4月14日封面文章肿瘤细胞争取生存的方式

Nature  doi：10.1038/532181a

本期封面所示为肿瘤细胞是怎样争取生存的。对治疗有抵抗力的肿瘤与任何其他活的东西一样受同样的自然选择规则约束。临床工作者在加紧努力将这一知识付诸应用(News Feature， page 166)。以癌症为主要内容的本期Nature杂志，还介绍了迅速变化的癌症免疫治疗领域(News Feature， page 162)以及液体活检(用于癌症诊断和监测的一个很有希望的方法)背后所采用技术的最新发展(Technology， page 269)。

【2】4月7日封面文章精神健康问题

Nature   doi：10.1038/532020a

精神健康问题在世界范围内是造成残疾的主要原因，世界卫生组织和其他国际机构近年来通过努力，成功地提高了人们在政治上对这个问题的意识。在本期Nature杂志第25页上发表的一篇Comment文章中，Pamela Collins 和Shekhar Saxena强调了将全世界对这一问题的关注付诸行动的重要性。为此，他们就怎样满足各地脆弱群体的精神健康需求提出了六个实用的建议，其中包括后勤支持、培训、临床干预和公共卫生措施。当前一个引人瞩目的增长领域是智能手机应用。但正如本期Nature第20页上的一篇News Feature文章所指出的，手机应用技术的发展速度远远快于支持它的医学发展速度。

【3】空气污染与北京四十年城市化之间的关系

Scientific Reports   DOI：10.1038/srep23604

从1973年到2013年，空气污染物中内直径平均为2.5微米的颗粒（简称PM2.5）的浓度显著增加了，本周发表在《科学报告》上的一篇论文表示。这项研究发现PM2.5的增加和人口与GDP的增加正相关，并且表明人类活动可能在较短一段时间内对空气质量产生影响。

韩立建和他的研究团队使用气象能见度数据来确定1973年到2013年期间北京的PM2.5浓度，他们的结果显示2013年10月-2014年9月期间PM2.5对PM10的比例是71%，这意味着北京的空气污染对于健康的影响较为显著，并且年平均能见度随着PM2.5的升高而降低。

根据研究者的分析，在稳定气象条件下北京的PM2.5浓度从1973年到2013年出现了显著增加，而风速则相对稳定，表明人类活动是空气污染增加的主要责任人。研究者还发现城市化指标例如人口和机动车数量都和北京的PM2.5浓度显著正相关。研究者表示PM2.5浓度在2004年以后随着能源消耗和机动车数量增加的速度比2004年快了很多。研究者呼吁为了实现中国持续的城市化目标，需要更好的城市化策略以控制空气污染等环境问题。

【4】健康：跨物种心脏移植更长的存活时间

Nature Communications   DOI：10.1038/ncomms11138

一种有效的免疫抑制药物治疗，让从猪到狒狒的心脏移植的存活时间达到了至今为止的最长。移植的猪心没有替代狒狒的心脏，而是连接到了狒狒的循环系统，这让它能够跳动超过两年时间。

不同物种间的器官移植又叫做异种移植，有着克服人类患者移植器官短缺的潜力。异种移植的主要障碍是器官接受方的强烈免疫反应，可能导致器官排斥和衰竭。科学家一直在开发避免器官排斥的方法，例如调整器官捐赠者的与免疫反应有关的基因，并且开发针对器官接受者的免疫抑制药物。

Muhammad Mohiuddin和他的研究团队使用了一个现有的拥有三个基因修饰的供体猪种系，这些基因修饰让一定程度的狒狒免疫耐受成为可能。为了控制人类的近亲——狒狒的免疫系统，研究者对于基于抗体和药物的疗法进行了微调。在这项研究中，五只狒狒接受了猪心的移植，而移植的心脏只要受体狒狒还在接受免疫抑制治疗，就存活最多至945天（298天为中位数）。

在今后的工作中，还需要检测当转基因猪的心脏完全代替了狒狒的心脏时，这样的“免疫调节治疗” 的效果。

【5】演化：性传播疾病可能助长了人类的一夫一妻制

Nature Communications   DOI：10.1038/NCOMMS11219

4月13日发表在《自然-通讯》上的一则研究表示，人类社会出现强制一夫一妻制可能收到了性传播疾病的患病率的影响。当人类聚居的群落变大后，当中性病的传播也会增加，这突出了早期定居农耕人类中出现一夫一妻制的一个潜在机制。

历史上大多数人类社会是一夫多妻制的，属于多重配偶制的一种，一夫多妻制中允许男性与多位女性配偶交配，特别是小型狩猎采集社会中。但在定居农业出现后规模更大的社会中一夫多妻就少了，而一夫一妻制更可能通过惩罚手段的威胁在社会中被强制执行。

Chris Bauch和他的研究团队通过基于现实的人口和疾病传播参数，模拟了人类社会中不同社会婚配规范的演化，来调查了那些因素可能影响这种婚配制度的转变。他们发现当一个社会群体的规模较大（最大不超过300个人），性传播疾病的发病率会在人群中变得很高，降低生育率并且有利于遵守一夫一妻制的人出现惩罚那些不遵守同样规范的同伴（和其他社会群体）。与此相反，性传播疾病在规模较小的社会群体中（不超过30个人）只会出现短暂的爆发，但不会成为人口中的流行病，从而在这样的社会中，一夫多妻制带来的更高的生育率让一夫多妻逐渐成为主导的社会规范。

这些模拟可能有助于在没有一手疾病流行数据的情况下，解释史前人类社会为何出现了截然不同的社会规范。

【6】健康：用小分子RNA疗法治疗小鼠的急性骨髓性白血病

Nature Communications   DOI：10.1038/ncomms11452

发表在《自然-通讯》上的一则研究显示，携带有一类可以调控基因表达的非编码RNA小分子miR-22的纳米颗粒显示出了对于急性骨髓性白血病的小鼠模型治疗潜力。

急性骨髓性白血病是一种血细胞的癌症，往往在进行了密集的化疗后，依然会在五年内夺走人的生命。虽然我们已经有了许多关于急性骨髓性白血病基因组变异的特征信息，驱动祖细胞转化成癌症细胞的分子机制我们所知甚少。

陈建军与他的研究团队分析了62个人类患者的癌症样本并且发现在急性骨髓性白血病中miR-22的表达减少了。使用急性骨髓白血病的多种小鼠模型，研究表示恢复miR-22的表达水平可以通过抑制特定的细胞传导通路，阻碍急性骨髓性白血病的发展和癌细胞的维持。研究者接下来通过用纳米颗粒运送miR-22短链RNA进两种白血病小鼠模型，第一种模型含有基因改造的小鼠白血病细胞，第二种模型含有来自人类的白血病细胞系的小鼠，来评估miR-22疗法的威力。在两种模型中，使用miR-22治疗都带来了癌症进展的延迟与生存时间的延长。

使用携带有miR-22的纳米粒子来治疗急性骨髓性白血病的可能性在开始临床试验之前还需要进一步的测试。另外研究者提出，把这种疗法和标准的化疗药物组合应该也是对于急性骨髓性白血病有效的。

【7】神经发育疾病中PTCHD1的删除

Nature   doi：10.1038/nature17427

人类PTCHD1基因的破坏被发现与注意力缺陷、智障和泛自闭症相关，但其中所涉及的脑区域却不知道。Guoping Feng及同事报告说，小鼠Ptchd1 的删除通过减少依赖于钙的钾电流(SK)降低 “丘脑网状核” (TRN) 的活动。具有 “TRN-restricted Ptchd1 删除” 的小鼠表现出碎片化睡眠、注意力缺陷和活动过度，这些状况可通过一种SK通道活化剂得以改变。相比之下，具有 “global Ptchd1 删除” 的小鼠表现出学习能力障碍、过于好斗和运动缺陷，这些状况对SK通道活化剂不敏感。这些发现表明一个TRN缺陷可能是与神经发育疾病相关的几种损伤的根源，同时也为携带PTCHD1删除的个体提出了可能的治疗目标。

【8】哺乳动物基因组中的N6-腺嘌呤甲基化

Nature   doi ：10.1038/nature17640

DNA甲基化被认为只在哺乳动物细胞内的胞嘧啶的第五个位置发生。本文作者在小鼠胚胎干细胞中发现了产生N6-甲基腺嘌呤的另一种形式的DNA修饰。他们显示，Alkbh1基因编码N6-甲基腺嘌呤的一种脱甲基酶。N6-甲基腺嘌呤被发现在某些子类的年轻LINE-1转座子上沉积，在那里它可能参与 “表观遗传沉默” (epigenetic silencing)。N6-甲基腺嘌呤以前曾在原核生物、藻类、线虫和昆虫中被发现。

【9】骨髓中与年龄相关的变化

Nature   doi | 10.1038/nature17638

骨髓中的血管为造血干细胞提供信号，然而这些信号怎样调制造血干细胞功能和随生物年龄变化却不清楚。Ralf Adams 及同事采用成像及细胞类型特异性小鼠遗传模型对骨髓中造血干细胞的血管环境的性质进行了研究。他们发现，骨髓内皮细胞中的Notch信号作用诱导环境里的毛细血管中和间充质干细胞中发生变化，以支持造血干细胞扩增。这些信号在衰老的生物中降低，但Notch的激活能恢复这些性质中的其中一些。在本期Nature的其他地方(page 323)，Tomer Itkin等人显示，骨髓内皮细胞的不同功能是由具有不同渗透性的不同类型的内皮血管调控的，影响它们相邻干细胞中的活性氧簇水平。

【10】年龄对癌症病情发展的影响

Nature   doi | 10.1038/nature17392

癌症的发病率随年龄增长而增加，这使得Ashani Weeraratna 及同事去考虑衰老微环境在肿瘤发展中所起作用。 在这项研究中，他们报告说，衰老的成纤维细胞释放 sFRP2 (secreted Frizzled-related protein 2)，它是Wnt信号作用通道的一个调制因子，该因子驱动一个级联，导致转移增加和定向治疗的效果降低。这些发现表明，研究针对特定年龄的癌症治疗方法是有可能的。

【11】活跃启动子在癌症中的突变率

Nature    doi | 10.1038/nature17437

最近的癌症全基因组分析，在基因启动子内识别出了无数的体细胞点突变热点。本期Nature上的两篇论文对这一关系进行审视，发现了存在将转录启动和DNA修复联系起来的机制的证据。Jason Wong及同事分析了14个癌症类型的超过1000个癌症基因组，发现基因启动子上突变密度的增加与转录启动活动和核苷酸切除修复的损伤有关。启动子突变的密度可以与癌症对切除修复的依赖性关联起来。Núria López-Bigas及同事报告了对来自黑素瘤的基因组数据所做的一项分析，发现在启动子区域内活跃转录因子结合点上的体细胞突变率增加。这些基因组区域内突变率的增加，可以用与蛋白相结合的DNA接触核苷酸切除修复的机会的降低来解释。