《中国医学前沿》:医学研究的创新高地
《中国医学前沿》:医学研究的创新高地
《中国医学前沿》作为国家卫生健康委员会主管、人民卫生出版社有限公司主办的重要医学期刊,一直致力于发布最前沿的医学研究成果。近期,该期刊发表了一系列关于癌症治疗和基因编辑的突破性研究,引起了广泛关注。
癌症治疗:从“冷肿瘤”到“热肿瘤”的转化策略
在癌症治疗领域,科学家们根据肿瘤对免疫反应的活跃程度,将其分为“冷肿瘤”和“热肿瘤”。热肿瘤因免疫细胞的高度活跃而对免疫疗法反应良好,而冷肿瘤则因缺乏免疫细胞浸润而对免疫疗法具有抵抗性。冷肿瘤的治疗成为了一个巨大的挑战,但也是研究的热点。
冷肿瘤之所以难以治疗,主要原因在于它们能够有效地逃避免疫系统的监视和攻击。这些肿瘤通常表达较低水平的免疫刺激性分子,同时在其微环境中积累了大量的免疫抑制细胞,如调节性T细胞(Tregs)和肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)。此外,冷肿瘤的微环境往往呈现出酸性,这进一步抑制了免疫细胞的功能。这些因素共同作用,形成了一个对免疫攻击不利的环境。
为了克服冷肿瘤的治疗难题,科学家们正在尝试多种策略来改变其免疫微环境,使其从“冷”转“热”。这些策略包括:
免疫检查点抑制剂(ICIs):这类药物能够阻断肿瘤细胞利用免疫检查点分子(如PD-1、CTLA-4)来抑制T细胞的活性。通过解除这些抑制信号,可以激活免疫系统对肿瘤的攻击。
癌症疫苗:通过引入肿瘤特异性抗原,可以激活患者自身的免疫系统,增强对肿瘤的识别和清除。这种策略旨在提高免疫系统对肿瘤的特异性反应。
细胞疗法:工程化的T细胞,如CAR-T细胞,可以被设计成直接识别并攻击肿瘤细胞。这种疗法通过改造患者的T细胞,使其能够更有效地识别和杀死肿瘤细胞。
代谢调节:通过调节肿瘤细胞和免疫细胞的代谢途径,可以改善免疫细胞的抗肿瘤活性。例如,通过抑制肿瘤细胞的糖酵解途径,可以减少其能量供应,同时增强免疫细胞的代谢能力。
肿瘤微环境靶向治疗:通过干预肿瘤微环境中的免疫抑制因子,如TGF-β和IL-10,可以解除免疫抑制,从而激活免疫细胞对肿瘤的攻击。
联合疗法:结合多种治疗方法,如ICIs与放疗或化疗的联合使用,可以增强治疗效果。放疗和化疗可以诱导肿瘤细胞死亡,释放肿瘤抗原,从而激活免疫系统;同时,ICIs可以解除对T细胞的抑制,使得免疫系统能够更有效地清除肿瘤。
基因编辑技术:从“单个修改”到“全面覆盖”的突破
在基因编辑领域,中国科学家取得了令人瞩目的突破。中国科学院动物研究所/北京干细胞与再生医学研究院的生物学家们开发了一种具有自主知识产权的基因编辑新技术,成功实现了以核糖核酸(RNA)为媒介的基因精准写入,为新一代创新基因疗法的发展提供了基础。
这项成果由中国科学院动物研究所/北京干细胞与再生医学研究院李伟研究员与周琪研究员团队合作完成,相关论文发表在7月8日晚出版的国际学术期刊《细胞》上。
李伟介绍,基因组脱氧核糖核酸(DNA)是生命的蓝图,对基因组DNA实现任意尺度的精准操作代表对生命蓝图进行修改绘制的底层能力,是基因工程技术发展的核心。目前,实现大片段基因尺度的DNA在基因组的高效精准整合,是整个基因工程领域急需突破的难题。
针对这一重大技术挑战,多种基因写入技术已被开发,但是这些技术大多依赖于DNA模板作为基因写入的供体。在实际医学应用中,DNA供体面临免疫原性高、在体递送困难、在基因组中具有随机整合风险等诸多挑战。
研究人员将视线转向RNA供体。RNA供体具有更低的免疫原性、可被非病毒载体有效递送、在细胞内迅速降解、无随机整合风险等特点,以RNA为供体的大片段精准写入技术,在安全性、可递送性方面都具有显著的优势。
在多次尝试后,研究团队选定R2逆转座子进行攻关。李伟介绍:“结合基因组数据挖掘和大分子工程改造等手段,我们开发了使用RNA供体进行大片段基因精准写入的R2逆转座子工具,能够在多种哺乳动物细胞系、原代细胞中实现大片段基因高效精准的整合,最高效率超过60%。”
这一技术的突破,意味着可以通过外源功能基因的精准写入,来干预涵盖不同位点多种突变谱的基因所导致的遗传缺陷等疾病,能够开发更为通用的基因与细胞疗法,具有广泛的应用前景。李伟说:“这一技术目前尚无法实现在不同基因组位点的可编程写入,且在人原代细胞中的基因写入效率较低,因此未来需要进一步发展和优化。这也是我们下一步工作的重点。”
中国医学研究的国际影响力
这些突破性研究不仅展示了中国在医学前沿领域的创新能力,也体现了中国医学研究的国际影响力。例如,急性早幼粒细胞白血病曾经是最凶险和致命的白血病之一,患者的5年生存率一度只有10%到15%。我国研究人员发现了新的白血病生物分子标志和药物靶标,并将其应用于急性早幼粒细胞白血病联合靶向治疗,使得患者的5年生存率跃升至90%以上,为众多患者带来了生的希望。
这一名为“基于髓系白血病发病机制发现新的白血病生物分子标志和药物靶标”的研究日前在2024年中国医学发展大会上获评“中国21世纪重要医学成就”。同时获评的还有“创建蛋白质组学体系”和“揭示非经典细胞焦亡的分子机制及鉴定有关蛋白家族成员”。
2024年中国医学科学院连续第四年发布“中国21世纪重要医学成就”。中国工程院副院长、中国医学科学院北京协和医学院院校长王辰院士表示,评选旨在回顾性评价中国21世纪重要医学成就,评选出本世纪完成,具有重大原创性、引领性,在支撑国家高水平科技自立自强、照护人民卫生健康重大需求方面产生深远影响,且经国内外较长阶段评价取得充分认可和应用的医学科技成果。
此外,大会还发布了“中国2023年度重要医学进展”,聚焦我国学者在2023年度取得的重要成果,评选出43项重要进展,涵盖临床医学、口腔医学、基础医学与生物学、药学、卫生健康与环境、生物医学工程与信息六个领域。
医学进展和人民生命健康息息相关。如此次入选的“人体肺部气体多核磁共振成像系统获批”解决了临床无创无辐射精准检测肺部疾病的科学难题;“发现阻断内源性逆转录病毒重新激活和扩散可延缓机体衰老”为衰老相关疾病的防治提供了全新的线索和思路。