作者:张章 来源:中国科学报 发布时间:2017/4/27 9:08:24
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《自然》及子刊综览

 

《自然》

液体活检跟踪肺癌初期演变

据《自然》发表的一项研究显示,通过分析血液中的特定遗传标记,可以对肺癌的演变进行监测。研究表明,在血液样本中发现的循环肿瘤DNA(ctDNA)与组织亚型和其他变量(包括病情复发)相关。这些发现表明,液体活检或可提供一种非侵入式方法来分析肺癌患者,这也许有助于改进治疗方法,限制肿瘤复发。

肺癌难以治愈,是全球范围内主要的癌症致死原因。已成型的转移性非小细胞肺癌(NSCLC)单靠化疗无法治愈,而在手术摘除肿瘤组织后进行化疗也只能提高约5%的患者的生存。改进术后治疗是必要的,而找出方法来判断患者是否可能复发或许有助于优化治疗决策。

英国伦敦弗朗西斯·克里克研究所的Charles Swanton及同事在TRACERx肺癌临床试验研究中,前瞻性地监测了100位转移性非小细胞肺癌患者从确诊到复发和死亡的演变过程,他们使用定制的测序面板分析了在术前和术后进行的多次液体活检。他们发现检测ctDNA可以预测治疗结果,如对术后化疗的抗性,在某些情况下还可以比传统临床方法更早地发现复发情况。因此,分析液体活检可能有助于增强识别有可能从术后化疗中受益的患者,并能跟踪复发期间不同癌症克隆和亚克隆的演变。

该方法的局限包括ctDNA分析的成本(分析单个患者5个样本的费用为1750美元)和NSCLC筛选的敏感度,后者可能受到肿瘤大小的限制。但是经过适当验证后,结果表明通过液体活检检测ctDNA有望简化对癌症发展和演变的监测。

《自然》

为发育中大脑神经网络建模

《自然》发表的一项研究报告了发育中的人脑的两个三维模型。该系统让研究人员有机会在培养的细胞中研究和修饰大脑发育的关键方面,有助于他们理解正常的大脑发育和某些疾病(如自闭症谱系障碍和精神分裂症)的神经发育根源。

随着人类胎脑的发育,γ-氨基丁酸能神经元从腹侧迁移到背侧前脑,在此建立连接并融入皮质回路。在第一篇论文中,美国加州斯坦福大学医学院的Sergiu Pa ca 及同事通过创建类似腹侧或背侧前脑细胞的3D球状体来为该过程建模,之后他们在培养皿中将这些3D球状体组装起来,促使细胞迁移和功能性人脑皮质回路的发育。当使用Timothy综合征(与自闭症和癫痫相关的疾病)患者的细胞创建培养系统时,细胞迁移的模式发生了改变,这为胎脑发育后期的疾病过程提供了一个有用的模型。

在第二篇论文中,马萨诸塞州哈佛大学的Paola Arlotta及同事描述了可以在培养基中维持9个多月的大脑细胞器,为分析相对晚期的神经元成熟事件提供了一个窗口。这些“类似大脑”的细胞团包含各种各样的细胞类型,其中一些自发形成活动神经元网络。有趣的是,由于所述细胞器包含各种视网膜细胞,因此可以利用光来操控神经元网络的活动。光遗传学指利用光来控制经改造而表达光敏蛋白的细胞的活动,它已成为神经科学研究领域广泛使用的一种工具。比较而言,该系统有望提供一种无需依赖遗传修饰而控制神经元活动的方法。

《自然—科学报告》

用火星土壤制造建筑材料

本周《自然—科学报告》发表的一项研究表明,一种模拟火星壤(化学成分与火星土壤类似的物质)能被压缩成固体,这种固体或有充当建筑材料的潜力。

火星上的永久性人类定居点将会需要维持生命的基础设施,因此,稳定的结构材料供给是必需的。然而,人们仍不清楚这些材料是否可以只用火星本地的资源制成,在制作中是否能避免热处理等能源密集的生产流程。

美国加州大学圣迭戈分校的乔宇及同事表明,通过高压压缩,MARS-1A 型模拟壤(一种模拟火星壤)在环境温度下形成了一种与致密岩石类似的固体,强度超过了钢筋混凝土。作者发现,火星土壤中常见的纳米颗粒氧化铁在这一过程中充当了粘合剂。他们认为,火星上的自粘性土壤可以被进一步压缩成高强度的结构材料,且该过程可能与增材制造(逐渐将材料添加到结构中)方法相容。

(张章/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st)

《中国科学报》 (2017-04-27 第2版 国际)
 
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