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科学家们在囊性纤维化疾病研究领域的新成果!

来源:本站原创 2019-08-24 12:28

本文中,小编整理了近年来科学家们发表的多篇研究成果,共同解析囊性纤维化疾病研究成果,与大家一起学习!

图片来源:CC0 Public Domain

【1】Nat Commun:囊性纤维化治疗新希望 科学家有望利用CRISPR-Cas技术剔除致病基因突变

doi:10.1038/s41467-019-11454-9

囊性纤维化是一种目前无法治愈的人类遗传性疾病,而科学家们也一直在与其抗争,特别是针对引发囊性纤维化的一些突变;近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自特兰托大学等机构的科学家们通过研究表示,他们或能利用基因编辑技术来推动CRISPR-Cas治疗引发囊性纤维化的遗传性问题。

相关研究结果有望为开发囊性纤维化新型疗法开启新的视角;囊性纤维化是由特殊的基因突变所引起,该基因能够产生囊性纤维化跨膜传导调节因子(Cftr),其功能异常会影响多个器官的功能,尤其是肺部,这项研究中,研究人员利用CRISPR-Cas基因编辑系统对引发囊性纤维化至少两种类型的突变进行了永久性地编辑,该技术名为SpliceFix,因为其能在修复基因的同时恢复蛋白质的产生机制。

【2】Science:揭示铰链状蛋白结构,为治疗囊性纤维化带来新思路

doi:10.1126/science.aaw7611

近几十年来,囊性纤维化患者的治疗方案有了显着改善。最新的药物,即所谓的增强剂,针对的是一种叫做囊性纤维化跨膜电导调节剂的蛋白质,这种蛋白质在患者身上发生突变。然而,尽管这些药物可以帮助一些CF患者,但它们远非完美。此外,到目前为止,研究人员还没有弄清楚这些药物是如何起作用的。洛克菲勒科学家的一项新研究首次描述了在原子分辨率下增强剂和它们所针对的蛋白质之间的相互作用。《Science》杂志最近的一份报告中描述的这项研究表明,两种不同的化合物对同一蛋白质区域起作用--这一发现为开发更有效的药物指明了方向。

囊性纤维化跨膜电导调节因子(CTFR)是一个通道,当打开时,允许氯离子进出细胞。当CFTR发生突变时,离子无法自由流动,导致粘膜内壁的组成发生变化。这些变化在肺部尤其危险,它们会导致厚厚的粘液堆积,常常导致呼吸受损和持续感染。增强剂用于增加离子通过CFTR的流动,改善囊性纤维化(CF)的一些症状。目前,市场上只有一种这样的药物,叫做ivacaftor;另一个名为GLPG1837的项目正在开发中。

【3】Science子刊:揭示囊性纤维化患者为何容易遭受铜绿假单胞菌感染

doi:10.1126/scitranslmed.aav4634

为何囊性纤维化(cystic fibrosis, CF)患者容易遭受铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa, 也译作绿脓杆菌)感染?人们对此知之甚少。PTEN是一种肿瘤抑制蛋白,因它能够调节细胞增殖和代谢而广为人所知。PTEN与质膜上的囊性纤维化跨膜传导调节蛋白(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR)形成一种蛋白复合物,而且已知这种复合物在囊性纤维化中功能受损。

在一项新的研究中,来自美国哥伦比亚大学等机构的研究人员在囊性纤维化小鼠模型中证实PTEN和CFTR功能障碍的联合作用刺激线粒体活性,最终抑制线粒体琥珀酸脱氢酶的活性,从而导致琥珀酸和活性氧的过度释放。这种环境促进了偏好代谢琥珀酸的铜绿假单胞菌在气道中定植,并且刺激了由免疫应答基因1(IRG1)和衣康酸(itaconate)主导的抗炎宿主反应,相关研究结果发表在Science Translational Medicine期刊上。

【4】Nat Commun:新的检测方法可能导致囊性纤维化的个性化治疗

doi:10.1038/s41467-019-09798-3

囊性纤维化是一种由CFTR基因突变引起的毁灭性疾病。但并不是所有囊性纤维化患者都有相同的症状,或者对药物治疗产生相同的反应。在一项新的前沿性研究中,剑桥大学(University of Cambridge)和耶鲁大学(Yale University)的研究人员开发了一种新颖、直接的方法,可以在囊性纤维化患者的细胞上测试多种药物,从而提高了个性化药物治疗的可能性。该测试结合了高速视频显微镜和一种新的视频分析算法来测量覆盖在呼吸道细胞上的纤毛状结构的协调运动,这些纤毛状结构可以清除肺部和上呼吸道的粘液。而囊性纤维化患者的气道中富集了厚黏液层,导致慢性感染,从而阻碍了呼吸并扰乱了正常的纤毛运动。

研究团队用他们的测试来研究来自多个基因突变不同的囊性纤维化患者的细胞表面纤毛的运动,并将这些样本与正常细胞进行比较。他们随后测量了这些细胞对六种不同药物治疗的反应,包括目前尚未批准用于治疗囊性纤维化的药物。研究人员发现患者对药物的反应不同,这表明对一个人有效的药物可能对另一个人无效,即使每个人都携带相同的突变。

【5】Nature:常用的抗真菌药物—两性霉素有望治疗囊性纤维化

doi:10.1038/s41586-019-1018-5

近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自伊利诺伊大学的科学家们通过研究发现,一种广泛使用的抗真菌药物或能有效治疗囊性纤维化病人,囊性纤维化是一种会引发机体肺部严重损伤的遗传性障碍,利用人类细胞和动物模型进行研究,研究人员发现,两性霉素(amphotericin)或能帮助恢复肺部细胞的功能,并能更好地帮助患者抵御慢性细菌性肺部感染,相关研究结果由美国国家心肺血液研究所提供资助。

如果在人类研究中能证实上述结果的话,那么药物两性霉素对于美国3万名患者乃至全球7万多名患者将是一个非常大的好消息,同时对一小部分囊性纤维化患者(10%)也将有非常特殊的前景,这部分患者对任何疗法并没有反应。医学博士Martin D. Burke说道,如今两性霉素已经获批上市,我认为其将会是治疗囊性纤维化的候选药物。

图片来源:medicalxpress.com

【6】NEJM:一种新型的三重联合药物疗法有望彻底治疗囊性纤维化

doi:10.1056/NEJMoa1807120

近日,一项刊登在国际杂志New England Journal of Medicine上的研究报告中,来自昆士兰大学等机构的科学家们通过对招募进2期临床试验中的7名囊性纤维化患者进行研究发现,一种新型的三重联合药物疗法有望增加囊性纤维化患者的预期寿命,改善患者的生活质量;研究人员旨在开发出新型疗法来治疗囊性纤维化患者。

研究者Burr博士说道,将一种名为的新药与当前两种疗法结合后,就能够明显使得囊性纤维化患者的肺部功能改善10%,这种治疗效果较为明显。在临床试验中患者的肺部功能得到了明显改善,这是研究人员此前无法实现的治疗效果。研究者指出,早期阶段的研究已经得到了积极性的结果。在囊性纤维化疾病中,大部分患者都会因为肺部疾病死亡,因此改善或维持患者的肺部功能是患者进行治疗的主要方法。

【7】Stem Cell Res & Ther:研究者有望利用干细胞移植来治疗囊性纤维化疾病

doi:10.1186/s13287-018-0911-4

近日,一项刊登在国际杂志Stem Cell Research & Therapy的研究报道中,来自阿德莱德大学的科学家们在囊性纤维化研究方面取得了重要研究进展,研究人员发现,促使遗传障碍的细胞或会被健康的细胞成功取代,相关研究或能帮助研究人员应用细胞移植疗法来治疗人类的免疫缺陷性疾病。

研究者Nigel Farrow博士指出,目前全球有7万人患有囊性纤维化疾病,而且并没有有效的治疗手段,而肺部疾病是引发人群健康状况较差以及寿命缩短的主要原因。在澳大利亚,每2500名婴儿中就有1名婴儿患有囊性纤维化疾病,而且25名个体中就有1人携带有缺陷性的基因,尽管携带者并不会受到这种疾病的影响,但其常常会将这种基因遗传给下一代,如果父母双方都是携带者的话,其所生育的孩子就有四分之一的概率患上囊性纤维化疾病。

【8】Immunity:重磅!科学家发现癌症基因或在囊性纤维化患者的肺部感染中扮演关键角色!

doi:10.1016/j.immuni.2017.11.010

PTEN是我们熟知的肿瘤抑制蛋白,其能够保护细胞免于失控生长以及癌症的发生;近日,来自哥伦比亚大学医学中心的研究人员通过研究发现,蛋白PTEN或许有第二种不为人知的功能,其能够同CFTR蛋白相互协作来维持肺部组织健康,并有效清除潜在的危险感染,相关研究刊登于国际著名杂志Immunity上。

文章中,研究者解释了为何囊性纤维化患者非常容易患上呼吸道感染,25年前,研究人员就发现CFTR基因的突变会诱发肺部囊性纤维化,CFTR基因能表达产生CFTR蛋白帮助在细胞内外运输氯离子,如果没有这种离子运输的话,肺部中的粘液就会越来越粘厚,从而就很容易诱发肺部被细菌感染,尤其是假单胞菌,细菌的感染也会加速机体炎性反应的发生,从而导致持续性难以治疗感染性疾病的发生。

【9】Nat Med:基于胸腺素α1的单分子疗法或有望彻底治疗囊性纤维化病

doi:10.1038/nm.4305

近日,来自乔治华盛顿大学等多个机构的研究人员通过研究发现了一种新型的潜在药物能够有效治疗并且阻断囊性纤维化的进展,研究者发现,基于胸腺素α1(Tα1)的单分子新型潜在疗法不仅能够纠正患者机体的遗传和组织缺陷,还能够明显降低囊性纤维化患者机体的炎症表现,相关研究刊登于国际杂志Nature Medicine上。

研究者Allan L. Goldstein博士表示,如今有多种疗法能够治疗囊性纤维化,同时又有很多疗法能够改善患者的预期寿命,但目前囊性纤维化患者的寿命也仅有约40年,而且没有任何疗法能够独立治疗患者;这项研究中我们开发了一种新型单一的疗法,这种疗法能够潜在修正患者机体诱发囊性纤维化的遗传缺陷,同时帮助降低患者机体炎症的发生。

【10】Transpl Infect Dis:囊性纤维化患者更易耐受抗病毒药物

doi:10.1111/tid.12317

药物更昔洛韦,在移植后给予肺移植患者以防止威胁生命的病毒。昔洛韦降低病毒导致的死亡率从34%降低到3至6%。但还是有5%和10%患者感染病毒后能够抵抗该药物。洛约拉大学医学中心研究发现,发生这样的耐药性可能在囊性纤维化患者中更频繁地。这些患者中发现有在他们的血液中更昔洛韦药物水平不充分,从而使病毒不断复制。这反过来可能会增加突变的发生而导致耐药性。

研究表明,囊性纤维化患者应进行监测,以确保更昔洛韦处于治疗水平,研究的第一作者James Gagermeier,MD称。这项研究发表在Transplant Infectious Disease杂志上。肺移植患者服用免疫抑制药物,以防止排斥他们的新肺。但抑制免疫系统会使患者更容易受到病毒称为巨细胞病毒(CMV)的感染。(生物谷miaobaku.com)

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