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英国《自然·医学》杂志6月4日在线发表了一项癌症学研究重磅进展:利用自身T细胞,美国一患者免疫系统调整后,完全彻底清除了乳腺癌细胞。这是T细胞免疫疗法首次成功应用于晚期乳腺癌,其也为所有常规治疗无效的晚期癌症提供了一种可能的治疗方法。  治疗癌症最成功的临床免疫治疗方法,是免疫检查点阻断和过继性T细胞疗法。免疫检查点阻断是通过注射抗体,在患者体内激活T细胞;而在过继性T细胞疗法中,T细胞取自患者的血液或肿瘤,只有那些识别肿瘤的T细胞会被培养,并在之后返回到患者体内。现阶段,这些方法的成功率,会因癌症类型的不同而有很大差异。迄今为止,使用免疫检查点阻断方法治疗乳腺癌的临床试验,已被证明无效。  此次,美国国立卫生研究院科学家斯蒂文·罗森博格及其同事以一位转移性乳腺癌患者为研究对象。当乳腺癌细胞丧失了正常细胞的特性后,游离的癌细胞就可随血液或淋巴液播散全身,形成转移。在这之前,该患者采用了多种治疗方案,仍未阻止病情发展。研究团队分离并重新激活了其肿瘤特异性T细胞,他们发现,这些再激活的T细胞消除了该患者的所有转移性病变,至今她已经摆脱疾病两年。  研究团队在论文中详细描述了这些靶标癌细胞的分子特征,并由此预测,这种方法在其他乳腺癌患者中获得成功的可能性较高。但他们同时强调,该方法仍然有待通过更大规模的对照临床试验加以证实。

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IMAP观测太阳风与来自其他恒星的风之间相互作用发出的信号(艺术效果图)。图片来源:NASA官网  据美国国家航空航天局(NASA)官网6月3日消息,NASA计划于2024年发射航天器“星际测绘与加速探测器”(IMAP),对穿越日光层流向地球的高速粒子——外太阳系太阳风进行采样、分析和测绘,从而帮助科学家更好地理解日光层的边界,以及其如何保护包括地球在内的太阳系天体。  日光层是太阳大气稀薄的最外层,是环绕并保护太阳系的一些磁泡,太阳风与来自太阳系其他地方的物质在日光层不断相互碰撞,挡住部分进入日光层的有害宇宙辐射。IMAP将收集和研究那些成功穿越日光层的高速粒子。该任务成本上限为4.92亿美元(不包括运载火箭的费用)。  NASA科学任务理事会代理副理事长丹尼斯·安德鲁西克在声明中说:“日光层是太阳为我们提供的一大保护措施,IMAP将极大地拓展我们对于这一‘宇宙滤网’的理解。由于我们考虑实现载人深空探索,因此,IMAP的意义就不仅仅与地球有关。”  该任务的另一个目标是进一步了解日光层中宇宙射线的产生。科学家认为,在日光层产生、来自银河系以及银河系之外的宇宙射线会影响人类的太空探险,破坏技术系统,甚至在宇宙生命本身的存在中扮演重要角色。  该探测器将位于L1点(拉格朗日1点,距地球约150万公里),这将使其能最大限度地利用10种科学仪器监测太阳风和星际介质之间的相互作用。  这是NASA太阳地球探测器(STP)项目集中的第五项任务。其他任务还有:与欧洲空间局携手进行、主要研究内部日光层的太阳地球关系观测台(STEREO),目前正研究地球附近磁重联基本过程的磁层多尺度(MMS)任务,与日本宇宙航空研究开发机构合作的太阳遥感任务“日出卫星”(Hinode),以及观测地球大气层最外层的热层、电离层、中间层能量学和动力学(TIMED)任务。

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  在实验室培养皿中培育这些大脑皮层神经元的技术使得追踪更多与大脑扩张有关的基因成为可能。图片来源:《细胞》  3个几乎相同的基因可以帮助解释,0.5升的灰质是如何在早期人类祖先的脑袋中变成1.4升的器官的,从而使我们得以如此成功和与众不同。这些新发现的基因也有助于阐明大脑发育有时是如何出错的,从而导致脑神经系统紊乱。  这些基因是一种古老发育基因的“后代”,并在进化过程中不断增加和改变,进而扩充了与人类大脑扩张有关的脱氧核糖核酸(DNA)列表。然而美国耶鲁大学进化基因组学家James Noonan说,它们之所以能够脱颖而出,是因为这些基因已经学会了如何发挥自己的魔力。  《细胞》杂志5月31日刊载的两项研究发现了最近300多万年来让人类大脑变大的基因,这些基因帮助人类具备了思考、解决问题并发展出灿烂文化的能力。Noonan说:“这些新蛋白质可能是以非常强大的方式改变大脑发育的一条非常重要的途径。”  美国和比利时的两项独立研究发现,这些基因属于“NOTCH”基因家族,只存在于人类基因组中,它们可延缓皮质干细胞分化为神经元,从而让大脑发育过程中产生更多神经元。  加利福尼亚大学圣克鲁斯分校教授David Haussler说,这个基因家族在胚胎发育过程中发挥着重要作用。他的团队通过干细胞模型对比了人类和猕猴的脑发育过程中的不同基因表达,发现NOTCH基因家族有3个基因只存在于人类细胞中,即使人类的灵长类动物“近亲”也不携带这3个基因。  研究人员重建了这些基因的进化史,发现一种被称为“基因转换”的过程可能与这3个基因的产生有关。他们推断这一过程发生在300万到400万年前,化石证据表明,正是这一时期,人类大脑开始变大。  Haussler的研究团队将这些基因从人类干细胞中敲除后,发现皮质干细胞会过早分化为神经元,这不利于大脑发育。  由布鲁塞尔自由大学发育神经生物学家Pierre Vanderhaeghen和鲁汶大学研究团队独立进行了另一项研究,他们发现了人类独有的与胎儿大脑发育过程有关的35个基因,其中就包括上述3个基因。  比利时研究人员在体外使用人类多能干细胞培育了脑皮质,发现这3个基因可显著增加皮质干细胞数量,从而制造更多神经元,这导致了人类和其他动物大脑皮质发育的一大区别。  “这是令人信服的生物数据。”Noonan说,“在其他涉及人类进化的基因研究中,想要从基因差异到表现型,再到一种可靠的生化机制画一条线是很困难的。”  Haussler指出,这3个活跃的NOTCH基因的位置也说明了这一点。这些基因与自闭症、精神分裂症和发育迟缓综合征有牵连。这种重复的DNA很容易被复制,或者在复制的过程中失去DNA,而不稳定恰恰是这些疾病的特征。  对于北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学进化发育生物学家Greg Wray来说,这一新发现是研究大脑疾病的线索,也是最令人信服的新研究成果。他说:“这些基因可能在大脑皮层发育中起着重要的作用,而错误的调节会导致疾病。”  然而Wray不太相信这些基因在人类进化过程中起着独特的作用,因为它们所处的染色体区域是非常复杂的,难以测序,同时还因为目前关于人类和其他物种之间基因功能的进化差异只有一些间接证据。  Haussler则认为,这些基因将被证明是人类大脑扩张的关键参与者。他指出:“一个改变并不都是一个人做的,但你会发现,有些改变会比其他的更重要。”“NOTCH基因便有这样的机会。”

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借助卫星观测数据,美国研究人员揭示了太阳风与地球磁场“交锋”后在电子尺度发生的能量转化过程,为地球磁场保护地球大气免遭太阳风“伤害”提供了新证据。  太阳风是太阳上层大气射出的带电粒子流。地球绕太阳旋转过程中,会穿过太阳风。太阳风与地球磁场相遇处会形成激波,被称为弓形激波,看起来就像破浪前进的摩托艇前方形成的弓形波浪。  研究人员此前推测,弓形激波将太阳风的能量转化为热能,存储在电子和离子中,这才让地球免遭灾难。最新一期美国《物理评论快报》发表的一项研究说,借助美国航天局“磁层多尺度任务”卫星系统的观测数据,他们首次揭示了这一过程如何发生。  由马里兰大学领导的这项研究显示,太阳风中的电子与弓形激波相遇时,会立即被加速,使电子流变得不稳定而发生崩解。崩解过程又导致电子失去高速,并将其动能转化为热能,整个过程仅90毫秒。  研究人员说,这一研究对理解地球磁场和它如何保护地球免遭有害粒子与辐射危害提供了新证据,对卫星发射、太空旅行和未来人类探索其他行星也有重要的参考意义。

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当谈到获取最重要的营养素时,有些植物会招募一些“小朋友”:生活在其根部隆起处、从空气中获取氮的土壤细菌。一项新研究表明,维持这些搭档的成本很高,以至于一些物种放弃了这些微生物园丁。  来自10个植物家族的物种,包括花生、豆类和含羞草树,都能够在贫瘠的土壤中茁壮成长,因为它们与所谓的固氮细菌结合在一起。但植物生物学家一直困惑,为什么这个王国里的另外18个家族,甚至是这10个植物家族中的一些物种,并未进化出这种有益的特性。  为了找到答案,研究人员对7种固氮植物物种的基因组及其3个不固氮的近亲物种进行了测序。他们将这些植物的基因构成与其他27种植物(其中18种是固氮植物)的基因组进行了比较。分析表明,形成这种搭档关系的能力从可固氮的10个植物家族的共同祖先进化而来,但由于该植物的一个关键基因与变异细菌结合或一起消失,这种能力至少丢失了8次。相关成果近日发表于《科学》杂志。  这些损失表明,固氮植物在这些搭档关系中投入了大量能量,以至于如果土壤中有足够的氮,它们就会停止形成这种搭档关系,最终完全失去形成它的能力。  固氮是一个极具价值的特征,农民每年都要花费数百万美元让农作物拥有这种能力。新研究表明,植物学家需要将这些潜在的成本纳入考量。

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  近日,武汉东湖高新区科技成果转化·中科院生物专场成功举办,此活动是第十一届中国生物产业大会暨第三届“生博会”的亮点活动之一,也是今年武汉东湖高新区与中科院武汉分院合作、共同举办的第二场中科院科技成果转化对接活动。此次活动中,中科院共有13个生物类研究所参加,6个项目现场签约、15个项目上台路演、4家研究所进行成果推介、142项生物科技成果现场发布。  本次活动聚焦东湖高新区生物医药、生物医学工程、生物农业、精准诊疗、智慧医疗等领域。来自中科院微生物所的人工智能设计超耐热葡萄糖氧化酶、光电研究院的生物农业智能植保无人机稳定系统、水生所的鱼类病原微生物检测试剂盒的开发、武汉病毒所的基于病毒相互作用宿主因子的抗病毒药物研发共4个项目与武汉企业签约。中科院创业投资管理有限公司进行了中科院科技成果转化基金项目投资意向签约,5个项目签约金额1.2亿元。同时,中科院科技成果转化基金正式签约,落地武汉东湖高新区。  近年来,中科院武汉分院与武汉东湖高新区不断深化科技合作,先后共建了一批如武汉生物技术研究院生物环境中心、武汉光电国家实验室、中科开物产业园、上海联影武汉总部基地等合作平台。  据悉,本次中科院生物专场活动由东湖新技术开发区管委会、中科院武汉分院、武汉市科技成果转化局、武汉市科学技术局主办,湖北产业技术创新与育成中心、武汉国家生物产业基地建设管理办公室、武汉生物技术研究院、武汉东湖新技术开发区科技成果转化局、中科产业育成(湖北)有限公司联合承办。

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