粪便移植可提高晚期黑色素瘤患者治疗效果

#医学
古代就有用粪便治病的方法，看似离谱，但随着如今医学的进步，不仅找到了圆满的科学解释，还进一步发扬光大了。


据外媒报道，美国匹兹堡大学发表在《科学》杂志上的一项新研究指出，粪便移植将有助于那些晚期黑色素瘤患者的治疗。


人类利用人新鲜粪便或者发酵的粪水中的物质治病，至少有近2000年的历史，我国算是最早将粪便用于治疗的国家，从1000多年前的中药“黄龙汤”就已经开始。


随着科技和医学的进步，现在的粪便移植是通过重建肠道菌群来治疗疾病的方法，即把经过处理的健康人的粪便液，灌到患者肠道内。


而匹兹堡大学的科学家研究发现，通过粪便移植改变肠道微生物组，将会影响一些药物的疗效，而PD-1抑制剂就是其中的一种。


程序性细胞死亡蛋白-1（programmed death-1，PD-1）及其配体（PD-L1）抑制剂是免疫哨点单抗药物，其应答之广度、深度、和持久性均十分罕见，是近年来肿瘤免疫疗法研究的热点。


虽然PD-1检查点抑制剂是目前一种有效治疗癌症的药物，但是其只对部分癌症患者有效。但科学家们发现，由于持续服用抗生素，导致患者肠道细菌种类严重缺乏，这或许是导致PD-1检查点抑制剂没有效果的原因。


为此，研究人员首先在小鼠身上进行试验，从对PD-1治疗有反应的人身上取粪便，并将其移植到对PD-1治疗无应答的小鼠体内。


结果发现，进行了粪便移植的小鼠组随后对药物产生了积极的反应，而依旧使用抗生素的小鼠组，对PD-1药物依然没有反应。


为了验证这一点，随后，匹兹堡大学的科学家们在进行了人体试验。通过采集那些对PD-1治疗反应“非常好”的患者粪便，移植到对任何免疫治疗都没有反应的晚期黑色素瘤患者身上。


结果发现，在接受粪便移植的15名患者中，经过药物治疗后，有6名患者的肿瘤减轻或病情稳定，持续时间超过一年。其中一名患者在两年多后，仍表现出持续的部分反应。


研究人员表示，该研究显示粪便移植或许可以改善对免疫疗法不敏感的晚期癌症患者的治疗预后。当然，这还需要进行更广泛的试验来进一步说明。


此外，与依靠粪便移植相比，该研究的目的是发现其中的生物学机制，并开发含有必要微生物的药物，以正确的方式改变肠道微生物组。
（快科技）

全脸和双手移植半年后男子恢复良好

#移植

这名男子名叫乔·迪梅奥，现年22岁，2018年7月发生车祸，汽车起火造成他全身超过八成面积三度烧伤，脸部严重变形，手指残缺不全。车祸发生后，迪梅奥接受了约20次再造手术和多次皮肤移植手术，并于去年8月在纽约大学兰贡医疗中心接受了全脸和双手移植手术。


手术由罗德里格斯医生团队操作，参与者包括140多名医生、护士及其他工作人员，耗时23个小时，涉及大量连接血管、神经、肌腱等精细操作。全脸移植包括额头、眉毛、鼻子、眼皮、嘴唇、双耳等多个部位。


目前，迪梅奥每天花费数小时进行康复训练，以适应新脸和双手。他现在已经能够自己穿衣服、吃饭，做出微笑、眨眼和噘嘴等表情。虽然迪梅奥尚未显示移植排异反应，但仍需更长时间才能确认手术成功。不过，他能自己穿鞋、拉拉链，已经令医生感到惊喜。


美联社报道说，到目前为止，美国一共进行过至少18例全脸移植手术和35例手移植手术，但同时移植全脸和双手的情况极为罕见，先前做过两例都没有成功。第一例患者在手术约一个月后因并发症去世；第二例患者在手术几天后患上肺炎并出现其他感染，医生不得不截去新移植的双手。


（央视网）

“天问一号”传回首幅火星图像

#航天
2月5日20时，“天问一号”探测器发动机点火工作，顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正，以确保按计划实施火星捕获。国家航天局同步公布了“天问一号”传回的首幅火星图像。

截至目前“天问一号”已在轨飞行约197天，距离地球约1.84亿公里，距离火星约110万公里，飞行里程约4.65亿公里，探测器各系统状态良好。


此前，“天问一号”在距离火星约220万公里处，获取了首幅火星图像。据悉，这是一次尝试性拍摄，为中国探测器首次拍摄到火星的图像。图中，火星阿茜达利亚平原、克律塞平原、子午高原、斯基亚帕雷利坑以及最长的峡谷—水手谷等标志性地貌清晰可见。


2020年7月23日12时41分，我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务“天问一号”探测器，火箭飞行2000多秒后，成功将探测器送入预定轨道，开启火星探测之旅。


预计2021年2月10日左右，也就是除夕前后，“天问一号”将进行近火制动（俗称“刹车”），开启环绕火星之旅，还有重重考验等待着它。


“我们这次火星探测任务最核心、最难的地方，就是探测器进入火星大气后气动外形和降落伞减速的过程，只有一次机会。”中国航天科技集团五院火星探测器总设计师孙泽洲表示，研制团队做了充分的准备，专门设计了全新气动外形、新型降落伞等，希望一切顺利。
（新华社）

火星也有山体滑坡？未来移民要远离了

#太空
最近，美国宇航局天体生物学研究所贾尼斯·毕夏普(Janice Bishop)带领的一项研究表明，火星表面的滑坡可能是由于表面下盐和融冰引起的。之前的观点认为，火星滑坡运动是由液体碎屑或者干粒状流体导致的，形成“周期性斜坡线特征(RSL)”。


该研究小组还提出另一种假设，即近表面风化层的冰融化导致表面出现变化，使其更易受到沙尘暴和风的影响。现今火星表面周期性斜坡线特征仍存在，并出现一定范围的扩展，专家猜测，火星滑坡结构是由地下水冰、氯盐和硫酸盐之间相互作用造成的，该作用下产生一种不稳定、液体状流动的雪泥，这与火星表面出现的天坑、表面塌陷、表面滑动和隆起现象密切相关。


毕夏普说：“我对火星近表面冰盐混合环境的微液态水前景感到好奇，这可能会彻底改变我们对火星宜居性的观点看法。”火星勘测轨道器高分辨率成像科学实验(HiRISE)数据显示，周期性斜坡线特征出现在朝向太阳的斜坡位置，随着时间的推移，该特征将持续存在并扩大化，研究数据表明，该特征与表面之下存在的氯盐有关，并在高硫酸盐裸露岩层发现了周期性斜坡线特征。


当前的研究是基于模拟火星实地勘测近表面低温盐活动模型和实验室相关试验，研究人员在地球南极干谷和以色列死海等模拟区域展开实地调查，结果显示当盐类物质和地下水或者石膏相互作用时，会造成表面破坏，出现坍塌和滑坡现象。


美国蒙大纳大学地质科学教授南茜·辛曼(Nancy Hinman)说：“我们在智利北部干燥盐层进行实地考察时，观察到盐对当地地质产生作用的许多实例，暗示着盐物质对塑造火星地质结构具有重要作用。”


为了验证该理论，研究团队在实验室进行试验，观察低温下含氯盐和硫酸盐的火星模拟样本冷冻和解冻时发生了什么，结果显示在零下50摄氏度附近形成了冰泥，在零下40至零下20摄氏度，冰泥逐渐融化。


研究人员在实验室里用红外光线探测火星模拟永久冻土的低温状况，发现当高盐度土壤在零摄氏度条件下融化时，会在颗粒状表面形成薄液态水层。通过在低温下对氯盐和硫酸盐(包括石膏)的反应过程进行建模试验，结果显示盐物质是如何发生关联作用的，这可能是微小液态水在火星表面之下迁移，在硫酸盐和氯化物之间转移水分子，这就像运动员在球场上传球一样。同时，实验室还测试了碳酸盐-氯物质在火星模拟土壤中的反应，用颜色指示器显示这些盐的地下水化作用，以及盐通过土壤颗粒的迁移过程。


据了解，该项目源自对地球南极洲麦克默多干谷沉积物的研究，麦克默多干谷是地球上最寒冷、最干燥的区域之一，和火星表面一样，干谷表面的风化层每年大部分时间都处于干燥风季，然而地下永久冻土包含着水冰，并且地表之下似乎存在化学变化。这项研究除了有助于解释火星地质和化学过程，还表明火星环境仍处于动态，暗示着这颗行星仍在进化和活跃，这对天体生物学和未来人类探索火星都具有启示意义，在火星表面之下的含盐永久冻土区域可能存在薄水层，这或许为未来探索火星宜居性开启一扇大门。

（网易科技《知否》）

双管齐下 注射疗法杀死皮肤癌细胞

#癌症
据发表在美国《国家科学院院刊》上的一项最新研究，美国耶鲁大学研究人员正在开发一种皮肤癌治疗新方法，可将纳米颗粒注射到肿瘤中，通过“双管齐下”的方式杀死癌细胞。


基底细胞癌和鳞状细胞癌等皮肤癌的现有治疗方案非常复杂，如果使用注射法，就会简单得多。新疗法向肿瘤注射带有化学治疗剂的基于聚合物的纳米颗粒。治疗成功的关键是纳米颗粒具有生物黏附性，也就是纳米颗粒与肿瘤结合并保持足够长的附着时间，以杀死大量癌细胞。


研究证明，将纳米颗粒注射到肿瘤中后，能很好地保留在肿瘤中。它们会积聚并结合到肿瘤基质上，因此一次注射可持续很长时间。纳米颗粒停留在肿瘤中缓慢释放化合物，以去除病变。


为了比较治疗效果，研究人员将相同药物自由注射到没有纳米颗粒的对照肿瘤模型中。他们发现，当药物通过纳米颗粒传递时，肿瘤明显失去了活力。


该疗法的关键还在于可与刺激人体免疫系统的药物联合使用。耶鲁大学皮肤病学教授迈克尔·吉拉迪博士将此称为“杀死与刺激”。


“你不希望只是杀死癌细胞并将其留在那儿，还想要刺激免疫系统来清理残局，并对可能未被直接杀死的癌细胞起反应。因此，这是对癌症的双重夹击”。


研究人员表示，在许多情况下，通过注射消除肿瘤可以减少手术需求，还可避免潜在的伤口感染和其他并发症。此外，一些患有其他疾病的患者并不适合进行手术。注射疗法还意味着患者可在一次就诊中治疗多个肿瘤。


目前，研究人员正与Stradefy生物科学公司合作，计划推进该技术的临床前开发，然后进行临床试验。
（科技日报）

第九十九号元素锿基本化学性质首次揭示

#化学
据《自然》网站报道，美国研究人员首次揭示了元素周期表中最神秘且最重的元素之一——锿的基本化学性质。这一成就使化学家们离发现所谓的“稳定岛”更近了一步。“稳定岛”意味着元素的维持时间足以进行研究和使用。


1952年，美国能源部在首次氢弹试验中发现了锿。该元素并非自然存在于地球上，只能通过专门的核反应堆微量生产。锿也很难与其他元素分离，具有很高的放射性并迅速衰变，这使得研究锿极为困难。


美国加州大学劳伦斯·伯克利国家实验室研究人员造出了233纳克纯锿样品，并进行了自上世纪70年代以来的首次实验，由此发现了该元素的一些基本化学性质。


研究人员测量出了锿的化学键长度（两个键原子之间的平均距离），这是一种基本的化学性质，可以帮助科学家预测其将如何与其他元素相互作用。他们还发现，锿的键长与锕系元素的总体趋势背道而驰。这是过去理论上已经预测过的，但从未在实验中被证明。


与其他锕系元素相比，锿暴露于光线时的发光能力也大不相同，研究人员将其描述为“前所未有的物理现象”，需要进一步实验以确定原因。


锿是通过用中子和质子轰击目标元素锔以制造更重元素时生成的。研究小组在美国橡树岭国家实验室使用了一个专门的核反应堆，这是世界上少数可以制造锿的地方之一。


然而反应的目的是制造锎，极少量的锿只是反应的副产品。由于两种元素很相似性，要从锎中提取纯锿样品极具挑战性。研究人员最终仅得到微量的锿-254样品，这是其较稳定的同位素之一。


新研究使将来制造锿变得更容易，从而有望用锿作为目标元素来创造更重的元素。对于某些化学家而言，最终目的之一就是发现半衰期更长的假想超重元素。锿-254的半衰期约为276天，与半衰期最多只有几微秒的其他重元素相比，它们就好像处在“稳定岛”上。


锿-254会衰变为锫-250，后者会发射有害的伽玛射线。洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员为此设计了一种特殊的3D打印样品架，以容纳锿并保护伯克利实验室的科学家免受这种辐射。但研究人员称，它一直在衰减，每个月都会损失7.2%的质量。

（科技日报）

体外生产红细胞助力解决血源紧缺世界难题

#医学
记者从中国科学技术大学获悉，该校生命科学与医学部程临钊教授领导的课题组及合作团队，研究建立了从人外周血单个核细胞大量扩增红系祖细胞并高效诱导分化为成熟红细胞的实验体系，首次发现外源表达BMI1基因可以促使红系祖细胞体外扩增高达一万亿倍，为解决红细胞紧缺这一世界性难题提供了新思路。研究成果日前发表于美国基因和细胞治疗协会会刊《分子疗法》上。国际知名血液专家评论此工作“是输血领域的突破性进展，解决了血源紧缺的瓶颈性问题”。


目前，红细胞和其他血液制品主要来源于志愿者外周血捐献，供者不足、感染风险、稀有血型缺乏等仍是世界性的输血难题。体外诱导多能干细胞定向分化为红细胞是解决上述问题的另一条重要途径，但多能干细胞分化来源的红系祖细胞脱核效率非常低，难以产生足够的成熟红细胞。如何通过体外培养获得大量功能性的红细胞，是该领域的重要挑战。


科研人员通过对健康供者外周血单个核细胞富集CD235a+红系祖细胞进行详细分析，发现红系祖细胞无法长时间维持自我更新的状态，并且迅速分化随即凋亡。高通量测序结果显示，随着红系祖细胞体外培养的分化成熟，BMI1基因表达迅速下调，外源过表达BMI1可以让红系祖细胞维持自我更新的能力，在培养体系中不断扩增，2个月可以扩增高达10的一万亿倍。此外，研究还发现BMI1对镰刀型贫血症患者来源的红系祖细胞具有同样的功效。将诱导脱核后的成熟红细胞通过尾静脉注射进入输血模型小鼠体内，发现培养来源的人红细胞具有与正常外周血来源红细胞一样的体内循环功能。最后，课题组也证实体外扩增的红系祖细胞可以被进一步基因工程化修饰来满足更广泛的精准医疗。
（科技日报）
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