医学科学技术进展「第17期」
研究有望治疗小儿脑癌犹他大学（U of U）亨斯迈癌症研究所（HCI）科学家与斯坦福大学医学院合作在Nature Communications上发表的一项新研究表明，一种特定的蛋白质可以调节癌症扩散和自我的传播。 - 成神经管细胞瘤（一种小儿脑癌）中癌细胞的更新。
在儿童癌症中，脑癌的儿童死亡率最高，成神经管细胞瘤是儿童最常见的脑肿瘤之一。成神经管细胞瘤通常在大脑底部发育，并通过脑脊髓液（CSF）传播到脊髓或大脑的其他部位。
“当成神经管细胞瘤扩散时，它更难以治疗，并且在许多情况下是无法治愈的，”研究负责人，医学博士，医学博士，HCI的癌症研究员和美国大学神经外科副教授说。“需要了解髓母细胞瘤以及它如何传播是非常重要的，以便知道如何治疗癌症，并找到如何阻止疾病传播或转移。“
为了更多地了解成神经管细胞瘤的转移，研究小组收集了包括脑肿瘤样本和脊柱转移在内的患者样本。研究人员随后专注于研究不同的癌细胞标记物，发现NOTCH 1是一种存在于细胞表面的蛋白质，在癌症的转移过程中起着重要作用。
“Notch 1在开发和干细胞生物学中非常重要。它告诉干细胞制造另一种干细胞，或自我更新，”Cheshier说。 “NOTCH 1具有独特的属性，使癌细胞更容易扩散并形成新的肿瘤，以及自我更新。从细胞外的信号中理解这种相互作用是一个重要的步骤。” Cheshier的团队使用小鼠模型研究NOTCH 1途径，并测试针对蛋白质的单克隆抗体治疗，以阻止癌症扩散。
现在，研究小组正在使用在实验室中测试的相同治疗方法开发髓母细胞瘤的临床试验。该治疗将直接施用于肿瘤所在的脑和脊髓的CSF空间。研究人员希望这种治疗方法可以减少副作用，并提供更有效的治疗方案。
来源: huntsmancancer
研究发现，丘脑可以控制正常睡眠和清醒状态的发展
意识需要在大脑中持续的，内部产生的活动。这种活动的调节是脑电图（EEG）和睡眠，梦境和感知的产生的基础。因此，实现这种活动是正常大脑成熟的一个重要里程碑，它在出生时就会发生。成功过渡到这项活动表明，对于过早出生和/或患有脑损伤的婴儿，预后良好。
为了充当梦想，视觉和思考实体的功能，大脑需要实现两个里程碑：连续性，这意味着大脑始终处于活跃状态和状态依赖性，这意味着大脑活动受到睡眠，清醒和注意力的调节。大脑中连续性和状态依赖性发展背后的电路机制仍然未知，但人们普遍认为它位于大脑皮质中，这是一个负责思想和感知的错综复杂的大脑结构。
来自乔治华盛顿大学（GW）的一个研究小组在“神经科学杂志”上发表了一项研究，建议相反，丘脑是大脑深处的一个微小核心，实际上控制着状态依赖性和连续性的发展。
“我们的研究结果表明，丘脑中继功能的细胞变化可能是背景活动成熟的关键驱动因素，”GW医学与健康科学学院药理学和生理学副教授Matthew Colonnese说。 “人类在出生前和出生时都会经历大脑活动的发育转变。”
根据Colonnese先前的工作，他的团队使用先进技术同时记录多个大脑区域，以确定负责获取感觉皮层中测量的连续性和状态依赖性的电路变化。他们惊讶地发现丘脑的活动变化，而不是局部皮层电路或两个结构的相互连接，可以解释这些关键的发育里程碑。
“从临床角度来看，某些事情可能在出生时出错，如缺氧缺血性脑病，大脑缺氧导致的脑损伤，大脑可以恢复到不连续状态或从未形成连续性，”Colonnese说。 “这些发现可以帮助我们了解人类脑电图发展的电路基础，以改善弱势儿童的诊断和治疗。通过在机械基础上发展脑电图，我们希望增加其在临床中的效用。”
Colonnese和他的团队，包括在GW的Colonnese实验室的研究科学家Yasunobu Murata博士和研究的共同作者，正在努力开发一个全面的脑电图模式和脑损伤图谱，使他们能够帮助这一过程。
他说，现在他们已经建立了丘脑控制，下一步是进一步明确大脑发育中发生的电路变化，以便临床医生可以从脑电图中找出在缺氧缺血性脑病等病例中出了什么问题。
来源: smhs
研究提出了治疗儿童危及生命的血液病的新方法
在动物研究中，CHOP血液学家恢复Fanconi贫血症的血细胞功能
研究威胁生命的血液病的范科尼贫血症（FA）的儿科研究人员已经设计出一种方法来阻止驱动疾病的异常生物信号。这种来自人脐带血的动物和干细胞的概念验证可以为患有这种罕见的，常常致命的疾病的儿童提供更好的治疗方法。
费伦儿童医院的血液学研究员，研究负责人韦彤博士说：“我们在Fanconi贫血症中表明异常蛋白质如何破坏生长途径并损害骨髓产生血细胞的能力。” “Fanconi贫血研究人员以前没有意识到这种生长途径在疾病中的作用。因为用于其他疾病的药物可以操纵这种途径，所以可能有一个重要的机会来开发新的治疗方法。“
Tong及其同事于2018年9月25日在Nature Communications上报道了这些发现。
因为遗传性基因突变会引发骨髓衰竭，从而减少范可尼贫血（FA）中的红细胞计数，直到最近，患有这种疾病的儿童很少生活在10岁以上。他们患白血病和一些实体瘤的风险很高。为了有机会生存，大多数孩子最终需要进行骨髓移植，但即使是这种手术也比其他疾病更具挑战性。
FA由DNA复制机制的故障引起。每次细胞分裂时，DNA中编码的遗传信息被复制并分发给子细胞。多年来，科学家们已经知道FA是由22种FA蛋白中的一种突变引起的，这些蛋白通常共同起作用以保护遗传信息的完整性。通常，Fanconi蛋白质是拼写检查器，感知错误和损坏，如果出现问题则停止复制机器。这在骨髓中尤为重要，因为干细胞在产生新血细胞时会频繁分裂。
如果突变禁用“拼写检查”，则复制机制会一直阻塞，并且错误会累积，最终会损坏DNA而无法修复。不幸的是，干预以纠正复制机制是困难的。基因疗法已经在其他血液疾病中显示出前景，它需要提取骨髓细胞，纠正它们，并将它们移植回患者 - 这对于脆性骨髓细胞的FA患者来说是一个艰难的过程。
新的研究表明了解决问题的不同方法。研究人员使用缺乏Fancd2的FA小鼠模型，Fancd2是FA途径中的关键蛋白。与FA患者相似，小鼠显示DNA损伤和血液干细胞活性受损。此外，骨髓细胞不能很好地移植。 Tong及其同事发现抑制一种名为Sh2b3 / Lnk的调节蛋白可以恢复异常骨髓细胞移植和生长的能力。抑制Lnk还改善了血细胞的增殖和存活，并且关键地改善了基因组完整性。
“我们预计抑制Lnk会恢复FA细胞修复DNA损伤的能力，但事实并非如此，”Tong说。 “相反，抑制Lnk稳定了停滞的复制机制，使受影响的细胞继续复制DNA，并防止小错误陷入灾难性的失败。”
她补充说：
这一发现最激动人心的方面是Lnk是众所周知的生长途径的一部分，可以通过其他疾病中的现有药物进行操作。“
该途径，即TPO / MPL / JAK2途径，已经被艾曲波帕和romiplostin用于血液病症特发性血小板减少性紫癜（ITP）和eltrombopag用于再生障碍性贫血。 Tong说，专注于这种生长途径可能最终为Fanconi贫血患儿提供更好的治疗方法。
Tong及其同事将继续进一步探索FA的动物模型以及人类LNK基因，其相关蛋白和血液形成干细胞之间的相互作用。
我们的最终目标是将我们的知识转化为范可尼贫血症和更广泛的骨髓衰竭问题的治疗方法，“
她总结道。
来源: chop
研究人员成功开发了体内皮肤成像技术
由东北大学的Yoshifumi Saijo教授和Advantest的Noriyuki Masuda领导的研究和开发小组成功开发了可以同时生成双波长光声图像和超声图像的体内皮肤成像技术。
该研究是由Takayuki Yagi运营的“创新可视化技术，以创造新的增长产业”项目的一部分，并由日本科学，技术和创新委员会运行的通过破坏性技术推动的破坏性范式变革计划（ImPACT）提供支持。
光声成像是一种通过将光照射到身体中并测量从选择性地吸收光能的血液或组织产生的超声波来对活体内部成像的方法。作为一种适用于测量皮肤中小血管的新型无创成像方法，该技术引起了人们的兴趣，这种方法很难用传统的成像技术来观察。
然而，当仅使用光声成像时，即使对直径为几十微米或更小的皮肤中的微血管进行成像，也不可能确定它们所处的每层皮肤的哪个区域。此外，可以光声学通过使用多个波长的光源测量血管的氧饱和度，但是活体的运动影响测量结果，因此该方法的使用仅限于诸如动物实验的研究应用。
新开发的体内成像技术利用聚焦超声波传感器，可以检测多个超声波信号。可以使用相同的传感器测量光声波和超声波，同时在两个交替的波长上产生信号，允许检测对真皮中的微血管网络成像以及血氧饱和度的超声波。
可以在大约4分钟内成像6mm见方的2mm深度区域。同样使用所获取的数据，氧饱和度的映射以及光声图像和超声图像的叠加是可能的。
活组织检查研究证明，皮肤老化迹象如斑点和皱纹与皮肤中的微血管有关。 预期新开发的光声成像方法用于监测皮肤的光老化以及其他应用。
来源: tohoku
科学家们证明了人类大脑中存在类似网格的活动
人们早就知道，人体海马体中所谓的位置细胞负责编码一个人在太空中的位置。一种相关类型的脑细胞，称为网格细胞，编码各种均匀分布在空间中的位置。这导致一种蜂窝状图案平铺空间。在内嗅皮质中发现了表现出这种模式的细胞。网格细胞系统究竟是如何在人类大脑中发挥作用的，尤其是时间动态，直到现在才被推测。一个被广泛讨论的可能性是来自这些细胞的信号创建了“认知空间”的图，其中人们在心理上组织和存储其内部和外部环境的复杂性。
欧洲裔美国科学家团队现已能够通过电生理学证据证明人脑中存在类似网格的活动。在莱比锡马克斯普朗克人类认知和脑科学研究所（MPI CBS）的Christian Doeller教授和荷兰Radboud大学Donders Institute of Brain，Cognition 和 Behavior博士的Tobias Staudigl博士的指导下，研究人员使用了各种当受试者探索日常场景的图像时，可视化网格细胞活动的方法。 “我们假设大脑中的这些空间编码原理构成了更高认知表现的基础 - 在这项研究中，在感知领域，但也可能在决策中甚至在社会互动中，”Doeller教授解释说，现在，他正在莱比锡担任MPI CBS的新主任。
为了证明大脑活动的动态，科学家们使用两种不同的方法进行了独立测量。使用脑磁图（MEG）扫描36名健康参与者，并在癫痫患者中测量颅内脑电图（EEG）。在MEG扫描期间，受试者坐在一种头盔下，该头盔测量由活动神经细胞的电流引起的磁场。 “这使我们能够记录数据，这是大脑瞬间总活动的表现，没有任何延迟”，该研究的第一作者Tobias Staudigl解释说。他目前正在洛杉矶（美国）的Cedars-Sinai医疗中心进行研究。参与者观看了包含室内和室外场景的200张照片。 “除了MEG测量，我们还使用眼动仪记录他们的眼球运动，以确定他们如何在视觉上探索所显示图像的场景。”
在癫痫患者的情况下，研究人员利用了这样一个事实，即为了诊断目的，在脑部手术之前，他已经植入了可以直接记录大脑电活动的电极。他被要求查看类似的图片，包括室内和室外场景，以及动物和面孔。他的眼球运动也被测量，允许科学家获得额外的数据集来记录细胞的激活模式。
“我们研究了整个网格单元系统的活动模式是否具有特定的结构，正如几年所假设的那样，”多勒教授说。 “通过展示视觉场景的主题图片，我们能够证明这一点。这是第一次通过MEG和EEG记录测量这种效果，并为进一步的研究开辟了许多令人兴奋的机会。例如，它可以为未来阿尔茨海默病等疾病开辟新的生物标志物。这是因为在阿尔茨海默病风险增加的年轻人中，我们已经看到网格细胞系统的活动减少了。“
来源: cbs
肥胖与早发性结直肠癌的高风险相关
根据华盛顿大学圣路易斯医学院的新研究，超重或肥胖的女性在50岁之前患结直肠癌的风险是正常体重指数（BMI）的女性的两倍。
在美国，自1980年以来，新结直肠癌病例的总体发病率和死亡率一直在稳步下降，主要原因是从50岁开始推荐的结肠镜检查。原因尚不清楚，新病例和死亡原因均为对于年龄在20到49岁之间的年轻人，结肠癌和直肠癌一直在增加。
该研究于10月11日在JAMA Oncology上发表，是对早发性结直肠癌潜在影响因素的首批流行病学分析之一 - 50岁以下确诊的病例。研究人员发现当前BMI较高，18岁时体重指数和自成年早期以来体重增加与50岁以下结直肠癌风险增加有关。
研究人员包括哈佛大学的合作者。陈公共卫生学院，布莱根妇女医院和哈佛医学院马萨诸塞州总医院。该研究纳入了护士健康研究II中85,256名年龄在25岁至44岁之间的女性的数据，该研究于1989年开始。研究人员收集了有关整个生命过程中的体重，家庭和内窥镜检查历史以及研究基线和生活方式因素的详细信息。每两到四年。截至2011年，医生诊断出114例50岁以下的结直肠癌病例。
“我们的研究结果确实强调了保持健康体重的重要性，从成年早期开始，用于预防早发性结直肠癌，”共同资深作者和癌症流行病学家Yin Cao说，他是该科外科助理教授。华盛顿大学公共卫生科学。 “我们假设肥胖流行可能部分地促成了早期发病的结直肠癌发病率的国家和全球关注，但我们对这种联系的强度以及自成年早期以来肥胖和体重变化的贡献感到惊讶。”
与BMI最低（每平方米18.5-22.9公斤）的女性相比，BMI最高（大于30）的女性患早发性结直肠癌的风险几乎是其两倍。根据美国疾病控制和预防中心的数据，正常BMI范围是每平方米18.5-24.9千克。 25-29.9的BMI被认为是超重，BMI大于30被认为是肥胖。
早发性结直肠癌在每10万人约8例中仍然相对罕见，但由于这些人群未接受常规筛查，病例通常在疾病的后期被诊断出来，使得治疗更加困难。研究人员估计，如果所有参与者的BMI均在18.5-24.9之间，那么大约22％的早发性结直肠癌可能已被预防。在人口规模上，这代表了年轻人群中数以千计的潜在可预防的结肠直肠癌病例。研究人员进一步发现，即使在没有家族病史的女性中，与BMI增加相关的早发性结直肠癌的风险也更高。
美国癌症协会最近降低了大多数人应该进行首次筛查结肠镜检查的推荐年龄。新指南建议从45岁开始进行筛查，低于先前的50岁建议。曹说，需要更多的研究，包括额外的验证研究以及成本效益分析，以确定在决定适当年龄时是否应考虑BMI个人应该开始筛选或补充当前的筛选工作。
“早发性结直肠癌的危险因素很少，”哈佛大学医学博士，医学博士Edward Giovannucci说。陈公共卫生学院。 “如果筛查年龄在50岁之前被推迟，BMI可能是需要考虑的因素之一。然而，早期筛查的成本分析和风险 - 效益分析仍有待完成。”
研究人员强调，这是一项关联研究 - 它没有证实增加体重是早发性结直肠癌的原因。有可能BMI可以作为其他可能影响结直肠癌风险的风险因素的替代指标，包括代谢综合征和糖尿病，这些因素在人群水平上也有所增加。
研究人员表示，需要更多的研究来揭示识别年龄较大的结直肠癌高风险年轻人的最佳方法。由于这项研究仅限于以白人为主的女性，因此需要进行更多的研究，以确定这些关联是否适用于男性以及不同的种族和民族人群。
“新出现的数据还表明，早期发病的结直肠癌在分子水平上可能与老年人诊断的病例不同，”Cao说。 “因为早发性结直肠癌很少见，我们需要更多的合作研究，以了解为什么年轻人的病例率和死亡率正在增加，以及可以做些什么来减缓他们的速度。”
来源: medicine
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