基因新闻 第107页

2月9日，中国医学科学院医学实验动物研究所和北京华阜康生物科技股份有限公司在北京举行“人类疾病基因工程动物模型资源库成果”转化签约，完成了我国实验动物学领域的第一次大规模成果转化。

据介绍，此次成果转化涉及206种动物模型，覆盖了神经系统疾病、代谢性疾病、心血管疾病、肿瘤和免疫系统疾病共5类重大疾病，每种疾病涵盖系列基因工程动物模型资源，实现了对每种疾病基础研究和新药研发资源需求的全覆盖。这些资源的市场需求急切，因此急需通过产业化提高供应量，满足社会需求。

该资源投入市场后，将夯实我国基础科学研究和生物医药产业的“高速路”，使我国科学家能够享用丰富、新型、系统的实验动物资源，预计将促进国际前沿成果产生，提高新药研发的精准率和投资回报率，促进生物医药经济发展，最终促进人民健康。

中国医学科学院医学实验动物研究所有关负责人表示，实验动物学科是生命科学、医学、药学、食品、环境、农业等领域的支撑学科，是上述领域基础研究和成果转化不可或缺的基础条件。因此，实验动物行业是促进科学进步、生物医药产业快速发展的“高速路”，在国民经济体系中属于应优先部署的“基础设施”。

我国实验动物学科由于起步晚、底子薄、发展资源有限，实验动物资源长期依赖进口，导致目前实验动物行业以常规实验动物资源为主，基因工程动物、人类疾病动物模型等新资源远远无法满足科学研究和药物研发需求，一度成为限制科学进步、医药行业发展的瓶颈。

中国医学科学院医学实验动物研究所是我国唯一的国家级实验动物学专业研究所，研究所的实验动物新资源攻关团队以比较医学技术体系、基因工程大鼠敲入技术、协同重组近交技术等国际首创的领先技术为依托，经过15年的资源创制和积累，建立了我国最大的人类疾病动物模型资源基地，覆盖了我国常见的重大疾病，其中的传染病动物模型资源、遗传多样性动物资源、基因工程大鼠模型资源均处于国际首位或前列，上述资源在支撑科学研究、保障国家生物安全、重大和新发传染病防控、新药研发方面发挥了实验动物资源创新核心基地的作用。

北京华阜康生物科技股份有限公司是我国主要的实验动物生产企业之一，是国家高新技术企业。由于我国生命科学和医药领域对实验动物资源的巨大需求，公司计划2018年在京津科技谷（天津武清）和中国医药城（江苏泰州）新建设两个基地。通过此次资源库的引进，公司将在实验动物行业率先完成产品的升级换代。(生物谷Bioon.com）

2018年3月6日 讯 /生物谷BIOON/ –近日，一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自格莱斯顿研究所（Gladstone Institutes）的科学家们通过研究鉴别出了能促进成体细胞分裂和增殖的关键基因；有些有机体具有显著再生组织的能力，如果鱼类和火蜥蜴遭受心脏损伤的话，其机体的细胞就会不断分裂，并且成功修复损伤的器官，试想一下如果我们也具有这种再生能力的话会是什么情况？

图片来源：allindiaroundup.com

在胚胎中，人类的心脏细胞能够分类并增殖，从而促进心脏生长和发育；但问题就是，刚出生后，机体的心肌细胞就会失去分裂的能力，而这与机体其它组织中的很多细胞是一样的，包括大脑、脊髓和胰腺等。研究者Deepak Srivastava博士解释道，由于很多成年细胞无法分裂，因此机体也无法替代失去的细胞，从而就会诱发疾病，如果我们能够发现一种新方法来使得这些细胞再度分裂，那么我们或许就有望实现一系列组织的再生能力。

几十年来，科学家们一直都在努力尝试进行这一工作，但收效甚微；到目前为止，研究人员的这些尝试都是无效的，且都难以复制；这项最新研究中，研究人员或许有望实现这一终极目标，研究人员开发出了首个有效且稳定的方法来制造成体心肌细胞，当心脏病发作时这些心肌细胞能够分裂并且修复损伤的心脏组织（至少在动物模型中已经被证实）。在全球范围内超过2400万遭受心力衰竭的患者中，除了进行心脏移植治疗疾病晚期的病人外，对于其它患者几乎没有任何可供选择的治疗手段；而通过细胞分裂来制造新的心肌细胞（类似于火蜥蜴一样）或许就能够帮助数百万名患者修复损伤的心脏组织。

解锁成体细胞繁殖的潜力

这项研究中，研究人员Srivastava及其同事通过研究鉴别出了四个能控制细胞分裂周期的基因，他们发现，当结合后这些基因就会促进发育成熟的心肌细胞重新进入细胞周期，从而就会促进细胞分裂及快速增殖。研究者Tamer Mohamed说道，当同时增加这四个基因的功能时，成体细胞就会再度开始分裂并且再生心脏组织；我们还发现，当患者心力衰竭发生后，组合这些基因就能明显改善患者的心脏功能。

随后研究人员在动物模型和由人类干细胞衍生的心肌细胞中检测了这种新技术，他们利用一种严格的技术追踪了是否这些成体细胞能够真的通过制造携带特殊颜色且方便被监测的分裂细胞来在心脏中进行分裂，结果表明，在四个基因的混合模式下，15%-20%的心肌细胞都能够进行分裂并保持活性。

相比此前的研究结果（1%）而言，这种新技术或能增加细胞分裂的效率和可靠性，当然了，在人类器官中，基因应用应该进行严格地监控，因为过度或多余的细胞分裂常常会诱发肿瘤；后期研究中研究者将会简化这项技术，他们将会通过寻找多种方法来降低细胞分裂所需要的基因数量（同时还能保证细胞分裂的效率），结果发现，利用两种药物样的分子来移除其中两个基因就能够得出相同的研究结果。

再生多种人类组织

研究人员认为，这种新技术或能用来诱导其它类型的成体细胞再次分裂，而文章中他们所使用的四个基因并非心脏组织所特有的；最后研究者Srivastava表示，心脏细胞对于我们而言尤其具有挑战性，因为当个体出生后心肌细胞就会退出细胞周期循环，细胞的状态就会被锁定，这或许就能够解释为何人类不会患心脏肿瘤；如今研究人员开发出了一种能够促进这些“难缠”细胞再度分裂的新技术，未来这项技术或许还能用来“解锁”其它类型细胞分裂的潜能，包括神经细胞、胰腺细胞、耳朵中的毛细胞和视网膜细胞等。

基于本文研究结果，研究人员希望未来能够通过更为深入的研究来开发出更加强大的再生技术，不仅能够治疗心力衰竭，还能治疗多种类型的人类疾病，包括大脑损伤、糖尿病、听力缺失和失明等；研究人员相信，未来终有一天人类机体组织的再生能力将超越火蜥蜴。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Tamer M.A. Mohamed, Yen-Sin Ang, Ethan Radzinsky, et al. Regulation of Cell Cycle to Stimulate Adult Cardiomyocyte Proliferation and Cardiac Regeneration. Cell (2018) doi：10.1016/j.cell.2018.02.014

作为由生物谷主办的2018基因编辑与基因治疗研讨会的特邀嘉宾，李斌 教授将在5月17到18日的研讨会上给大家带来精彩演讲，本次会议将推动基因编辑的交流与合作、促进基因编辑技术在转化医学领域的应用、探讨基因治疗的临床发展路径，包括法规， 伦理，技术， 定价策略等。

生物谷：李教授您好，很荣幸能够邀请到您参加2018基因编辑与基因治疗国际研讨会。我们了解到您首创的基因治疗leber遗传性视神经病变，是中国人首次利用基因疗法治疗眼部疾病，也是全球基因治疗领域的重大进展之一。您能简单描述一下这种疗法的原理是什么吗？
 
李斌：这种疗法的原理是基因替代治疗，基因突变以后编码的蛋白质结构不稳定。所以我们将正常的基因转染到病人细胞内让它编码结构稳定的正常蛋白质，发挥生理功能。
 
生物谷：您为何会选择使用基因治疗技术攻克遗传眼病的研究方向？
 
李斌：一方面因为我是一名眼科医生，经常遇到眼遗传病患者，双目失明，无药可治，临床需求迫切；另一方面我研究基因治疗多年，经过研究，我在2008年认识到，基因治疗进入临床已经成熟，是这个时代给予我们的机遇，我们应该抓住这个机遇。
 
生物谷：除了leber遗传性视神经病变，在眼遗传病方面基因治疗技术还将会有其他应用吗？
 
李斌：视网膜色素变性，先天性白内障等其它眼遗传疾病。
 
 
生物谷：近年来，基因治疗技术发展迅速，它开辟了生命医学研究的一个新时代。如何规范基因编辑技术的合理应用，如何促进基因编辑技术的临床转化，是很值得探讨的问题，在这方面，您有什么建议或看法？
 
李斌：建议纳入国家药监局审批的范畴，出台具体的标准，规范化是重点，避免前几年干细胞临床滥用的局面。
 
生物谷：您一直从事眼科临床工作和基础研究，发表相关论文50多篇，研究硕果累累。您是怎样平衡临床与科研这两项工作的？
 
李斌：我的临床和科研是一体的，临床即科研，科研就是临床工作，没有分割就不需要平衡。而且我的实验室研究需求来自临床的问题，实验室研究为临床问题服务，两者紧密结合。

2018年3月24日 讯 /基因宝jiyinbao.com/ –根据最近一项研究，一类新发现的基因或许能够解释影响人类行走以及思考的的疾病发生的原因。这一基因叫做BSN，该基因对于中枢神经系统的功能十分关键。该基因的突变会导致患者出现类似于进行性核上麻痹（PSP）的症状。

PSP是帕金森病的一种，由于可以以不同方式对人体造成影响，因此往往难以诊断。该疾病伴随着很多严重的健康问题的发生，例如行走困难，失去平衡杆，以及认知能力下降等等。

（Yabe I. et al., Scientific Reports, January 16, 2018）

最近，来自日本的研究者们这种对发病症状类似于PSP以及阿兹海默症的患者进行了研究，并将其与后两者进行了比较，尽管在症状方面存在很多相似性，但深入的病理学分析结果表明新发现的这类疾病与后两种已知的疾病并不相同，因此研究者们希望进一步了解该疾病发生的内在机制。

首先，作者对类似PSP新的疾病患者的家庭成员进行了基因组分析，从中发现了一种紧密连锁的BSN基因突变，该突变在典型的PSP以及阿兹海默症患者中并不存在。该研究首次发现了BSN与神经紊乱之间的关系。

研究者们同时分析了BSN基因的三个其它突变，上述突变均不存在于健康人体内，说明BSN的突变对疾病发生的重要影响。

进一步的研究表明，BSN突变会导致大脑中tau蛋白的沉积，而正常大脑中并没有这一现象。研究者们认为BSN突变对于tau蛋白沉积十分重要，进而导致PSP类似症状的产生。在一项实验中，作者发现大鼠的BSN基因的突变会导致tau蛋白在大脑中的禅机，而且神经元纤维束之间的交流也会受到影响。（生物谷Bioon.com）

资讯出处：The gene causing new brain disorder

嘉宾摘要（中篇）-2018基因编辑与基因治疗研讨会
5月17到18日在上海杨浦区小南国花园酒店，生物谷将举办2018基因编辑与基因治疗国际研讨会，邀请国内外一线专家, 临床医生深入研讨，推动交流与合作。以下是部分嘉宾的摘要。

谢震
清华大学

2018年4月25日/生物谷BIOON/—在一项新的研究中，在加拿大多伦多大学唐纳利中心的Charles Boone教授、Brenda Andrews教授和美国明尼苏达大学双城校区的Chad Myers教授的领导下，来自多个国家的研究人员在之前研究—展示了基因如何成对组合来维持细胞的健康—的基础上更进一步，首次研究了三基因组合如何有助维持正常的细胞生理学特征。

这非常类似于大型游戏Jenga，在这个游戏中，人们能够移除数千个基因块（gene block）。虽然大多数单个基因块能够在不影响结构的情况下被移除，但是当关键的基因块组合被移除时，系统就会崩溃。类似地，具有不同作用的基因能够组合起来保持细胞存活。通过取消这种基因组合，科学家们希望揭示有关个人健康基础的线索。

为了揭示基因功能组合的规则，这些研究人员之前研究了酵母细胞中基因如何成对地发挥作用。酵母是生物学家们最喜爱的细胞模型之一，这是因为它的基因组相对较小，含有6000个基因和已存在大量数据。之前已从酵母中除去了所有可能的基因对（1800万个基因对），如今，他们进一步研究了当从360亿个可能的三基因组合（trigenic combination）移除部分三基因组合时会发生什么。

这些研究人员发现，与两个基因之间的相互作用相类似，三基因相互作用（即三个基因之间的相互作用）也主要发生在功能上相关的基因之间，比如它们编码的蛋白片段属于相同分子机器或存在于细胞的相同部分中。利用三基因相互作用，他们也开始在功能上不相关的并且参与细胞中不同生物过程的基因之间观察到更多令人吃惊的合作关系。

此外，通过使用数学模型，这些研究人员估计当将三基因相互作用考虑在内时，细胞中的所有基因都有作用。 这可能最终解释为什么在酵母的6000个基因中仅十分之一的基因对细胞存活是至关重要的，这一规则也适用于包括人类细胞在内的其他细胞类型。

由于近期基因编辑技术取得的进步，如今移除人类细胞中的基因组合是有可能的。当前，Boone实验室和Andrew实验室正在与多伦多大学唐纳利中心的Jason Moffat实验室合作绘制人类致病基因之间的关系。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Elena Kuzmin1,2,*,†, Benjamin VanderSluis3,*, Wen Wang et al. Systematic analysis of complex genetic interactions. Science, 20 Apr 2018, 360(6386):eaao1729, doi:10.1126/science.aao1729

Albertha J. M. Walhout. If two deletions don’t stop growth, try three. Science, 20 Apr 2018, 360(6386):269-270, doi:10.1126/science.aat4667

小麦是全球最重要的粮食作物，养活了世界上40%的人口，提供了人类所需热能和蛋白质的20%。我国是世界上小麦生产和消费大国，常年种植面积为2，400万公顷左右，年产量近1.3亿吨。生产上广泛种植的普通小麦是一个经两次自然杂交而形成的异源六倍体，含有A、B和D三个亚基因组，其基因组大（约17 Gb，是水稻基因组的40倍）而复杂，85%以上基因组DNA为重复序列，致使基因组测序研究困难重重，进展缓慢。追本溯源，乌拉尔图小麦（基因组约为5 Gb）是普通小麦和其它多倍体小麦（如野生和栽培的四倍体小麦、Timopheevii 和 Zhukoviskyi小麦等）中A基因组的原始二倍体供体。因此，乌拉尔图小麦在多倍体小麦进化过程中起着基础性的核心作用。

针对小麦结构基因组解析这一科学难题，中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体国家重点实验室的小麦基因组研究团队与遗传发育所的基因组分析平台等合作，通过构建A基因组BAC文库和BAC测序，结合全基因组PacBio测序以及最新物理图谱构建技术（BioNano和10x Genomics），最终完成了乌拉尔图小麦材料G1812的基因组测序和精细组装，绘制出了小麦A基因组7条染色体的分子图谱，注释出了41，507个蛋白编码基因。发现在小麦基因组中参与春化和开花的REM类转录因子基因有明显扩增。与水稻、高粱和短柄草基因组的比较和共线性分析，推演出了小麦A基因组7条染色体的进化模型，并鉴定出了小麦A基因组从二倍体、经四倍体到六倍体进化过程中的染色体结构变异。群体遗传学分析显示来自于新沃月地区的乌拉尔图小麦可分为三个亚群，其遗传多样性与海拔高度密切相关，并证明海拔高度在乌拉尔图小麦适应环境和重要性状（如白粉病抗性）形成中起到重要作用。该研究成果于5月9日18时（伦敦时间）在国际学术刊物《自然》在线发表（Nature， DOI：10.1038/s41586-018-0108-0）。这是遗传发育所在小麦基因组研究中利用二代高通量测序技术绘制首张小麦A基因组草图（Ling et al.， Nature，2013）之后的又一重大突破。

乌拉尔图小麦基因组测序和染色体精细图谱绘制的完成，全面揭示了小麦A基因组的结构和表达特征，对深入和系统地研究麦类植物的结构与功能基因组学以及进一步推动栽培小麦的遗传改良具有重要理论意义和实用价值。同时也为国内外科研工作者解析小麦基因组进化和驯化提供了高质量的基因组信息和一个全新的视角。注释出的基因信息将助力小麦重要农艺性状基因的精细定位、克隆和功能解析，加速栽培小麦的遗传改良和分子设计育种。对提升小麦产业竞争力、保障粮食安全和农业提质增效与可持续发展将产生重要作用。

该研究成果由遗传发育所植物细胞与染色体工程国家重点实验室、中科院种子创新研究院、遗传发育所基因组分析平台、华大基因和荷兰Keygene公司合作完成。凌宏清、马滨、史晓黎、董玲丽、刘慧和孙华为共同第一作者，凌宏清、梁承志、王道文和张爱民为共同通讯作者。该项研究由中科院和科技部资助完成。(生物谷Bioon.com）

2018年6月3日 讯 /生物谷BIOON/ –KRAS是癌症发生过程中最常见的一种突变基因，同时也是被科学家们广泛研究的一种基因，在PubMed上搜索KRAS关键词可以得到9000多条搜索结果，大部分的研究都重点分析了该基因在突变状态下的致癌角色，但一种基因转变成为癌基因或许有多种方法。

图片来源：Susanna M. Hamilton, Broad Communications

近日，一项刊登在国际杂志Nature Medicine上的研究报告中，来自MIT博德研究所和哈佛大学的研究人员对致癌基因在正常状态下（野生型形式）的癌症进行了研究，这种基因会不断复制，就好像癌细胞会存在一百甚至更多的基因拷贝一样，研究者发现，这种肿瘤或许比我们认为的更要常见，而且他们也能够提出治疗这种癌症的独特方法。

当KRAS发生突变时，细胞就会产生正常的蛋白产物，但这种蛋白通常会处于活性状态，其会告诉细胞不断生长和分裂；当KRAS并未突变但却发生增殖时，最后的结果也是相同的，即细胞会过度生长，但其机制似乎有点不同，由于相比正常状态下细胞会产生更多的基因拷贝，因此其就会产生大量的KRAS突变，同时还会压制细胞中的生长信号。

利用来自癌症基因组图谱和其它大规模癌症基因组数据库中的数据，研究人员发现，大部分的食管癌、胃癌和卵巢癌都含有大量野生型的KRAS副本，比如17%的食管腺癌都以KRAS的复制为主要特征，而且10%的严重卵巢癌也是如此。研究人员深入分析了阻断肿瘤中KRAS的方法，KRAS蛋白本身就是一种非常难以靶向作用的靶点，然而对于这些携带KRAS放大效应的癌症，研究人员意识到他们需要尝试同时利用两种方法来靶向攻击KRAS。1）通过干扰名为SHP2的蛋白来维持基因处于关闭状态，SHP2能够开启其活性；2）通过阻断名为MEK的通路来抑制KRAS蛋白的生长信号，让细胞“休息”。

在实验室研究和动物模型研究中，上述两种方法就能够明显阻断KRAS效应放大的胃癌细胞的生长，基于本文研究结果，后期研究人员还将通过更为深入的研究，利用一种较为常见但并未被识别的肿瘤机制作为靶点，开发治疗多种癌症的新型疗法。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Gabrielle S. Wong, Jin Zhou, Jie Bin Liu, et al. Targeting wild-type KRAS-amplified gastroesophageal cancer through combined MEK and SHP2 inhibition. Nature Medicine (2018)  doi：10.1038/s41591-018-0022-x