医学科学技术进展「第29期」1024
研究人员发现了一种延长血液中抗癌纳米粒子循环的新方法
对于许多创新和挽救生命的医学治疗，从器官替代和皮肤移植到癌症治疗和手术，成功往往取决于滑过身体或抵御身体的免疫系统。在最近的一项旨在帮助癌症检测和治疗的发展中，德雷克塞尔大学的研究人员可能已经找到了理想的表面纹理，可以帮助微观的医疗助手在血液中生存，而不会被身体的自然防御机制筛选出来。
由德雷克塞尔工程学院材料科学与工程系助理教授郝成博士领导的研究人员一直在研究如何延长体内纳米颗粒的寿命。这些恰当命名的微小有机分子可以定制为穿过血流，寻找和穿透癌症肿瘤。凭借这种能力，他们已经显示出巨大的希望，无论是作为肿瘤的标志物还是治疗它们的工具。但在这一点上，他们效力的一个主要限制是他们能够保持多久的流通 - 因此成的追求。
“大多数合成纳米粒子在到达肿瘤之前很快就会在血液中被清除。血液循环时间短是纳米粒子在癌症治疗和其他一些生物医学应用中的主要障碍之一，”Cheng说。 “我们小组正在开发一种简便的方法，可以显著扩展血液中的纳米颗粒循环，从而提高其抗肿瘤功效。”
他发表在ACS Nano杂志上的最新发现表明，表面形貌是纳米粒子存活的关键。 Cheng的研究小组展示了聚合物外壳如何用于隐藏免疫系统和肝脏摄取的血液中的纳米粒子 - 这是人体从循环中去除有害入侵者的主要筛选器。
获得'标记'
纳米粒子一进入血液，血浆蛋白就立即附着在其表面，这一过程称为“蛋白质吸附”。这些吸附的蛋白质中的一些表现为将纳米颗粒标记为异物的标记，告诉免疫系统去除它们。
此前，科学家认为，一旦纳米粒子被“蛋白质标记”巨噬细胞，免疫系统的守门细胞将承担从血液中清除它们的主要责任。但Cheng的研究发现，肝窦内皮细胞实际上在掠夺身体入侵者方面起着同样重要的作用。
“这是一个有点令人惊讶的发现，”程说。 “巨噬细胞通常被认为是血液中纳米粒子的主要清除剂。虽然肝窦内皮细胞表达清道夫受体，但是很大程度上不知道减少纳米粒子的吸收可能比防止微量摄影吸收的效果更显著。”
因此，为了保持纳米颗粒在循环中，研究人员需要开发一种方法来阻止两组细胞。
分层
目前用于保持这些细胞停留的方法是用聚合物壳涂覆纳米颗粒以减少蛋白质吸附 - 从而防止颗粒被靶向去除。
聚乙二醇 - 简称聚乙二醇 - 是广泛用作纳米粒子涂层的聚合物，Cheng的实验室在其先前的工作中开发了用于开发可穿透实体瘤的纳米粒子的涂层。研究人员已经证明，在密集的刷状层中部署PEG可以排斥蛋白质;并且以较低的密度接枝，其中聚合物看起来更像蘑菇，也可以防止蛋白质吸附。
但是Drexel的研究人员发现，将这两种类型的图层结合在一起可以产生一种纳米粒子涂层，可以阻止蛋白质和免疫系统的“保镖”细胞。
“我们发现在刷子顶部需要一个蘑菇才能使纳米粒子在血液中不可见”，工程学院教授，该论文的合着者Christopher Li博士说，他的工作重点是工程软件材料，如聚合物。 “我们的层级双层方法是结合刷子配置以及形成蘑菇的低密度PEG层的优点的巧妙方法。”
留在游戏中
事实证明，随着更多的空间扩散到纳米粒子外壳上，PEG“蘑菇”像海藻一样挥动在水中，使得纳米粒子很难被巨噬细胞和肝窦内皮细胞舀起来。 PEG刷子的致密内层尽其所能保持蛋白质远离，从而形成强大的组合，以延长纳米粒子在血液中的行程。
“这是我们第一次证明纳米材料的动态表面结构对于它们在体内的命运很重要，”郑昊博士说，他是郑氏实验室的博士生，也是该论文的第一作者。
随着层状聚合物层隐藏在纳米粒子外部，Cheng发现它们可以在血液中保留长达24小时。 与以前的纳米颗粒研究中的最佳结果相比，这增加了两倍，这意味着更多的颗粒能够在肿瘤内达到它们的最终目的地。
“这一发现表明我们已经确定了涂覆纳米粒子的最佳PEG配置，”Drexel医学院癌症外科医生和教授Wilbur B. Bowne博士说。 “将循环时间延长至24小时，扩大了在癌症治疗和诊断中使用纳米粒子的可能性。”
来源: drexel
麻省理工学院的神经科学家发现大脑如何克服困难
想象一下，尝试写下你的名字，以便可以在镜子中阅读。你的大脑拥有你需要的所有视觉信息，而且你是自己的名字。不过，对大多数人来说，这项任务非常困难。这是因为它需要大脑进行一种不熟悉的心理转换：使用它在镜子中看到的东西来准确地引导你的手向后写。
麻省理工学院的神经科学家现在已经发现大脑如何试图弥补其在需要这种复杂转变的任务中的不良表现。正如在其对自己的判断缺乏信心的其他类型的情况中一样，大脑也试图依靠以前的经验克服其困难。
“如果你做的事情需要更难的心理转变，从而产生更多的不确定性和更多的变异性，你依靠先前的信念并偏向于你知道如何做得好，以弥补这种变化，”生命科学的Robert A. Swanson职业发展教授，麻省理工学院麦戈文脑研究所的成员，该研究的高级作者Mehrdad Jazayeri说。
研究人员在10月24日出版的“自然通讯”杂志上发表的研究报告称，这种策略实际上提高了整体表现。麦戈文研究所博士后Evan Remington是该论文的主要作者，技术助理Tiffany Parks也是该论文的作者。
嘈杂的计算
几十年来，神经科学家已经知道大脑并不忠实地再现眼睛看到的东西或耳朵听到的东西。相反，存在大量的“噪音” - 大脑中电活动的随机波动，这可能来自我们所看到或听到的不确定性或模糊性。这种不确定性也会在社交互动中发挥作用，因为我们试图解释其他人的动机，或回忆起过去事件的记忆。
以前的研究揭示了许多帮助大脑弥补这种不确定性的策略。使用称为贝叶斯积分的框架，大脑将多个可能相互冲突的信息组合在一起，并根据其可靠性对其进行评估。例如，如果由两个来源提供信息，我们将更多地依赖于我们认为更可靠的信息。
在其他情况下，例如当我们不确定如何进行时进行动作，大脑将依赖于其过去经历的平均值。例如，当在黑暗，不熟悉的房间里找到一个灯开关时，我们会将手移向一定高度并靠近门框，过去的经验表明可能会找到一个灯开关。
Jazayeri说，所有这些策略之前已经显示出共同作用以增加对特定结果的偏见，这使我们的整体表现更好，因为它减少了变异性。
在将感觉信息精神转换为运动计划时也会发生噪音。在许多情况下，这是一项简单的任务，其中噪音起着最小的作用 - 例如，伸手去拿你可以在桌面上看到的杯子。但是，对于其他任务，例如镜像练习，这种转换要复杂得多。
“你的表现会变化，并不是因为你不知道你的手在哪里，而是因为你不知道图像的位置，”Jazayeri说。 “它涉及一种完全不同的形式的不确定性，这与处理信息有关。信息的心理转换行为显然会引起变异。”
这种类型的心理转变是研究人员在新研究中要探索的内容。为此，他们要求受试者执行三项不同的任务。对于每一个，他们在一个版本的任务中比较受试者的表现，其中将感觉信息映射到运动命令很容易，并且需要额外的心理变换的版本。
在一个例子中，研究人员首先要求参与者绘制一条与它们所显示的线相同长度的线，该线总是在5到10厘米之间。在更难的版本中，他们被要求绘制一条比原始线长1.5倍的线。
这组实验的结果，以及其他两个任务，表明在需要困难的心理变换的版本中，人们使用他们用来克服感官知觉和其他领域中的噪声的相同策略来改变他们的表现。例如，在线条绘制任务中，参与者必须绘制范围从7.5到15厘米的线条，这取决于原始线条的长度，它们倾向于绘制更接近所有线条的平均长度的线条他们以前画过。这使得他们的回答总体上变化较小且更准确。
Jazayeri说：“这种回归均值是一种非常常见的策略，可以在存在不确定性时提高绩效。”
降噪
新研究结果使研究人员假设，当人们非常擅长需要复杂计算的任务时，噪音会变得更小，对整体性能的影响也就越小。也就是说，人们会更多地信任他们的计算并停止依赖平均值。
“随着它变得越来越容易，我们的预测是偏见会消失，因为计算不再是嘈杂的计算，”Jazayeri说。 “你相信计算;你知道计算效果很好。”
研究人员现在计划进一步研究人们的偏见，因为他们学会更好地执行复杂的任务。在他们为Nature Communications研究进行的实验中，他们发现了一些初步证据，表明训练有素的音乐家在一项涉及产生特定持续时间的时间间隔的任务中表现更好。
来源: mit
生物标志物可以预测子宫内膜异位症患者的治疗反应
根据内分泌学会临床杂志发表的一项新研究，生物标志物可以预测女性是否会对子宫内膜异位症的一线治疗做出反应，子宫内膜异位症是一种非常疼痛的疾病，通常在子宫内发现的组织生长在不应该的地方。内分泌与代谢。
子宫内膜异位症是一种使人衰弱的妇科疾病，会引起骨盆疼痛，在某些情况下会导致不孕症。据估计，十分之一的育龄妇女，以及50％至60％的妇女和青少年患有盆腔疼痛和/或不明原因的不孕症。基于孕激素的疗法如口服避孕药是治疗子宫内膜异位症相关疼痛的一线治疗方法。然而，对孕激素的反应是不可预测的，并且在女性中各不相同。
“子宫内膜异位症中的受体状态可以与雌激素受体和孕激素受体状态如何用于乳腺癌个性化治疗选择相似，”研究作者，妇产科和生殖系的医学博士Valerie A. Flores说。耶鲁大学耶鲁大学医学院，位于康涅狄格州纽黑文市。“这种子宫内膜异位症治疗方法可以更好地确定每个患者应对哪种药物，并最大限度地减少提供最佳药物治疗的延误。”
在回顾性队列研究中，研究人员研究了52名患有子宫内膜异位症的受试者，发现孕酮受体水平是子宫内膜异位症中孕酮反应性的重要预测因子。激素治疗和手术是子宫内膜异位症治疗的两个基石，复发率很高。有一种方法可以确定患者对孕激素治疗的反应，这有助于确定最佳治疗方案，并最大程度地降低疾病复发的风险。
“检查子宫内膜异位病变中的孕酮受体状态可能会有一种新的，有针对性的治疗子宫内膜异位症的方法，”弗洛雷斯说。
来源: endocrine
新型药物可延长患有HR阳性转移性乳腺癌的女性的生存期
根据一项大型III期临床试验，药物palbociclib与标准治疗联合使用可改善激素受体阳性转移性乳腺癌患者的生存率。
“这项研究的结果表明，有可能改善和延长激素受体阳性转移性乳腺癌患者的生命。我们现在有确凿的数据表明这种治疗应该成为新的护理标准，”主要作者说。 Massimo Cristofanilli博士，西北大学Feinberg医学院血液学/肿瘤学教授和西北医学博士。
Cristofanilli博士还是西北大学Robert H. Lurie综合癌症中心转化研究的副主任。
该研究于10月20日在“新英格兰医学杂志”上发表。
大多数乳腺癌被归类为激素受体阳性（HR阳性），表明癌细胞响应激素如雌激素而生长。患有HR阳性乳腺癌的患者通常使用激素疗法进行治疗，这可以防止雌激素附着于受体并促进癌症生长。但随着时间的推移，许多患者对这种治疗产生抗药性，并且对于晚期疾病患者非常需要新的治疗方法。
Palbociclib是一种新型口服药物，可抑制细胞分裂中重要的酶，称为细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）4/6。
一项名为PALOMA-3的国际临床试验评估了521名患有HR阳性转移性乳腺癌的女性的palbociclib，这些女性在之前的激素治疗后复发或进展。 （所有参与者也患有HER2阴性乳腺癌，这一分类表明癌症很少或没有HER2，一种驱动癌症生长的蛋白质。）
试验参与者随机接受palbociclib和氟维司群（标准治疗）或安慰剂和氟维司群。
在之前对Cristofanilli领导并发表在“柳叶刀肿瘤学”上的PALOMA-3的分析中，与单独的氟维司群相比，发现palbociclib和氟维司群与无进展生存期的显著改善相关。
该研究结果导致FDA批准palbociclib治疗HR阳性，HER2阴性转移性乳腺癌患者，这些患者在激素治疗后出现疾病进展。
目前的研究发表在新英格兰医学杂志上，报告了PALOMA-3参与者的总体生存结果。 Cristofanilli表示，它首次报告了在该患者人群中测试CDK4 / 6抑制剂的III期试验的总体生存数据。
研究人员发现，palbociclib在总体生存率方面取得了临床意义上的改善; palbociclib和氟维司群组的中位总生存期为34.9个月，而对照组为28个月。对先前激素治疗敏感的患者的益处更大。
“通常情况下，雌激素阳性转移性乳腺癌的治疗可以延缓癌症的进展，但几乎从不延长患者的生命。这种治疗方法是首次显示出如此重要的益处，”Cristofanilli说。
Cristofanilli还是Lurie癌症中心OncoSET精准医学项目的主任。
研究结果也于10月20日在慕尼黑举行的欧洲肿瘤内科学会（ESMO）2018年大会上公布。
来源: northwestern
FDA批准新的抗病毒流感治疗
今天，美国食品和药物管理局批准Xofluza（baloxavir marboxil）治疗12岁及以上症状不超过48小时的急性单纯性流感（流感）。
“这是第一个新的抗病毒流感治疗，具有近20年来FDA批准的新型作用机制。每年有数千人感染流感，许多人病情严重，安全有效的治疗方案至关重要。这种新型药物提供了一种重要的额外治疗选择，“美国食品和药物管理局局长Scott Gottlieb医学博士表示，”虽然有多种FDA批准的抗病毒药物用于治疗流感，但它们不能代替每年的疫苗接种。流感季节已经在进行中，美国疾病控制和预防中心建议在10月底之前接种疫苗，因为季节性流感疫苗是保护自己，家人和社区免受流感和严重流感相关并发症的最有效和最安全的方法之一，可能导致住院治疗。每年接种疫苗是预防和控制流感爆发的主要手段。“
流感是由流感病毒引起的传染性呼吸道疾病。当流感患者在生病后48小时内接受治疗时，抗病毒药物可以减轻疾病的症状和持续时间。
“当患有流感症状的48小时内开始治疗时，抗病毒药物可以减轻症状并缩短患者感到恶心的时间，”FDA药物评估中心抗病毒产品部主任Debra Birnkrant博士说。研究。 “由于流感病毒可以对抗病毒药物产生抗药性，因此提供更多以不同方式攻击病毒的治疗方案非常重要。”
单次口服剂量的抗病毒药物Xofluza的安全性和有效性在1,832名患者的两项随机对照临床试验中得到证实，其中参与者在经历48小时内接受Xofluza，安慰剂或其他抗病毒流感治疗流感症状。在两项试验中，与服用安慰剂的患者相比，使用Xofluza治疗的患者症状缓解的时间更短。在第二次试验中，接受Xofluza的受试者与接受其他流感治疗的受试者之间的症状缓解时间没有差异。
服用Xofluza的患者最常见的不良反应包括腹泻和支气管炎。
Xofluza被授予优先审查，根据该审查，FDA的目标是在加急的时间框架内对申请采取行动，该机构确定该药物如果获得批准，将显著提高治疗，诊断或预防严重疾病的安全性或有效性。
来源: fda
科学家设计出抗病毒肽，利用阿基里斯的寨卡病毒
新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）的科学家设计了一种抗病毒肽，利用其跟腱病毒膜上的寨卡病毒 - 病毒膜 - 从而阻止病毒引起严重感染。
这种攻击病毒膜的新方法着重于直接阻止寨卡病毒颗粒而不是阻止新病毒颗粒的复制，并且可能对多种膜包膜病毒起作用。
当在实验室中在寨卡病毒感染的小鼠中施用时，工程化肽药物（由氨基酸组成的化合物）减少疾病症状和死亡数量。重要的是，该肽能够穿过几乎难以穿透的血脑屏障，以解决小鼠脑中的病毒感染并防止寨卡伤害，这是自寨卡针对大脑和中枢神经系统以来的一个关键特征。
NTU新加坡副教授Nam-Joon Cho领导的研究小组于2018年10月22日在同行评审期刊Nature Materials上发表了他们的研究结果。
该研究与巴西米纳斯吉拉斯联邦大学（UFMG）和比利时根特大学合作完成，为期六年，并结合了材料工程，抗病毒药物开发和药理学。
“目前没有针对寨卡病毒的疫苗，而现有的药物只能缓解发烧和疼痛等症状，”南洋理工大学材料科学与工程学院的赵副教授说。 “这种新产生的肽在成为未来的抗病毒药物方面具有很大的希望，它可以直接作用于大脑中的病毒感染。”
寨卡病毒是由伊蚊传播的，怀孕期间的感染与出生缺陷有关，例如小头畸形，婴儿出生时头部和脑部异常小的情况。世界卫生组织在2016年宣布寨卡病为国际紧急状态，如今仍在全球范围内构成巨大威胁。
工程抗病毒肽的工作原理
2004年，Cho副教授在实验室测试中开发出第一种抗病毒膜的抗病毒肽。从那以后，NTU科学家们研究了抗病毒肽如何在由两层脂质（脂肪成分）组成的膜中形成毛孔。
多年来，该团队研究了肽与脂质膜的相互作用，并设计出具有更高效力和改善药理学特性的新肽。这些发现使他们在寨卡病毒感染的小鼠中测试了一种特别有前景的肽，并且还表明它在实验室中破裂了其他类似大小的包膜病毒，如登革热和基孔肯雅病毒。
“该肽可区分寨卡病毒膜和哺乳动物细胞膜，因为病毒颗粒更小更弯曲，而哺乳动物细胞更大更平坦。就像针刺气球一样，肽在病毒膜上刺出一个洞。足够多的洞，病毒就会破裂，“赵副教授说。
实验室测试显示，当施用肽时，12只感染小鼠中的10只存活。相比之下，对照组中的所有小鼠在感染后一周内死亡。此外，肽的治疗浓度能够穿过血脑屏障，使其能够抑制大脑中的病毒感染。
“令人兴奋的抗病毒结果验证了这种创新治疗策略的潜力，并通过工程肽跨越血脑屏障的能力进一步增强，”斯坦福大学医学与微生物学和免疫学教授Jeffrey S. Glenn说。不是研究的一部分。格伦教授也是美国FDA抗病毒药物咨询委员会的前成员。
针对病毒的新方法
通常，大多数抗病毒药物针对病毒的复制过程。然而，病毒通常会迅速变异，而靶向病毒复制的抗病毒药物可能会过时。攻击有包膜病毒的物理结构是开发抗病毒药物的新方法。即使寨卡病毒试图突变，它也能使肽有效。
Cho副教授说：“有些情况下，病毒突变可能在短时间内导致流行病，使社区毫无准备。通过针对病毒颗粒的脂质膜，科学家可能会设计出更有效和更有效的方法来阻止病毒。”
寨卡病毒属于黄病毒科，与其他蚊子传播的病毒如登革热，基孔肯雅病和黄热病有关。由于所有黄病毒都具有直径约40-55纳米且被脂质膜包裹的病毒颗粒，由新加坡南洋理工大学的科学家设计的肽也有可能对抗这些病毒。
本研究中的实验室测试证实了这一潜力，研究团队打算在未来更详细地研究肽对这些其他病毒引起的疾病的影响。该团队还将对较大的动物进行试验，并在完成相关的临床前研究并获得监管部门批准后，计划启动人体临床试验。
“这项工作代表了抗病毒药物设计领域的一个范式变革突破，”美国杜兰大学的抗菌肽专家William C. Wimley教授评论说，他不参与该研究。
“它显示了病毒包膜，一种抗病毒药物设计中的新靶标，可以特异性地被肽靶向。它还表明靶向病毒包膜的肽可以有效抑制体内病毒，甚至在大脑，器官中鉴于肽作为抗菌和抗真菌药物的巨大潜力，这可能是一个改变游戏规则的发现，广泛适用于针对多种病原体的抗感染药物的设计。“
相关的抗病毒技术已获得NTU Singapore授权给当地的衍生公司TSG Therapeutics Pte。有限公司，作为刺激临床翻译计划的一部分。 Cho副教授是TSG Therapeutics的联合创始人。
来源: ntu
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