《Science Translational Medicine》：治療攜帶 KRAS 基因突變肺癌的新方法

KRAS 是在包括肺癌在內(nèi)的多種癌癥中經(jīng)常發(fā)生突變的致癌基因。攜帶 KRAS 基因突變的肺癌通常難于醫(yī)治，目前還沒(méi)有通過(guò)臨床驗(yàn)證的有效治療手段。以前的觀點(diǎn)認(rèn)為激活 KRAS 的基因突變導(dǎo)致的肺癌會(huì)對(duì) EGFR 酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitors, TKIs) 產(chǎn)生抗性，因?yàn)?KRAS 處于酪氨酸激酶信號(hào)通路的下游，一旦激活型基因突變產(chǎn)生，它的活性不會(huì)因?yàn)樯嫌涡盘?hào)通路的抑制而減弱。而在本期《Science Translational Medicine》發(fā)布的兩篇科學(xué)論文中，奧地利維也納醫(yī)科大學(xué) (Medical University of Vienna) 和英國(guó)格拉斯哥大學(xué) (University of Glasgow) 的兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)分別獨(dú)立發(fā)現(xiàn) KRAS 引發(fā)的肺癌仍然受到 ERBB 受體酪氨酸激酶 (receptor tyrosine kinases, RTKs) 活性的影響。使用小鼠模型，患者樣本和腫瘤細(xì)胞系作為研究模型，這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)多種 ERBB RTKs 表達(dá)在 KRAS 導(dǎo)致的肺癌腫瘤中，ERBB 活性能夠擴(kuò)增 RAS 核心信號(hào)通路的信號(hào)，促進(jìn)攜帶 KRAS 基因突變的腫瘤細(xì)胞的增生和腫瘤在體內(nèi)的發(fā)展。更重要的是，兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)同時(shí)發(fā)現(xiàn)，使用已經(jīng)獲得 FDA 批準(zhǔn)的泛 ERBB 抑制劑 (pan-ERBB inhibitors) 能夠有效阻礙 KRAS 引發(fā)的肺癌發(fā)生。這些研究表明，將泛 ERBB 抑制劑納入治療方案可能會(huì)給 KRAS 引發(fā)的肺癌患者帶來(lái)裨益。

《Science Signaling》：PARP12 抑制寨卡病毒感染的分子機(jī)制

寨卡病毒 (Zika virus) 感染會(huì)激活宿主細(xì)胞的 1 型干擾素 (interferon, IFN) 反應(yīng)，而 1 型 IFN 信號(hào)通路通過(guò)誘發(fā)上百個(gè) IFN- 激活基因 (IFN-stimulated genes, ISGs) 來(lái)抑制病毒的復(fù)制。為了研究抑制寨卡病毒感染的 ISGs，中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所 (Institute of Biophysics, Chinese Academy of Sciences) 的研究人員對(duì)利用 CRISPR 技術(shù)生成的基因敲除細(xì)胞系進(jìn)行了篩查。研究發(fā)現(xiàn) PARP12 蛋白的缺失會(huì)導(dǎo)致病毒復(fù)制水平增加。對(duì) PARP12 蛋白的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)功能研究表明，它的抗病毒功能基于 PARP 蛋白域?qū)γ麨?NS1 和 NS3 的病毒蛋白的 ADP 核糖基化。ADP 核糖基化會(huì)導(dǎo)致 NS1 和 NS3 蛋白被蛋白酶體降解。這項(xiàng)研究增進(jìn)了對(duì) PARP12 抗病毒機(jī)制的了解，并且意味著 PARP 激動(dòng)劑可能成為有效的寨卡病毒治療方法。

《自然》：珊瑚礁生長(zhǎng)速度對(duì)其防波護(hù)岸功能的影響

熱帶珊瑚礁的生長(zhǎng)不但對(duì)維持珊瑚礁結(jié)構(gòu)和生物棲息地的多樣性非常關(guān)鍵，而且在保護(hù)沿海地區(qū)不被海浪侵蝕和減少洪水風(fēng)險(xiǎn)方面也起到必不可少的作用。但是隨著海平面的上升和珊瑚礁健康狀況的下降，這些重要功能正在受到嚴(yán)重威脅。英國(guó)?？巳卮髮W(xué) (University of Exeter) 的研究人員率領(lǐng)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)對(duì)熱帶西大西洋 (western Atlantic ocean) 和印度洋的珊瑚礁的垂直生長(zhǎng)速度進(jìn)行了分析。珊瑚垂直生長(zhǎng)的速度需要趕上海平面上升的速度才能保證高于珊瑚礁的海水深度不會(huì)增加。研究人員發(fā)現(xiàn)雖然目前珊瑚礁垂直生長(zhǎng)的速度與海平面上升速度基本相當(dāng)。但是隨著珊瑚礁健康狀況的下降，可以預(yù)見(jiàn)的是在由于氣候變化導(dǎo)致海平面中度或嚴(yán)重上升的情況下，幾乎沒(méi)有任何珊瑚礁的生長(zhǎng)速度能夠追得上海平面的上升速度。這意味著低洼沿海地區(qū)和島國(guó)可能失去幫助防波護(hù)岸的一項(xiàng)關(guān)鍵機(jī)制。因此，人類需要緊急措施減輕氣候、海平面和未來(lái)的生態(tài)變化，減輕未來(lái)珊瑚礁被淹沒(méi)的速度。

《PNAS》：深度學(xué)習(xí)讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別野生動(dòng)物

在野生動(dòng)物的自然棲息地設(shè)置攜帶運(yùn)動(dòng)傳感器 (motion sensor) 的相機(jī)能夠讓研究人員以廉價(jià)的方式在不影響動(dòng)物的情況下獲取大量與它們的位置和行為相關(guān)的信息。這些信息對(duì)改善我們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的研究和保護(hù)都非常重要。攜帶運(yùn)動(dòng)傳感器的相機(jī)雖然能夠拍攝大量動(dòng)物的照片，但是對(duì)這些照片的分析通常需要人力來(lái)進(jìn)行。這個(gè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的過(guò)程是阻礙運(yùn)動(dòng)傳感器相機(jī)發(fā)揮出全部潛力的重要障礙。懷俄明大學(xué) (University of Wyoming) 的研究人員試圖使用人工智能來(lái)自動(dòng)對(duì)野生動(dòng)物的照片進(jìn)行分析。他們訓(xùn)練深卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (deep convolutional neural networks) 來(lái)識(shí)別，記錄和描述 320 萬(wàn)張?jiān)诜侵奕麄惿w蒂 (Serengeti) 國(guó)家公園中拍攝的照片中 48 種動(dòng)物的行為。研究表明，他們開(kāi)發(fā)的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)能夠以 96.6% 的準(zhǔn)確性自動(dòng)識(shí)別 99.3% 的照片中的動(dòng)物。它的準(zhǔn)確率與人類志愿者分析達(dá)到的準(zhǔn)確性相同，但是使用人工智能可以為人類志愿者節(jié)約超過(guò) 8.4 年的時(shí)間。這一研究表明，使用人工智能自動(dòng)、準(zhǔn)確并且廉價(jià)地分析圖像數(shù)據(jù)可能將野生動(dòng)物生物學(xué)，動(dòng)物學(xué) (zoology)，保護(hù)生物學(xué)(conservation biology) 和動(dòng)物行為學(xué)轉(zhuǎn)化為新一代的“大數(shù)據(jù)”研究。