9基因编辑技术，改善突变脱靶效应及特异性准确到单个核苷酸是其走向临床的关键所在。 除此之外， “基因编辑”技术可能将会取代“转基因”。哈佛大学遗传学家George Church表示随着“CRISPR”等基因编辑技术的发展，未来的生物工程食品大多数是经过“基因编辑”修饰的。 我国科学家也在CRISPR领域取得了一定的进展，如第一个CRISPR编辑猴子、韩春雨教授的新基因编辑工具NgAgo系统、华西医院开展的全球首个CRISPR人体试验等。国家在CRISPR技术上也鼎力相助。2015年国家自然科学基金对CRISPR技术的资助的相关项目近60项，获批总金额超过3100万元。在今年，CRISPR技术获批项目共计80个，比去年同比增长25%，总金额超过3200万元。我们期待，在这些项目资金的支持下，我国科学家在基因编辑领域能够取得更多的进展。 癌症的免疫治疗 前段事件闹得沸沸扬扬的魏则西事件谁之责，让生物免疫疗法进入了公众的视线，也让百度推广站在了风口浪尖。在这我们不理事件的始末，也不去评判是非，只站在科学的角度来谈论癌症的免疫治疗。 早在19世纪中期就萌发了调动人类免疫系统对抗癌症的概念。在这之后，细胞因子治疗（IL-2、IFNα）、刺激T细胞免疫反应的疫苗等在临床上进行了试验，但收效甚微。 CTLA-4和PD-1/PD-L1 CTLA-4和PD-1/PD-L1免疫检查点的发现让癌症的免疫治疗出现了转机。针对其开发的检查点抑制剂让癌症治愈或者变成一种可控的慢性疾病成为可能。目前已有获批的免疫检查点抑制剂，但还有一些问题亟待解决，如特殊的不良反应，其严重时甚至可以致命。提高药物的安全性，减轻不良反应及优化新药的使用将是免疫检查点抑制剂开发未来努力的方向。 CAR-T CAR-T疗法因治疗恶性血液病的良好疗效而广泛受到关注。CAR-T细胞是经过基因工程改造过的患者自身的T淋巴细胞，其最大的特点在于加入了一个嵌合型抗体，能识别肿瘤细胞的同时激活自身杀死肿瘤细胞。目前CAR-T疗法主要的两个障碍是寻找新的靶标以治疗更多的癌症和大规模生产的开发应用。随着癌症新靶标的发现，CAR-T疗法的应用前景必然广阔。 精准医学——大数据 自2015年1月奥巴马提出精准医学概念开始，精准医学就热度不断，它的提出，在于为民众提供更加个性化的健康管理方案。美国将投入5500万美元建立精准医学共用数据库，其将存储百万人的健康数据，详细到包括医疗记录、基因检测数据、血液尿液检测数据及移动端收集到的健康数据等信息。 在精准医学方面，中国也紧随其后。我国科技部在3月召开国家首次精准医学战略专家会议，提出中国精准医学计划，并表示在2030年前，我国将在精准医学领域投入600亿元；2016年3月，生命科学、精准医学正式写入十三五规划。 要早日实现精准医学，检测技术是基础，大数据技术突破是关键。基于基因大数据的分析，将成为未来精准医疗的核心板块。云存储和云计算初步解决了大数据面临的问题。实现精准检测、预防、诊断、治疗为目标的精准医学，还有很长的道路要走，目前还处在大量收集基因组、配合临床研究阶段。在这其中，需要建立良好的个人信息隐私保护机制，不然很可能会带来一场信息灾难. 肠道菌群 肠道菌群被誉为人类的"第二基因组"，其与人体健康密切相关，二者之间的关系是目前研究的热点。、 肠道微生物群约由1014种微生物构成，重量约达到2公斤，其由3百万个基因编码而成，是人类基因组容量的150倍。 在正常情况下，肠道微生态与人体之间维持着一种动态的生态平衡，一旦受到宿主及外环境变化的影响，平衡状态就会被打破，导致肠道菌群失调。大量研究表明，肠道微生物失调，不仅会产生多种胃肠道疾病，还会诱发肥胖、衰老，以及代谢综合症，心血管病、糖尿病、甚至癌症。同时也有研究表明肠道微生物、饮食结构会对大脑产生重要影响，这种影响可能会增加神经性衰退疾病的风险，例如帕金森、阿尔兹海默症等。 科研万里长征路，探索世界，解密生命，不仅仅因为人类本能的好奇与求知，更源于造福世界的愿景，期待未来生命科学更多的研究成果能转化成应用产业。 |
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