2016年度国际十大医学科技新闻
2017-01-16 佚名 生物谷
在巴西伯南布哥州首府累西腓附近，一名妇女抱着患有小头症的孩子在医院等待检查。寨卡疫情自2015年在巴西暴发以来，迅速扩散到全球66个国家和地区。目前，越来越多的研究表明，寨卡病毒感染与胎儿和新生儿小头症畸形密切相关。新华社供图植入微电极阵列帮瘫痪患者恢复运动能力美国学者在《自然》杂志上发表的一项神经科学研究报告称，借助大脑运动皮层记录信号，首次成功地让一名瘫痪患者恢复多个手指、手和手腕
在巴西伯南布哥州首府累西腓附近，一名妇女抱着患有小头症的孩子在医院等待检查。寨卡疫情自2015年在巴西暴发以来，迅速扩散到全球66个国家和地区。目前，越来越多的研究表明，寨卡病毒感染与胎儿和新生儿小头症畸形密切相关。新华社供图
植入微电极阵列帮瘫痪患者恢复运动能力
美国学者在《自然》杂志上发表的一项神经科学研究报告称，借助大脑运动皮层记录信号，首次成功地让一名瘫痪患者恢复多个手指、手和手腕的运动能力。
研究团队在一位24岁四肢瘫痪的男性被试者的运动皮层中，植入了微电极阵列，随后使用机器学习算法来解码神经元的活动，并且用一个神经肌肉电刺激系统来激活控制前臂的肌肉。试验中，被试者植入这个电子“神经旁路”后，在15个月中每天进行3次训练。电刺激系统让被试者可以进行独立的手指运动，以及6种不同的手腕与手部活动。研究者认为，这项工作将推进瘫痪病人的神经植入假体技术发展。
过去10年里，科学界已学会如何破解瘫痪者的大脑信号，而现在这种大脑活动被第一次转换成动作，显示出大脑信号可绕过受伤的脊髓通过电子“神经旁路”直接传到手臂处并控制其活动。此前科学家已研制出一些系统，可把神经活动转化成控制机器臂等辅助设备的信号，也有系统让瘫痪的非人类灵长类动物恢复运动能力，但像“神经芯片”这种让人类实时恢复运动能力还属首次。虽然还需要在微电极技术、电刺激系统和该系统所依赖的机器算法上进行改进，才能让它被更广泛地应用，但这已为全世界上百万名瘫痪者恢复独立生活带来了新希望。
多项研究共同探究寨卡病毒致病机制
2016年，寨卡病毒引起了世界各国的关注，《细胞》《新英格兰医学杂志》《科学》等知名杂志均发表了科学家揭示寨卡病毒治病机理的研究成果。
美国加州大学圣迭戈分校研究人员与巴西、塞内加尔同行合作，从巴西的临床病例中分离出寨卡病毒毒株，并将其高剂量注入母鼠体内，结果发现病毒会从胎盘进入，导致胎鼠神经元死亡，并抑制其整体的生长。华盛顿大学研究人员则建立了小鼠模型，进一步证实了这一感染途径，并将文章发表在《细胞》杂志上。
美国普渡大学的研究人员在《科学》杂志上发表文章称，他们在分辨率近似于原子的高精度冷冻电子显微镜下对病毒结构进行观察研究，在3.8埃的精度上测出了寨卡病毒的三维结构。结果显示，寨卡病毒的结构在总体上与黄病毒属的其他病毒很相似，如登革热、西尼罗河病毒等。
一个由美国哈佛大学学者领导的国际小组开发出一种低成本的基于试纸的快速诊断系统，该系统能够特异性地检测寨卡病毒，而且它可能很快被用来在现场筛查血液、尿液或唾液样品。
通过对少数来自巴西的寨卡病毒基因组进行测序，研究人员证实，寨卡病毒是一次性地被引入美洲的，其时间在2013年5月~2016年12月，即在巴西发现该病毒的12个月以前。
寨卡疫情自2015年在巴西暴发以来，已迅速扩散到包括我国在内的全球66个国家和地区。目前，越来越多的研究表明，寨卡病毒感染与胎儿和新生儿小头症畸形密切相关，该病毒的感染还能引起许多神经系统疾病。目前，尚未研发出针对寨卡病毒的疫苗和有效治疗手段，因此人们并没有应对寨卡疫情大规模暴发的方法。巨大的威胁和无计可施引起了各国科学家对寨卡病毒的高度重视，全球范围内已经有很多和寨卡病毒相关的研究项目，研究重点主要集中于疾病症状、诊断、疾病机理和对疾病传播原理的探索，上述几项研究是2016年针对寨卡病毒研究的部分重要进展。
局限性前列腺癌10年随访，不同治疗效果差异不大
来自英国的研究人员在《新英格兰医学杂志》上发表了一项前列腺癌患者10年随访的研究论文。该研究比较了主动监测、前列腺癌根治术以及外照射放疗用于临床局限性前列腺癌的治疗效果。在1999年~2009年间，共有82429名50岁~69岁的男性接受了PSA血液测试，其中2664名参与者被诊断为局限性前列腺癌。共1643人同意接受随机化的主动监测（545人），外科手术（553人），放疗（545人）。结果显示，在平均随访10年时，不管选择哪种治疗，前列腺癌特异性死亡率都较低，且各组间差异不明显。只是与主动监测相比，手术和放疗会降低疾病进展的发生率。
这是首次对3种治疗局限性前列腺癌方式（主动监测、手术以及放射治疗）进行有效性、成本效益和可接受性的评估。该研究结果为患者和临床医生提供了关于每个治疗效果和影响的详细信息，这样他们就可以明智地决定进行哪种治疗。这项研究表明，到目前为止，无论什么治疗方法，通过PSA血液检测发现的前列腺癌生长非常缓慢，10年死亡率极低，约为1%，远远低于开始这项研究时人们的预期。研究发现，放射治疗使半数患者癌症进展速度降低，但是并没有发现手术或放射治疗后患者存活率的差异，主动监测组中有3/4的男性在10年之内癌症没有进一步扩散。从长远来看，还需要继续研究，以明确通过手术或放疗预防癌症进展是否会带来更好的结局。
2010年至2011年美国门诊患者的不当抗生素处方发生率为30%
美国学者在《美国医学会杂志》上发表了美国门诊使用抗生素情况的调查文章。研究者使用2010年~2011年国家门诊医疗调查和国家医院门诊医疗调查数据，计算门诊患者使用口服抗生素处方的比例及每1000人每年合理抗生素的处方率。研究共涉及184032人次的就诊，12.6%的患者由医生开出了抗生素处方。结果显示，鼻窦炎是被开出抗生素处方最常见的疾病，其次是化脓性中耳炎和咽炎。总的来说，每年每1000人口中，急性呼吸道疾病开出221个抗生素处方，但只有111个抗生素处方是合理的。2010年～2011年之间结合所有的疾病和年龄，每年每1000人口中大约开出506个抗生素处方，其中合理的处方数为353个。因此，在2010年～2011年，美国约有30%的门诊抗生素处方是不合理的。抗菌药物合理使用是全球共同面临的挑战。
这项研究提示，有必要为门诊患者的抗生素管理设立目标，比如将抗生素总使用量减少15%，以实现遏制抗生素耐药的国家行动计划目标，在2020年前将门诊中不当使用抗生素的处方量减少50%。为此，美国心脏联合会（AHA）医师领导力论坛也提供了一个抗生素管理工具包，以帮助医院和卫生系统提高他们的抗菌药物管理计划。
水果摄入不足是中国人群心脏病和中风的风险因素
由英国和中国学者共同完成、发表在《新英格兰医学杂志》上的基于50万中国人群的研究报告显示，与很少吃新鲜水果的人相比，经常吃新鲜水果的人罹患心脏病和中风的风险明显降低。每天摄入100克新鲜水果可以使心血管病的死亡风险降低约1/3。该报告的研究数据来自于一项包括50万人的大型前瞻性队列研究（又称中国成人慢性病前瞻性研究，即CKB）。该项研究队列由英国牛津大学和中国医学科学院共同创建，在中国10个地区招募调查对象并采集包括饮食习惯在内的大量与健康相关的个体数据，通过与死亡及常见慢病报告和医保系统链接，获取调查对象在7年随访期间的发病和死亡等数据。
全球疾病负担研究报告曾指出，在中国，水果摄入水平是导致成人过早死亡的主要风险因素之一，但这样的结论主要是基于西方而非中国本土的大型前瞻性人群研究结果。该项研究是第一次大规模基于中国人进行的队列研究。该项研究所揭示的水果摄入与心血管病风险的关联程度较之前报道的西方人群中的同类研究结果来得更强，这可能是由于中国人群的水果摄入水平与欧美人群相比明显偏低。此外，中国人主要以生吃方式摄入新鲜水果，而不像西方人那样，有相当一部分的水果是加工过的（如水果罐头和果汁）。与该项研究不同的是，以往大多数研究把新鲜以及加工水果混合在一起分析。该项研究作为观察性流行病学研究，还不能完全确立水果摄入与低心血管病风险之间的因果关系，如果二者确为因果关系，而且通过健康促进使每个中国人都能做到每日摄入新鲜水果，每年则可以减少50余万例心血管病死亡病例，其中包括20余万例在70岁之前的过早死亡，同时还可以避免更多的非致死性心脏病和中风事件的发生。
含肿瘤RNA的纳米颗粒可激发人体免疫系统抵抗肿瘤
德国研究人员在《自然》杂志上发表文章称，他们开发出一种抵抗癌症的特洛伊木马方法，将病毒模拟物导入人体，让人体发起抗病毒免疫攻击。这种旨在激发人体自身的免疫防御抵抗疾病的治疗方法，迄今只在3名癌症患者体内进行过测试。在实验室制造出来的特洛伊木马（即病毒模拟物）是由含有癌症RNA的纳米颗粒组成的，由脂肪酸膜包被着的。这些纳米颗粒被注射进病人体内来模拟病毒入侵，随后潜入树突细胞中，转而触发癌症抗原产生。这些抗原随后激活抵抗癌症的T细胞，让人体全力出击，发起抗肿瘤攻击。3名晚期皮肤癌患者接受低剂量病毒模拟物治疗，作为在人体测试新药物漫长而严谨过程的第一步。
这种新疗法被称作RNA疫苗——它模拟一种传染剂（infectious agent）和训练人体对它作出反应，因而正如一种预防性疫苗那样发挥作用。在这3名癌症患者中，“令人印象深刻地观察到免疫反应”，但是目前研究仍然处于初期阶段，还需要开展一项更大型的随机试验来验证这些发现。尽管这项研究非常令人关注，但是它仍然离能够给病人带来确切的疗效还有段距离。一个突出的问题是，“制造具有广泛临床应用的纳米颗粒所面临的实际挑战”。
1990年至2013年病毒性肝炎的全球负担在不断增加
来自美洲、欧洲、亚洲的多国学者合作完成并发表在《柳叶刀》杂志上的研究，调查了2013年全球病毒性肝炎的疾病负担。文中显示，病毒性肝炎是全球致病致死的主要原因之一，2013年病毒性肝炎在全球范围内引发的死亡已达145万例，相比1990年增加63%。与绝大多数传染病不同，1990年～2013年，病毒性肝炎的绝对负担和相对位次不降反增。研究者利用全球疾病负担（GBD）研究的资料估计了1990年~2013年全球各年龄段人群、不同性别人群和不同国家中，4种主要肝炎病毒急性感染的发病率和死亡率，以及与HBV和HCV感染继发的肝硬化和肝癌相关的发病率和死亡率。
这是到目前为止针对全球病毒性肝炎负担的最全面的分析，探索了病毒性肝炎负担与经济地位之间的关系。该项研究揭示了惊人的发现，病毒性肝炎造成的死亡人数现在是145万，而众多传染性疾病，如结核病和疟疾的死亡率自1990 年以来持续下降，病毒性肝炎死亡率却在上升，病毒性肝炎一直稳居中高收入国家主要致死因素排行榜，2013年中低收入国家病毒性肝炎死亡率也相对上升。尽管目前已拥有用于病毒性肝炎的有效治疗方法和疫苗，但将其用于患者身上的投资十分有限。目前已经制订了病毒性肝炎全球行动方案，而这一方案仍需要落实。应根据情况改变卫生资助结构，以适应病毒性肝炎的负担变化，并允许低中等收入国家采取有效的措施，通过更多的努力，提高病毒性肝炎治疗的可负担和可及性。
一种人源性单克隆抗体可显着降低阿尔茨海默病患者β-淀粉样蛋白水平
美国研究者在《自然》杂志上发表文章称，他们生成了一种人源性单克隆抗体——aducanumab，在转基因阿尔茨海默病（AD）小鼠模型中，显示aducanumab可以进入大脑，与β-淀粉样（Aβ）斑块结合，通过剂量依赖性的方式减少可溶性和不可溶性的Aβ斑块。在患者中的研究显示，有前驱症状或轻微症状的患者，一年内通过每月静脉注射aducanumab，大脑中的Aβ斑块随着剂量和时间的增加而减少。通过临床痴呆评定量表，发现AD痴呆的程度放缓。这些结果证明，该方法具有很好的前景。但临床症状下降的放缓还需要持续的Ⅲ期临床试验证实。
Aducanumab是由百健开发的治疗阿尔茨海默病的药物，可以有选择地针对β-淀粉样蛋白，被称为“战胜阿尔茨海默病的新希望”。这种抗体的效果是非常令人印象深刻的，抗β-淀粉样蛋白疗法可以延缓认知衰退，可能彻底改变我们理解、治疗和预防阿尔茨海默病的方式。不过，这种抗体药物也会产生副作用，包括大脑中液体堆积以及头痛。该项研究结果为最终可能开发出一种治疗这种剥夺记忆和独立性的疾病的方法提供了希望，但是专家也提醒，不要夸大这一发现的重要性，仍需对其保持相当的谨慎，目前就此作出结论认为这可能代表着一种有效地治疗阿尔茨海默病的方法仍然为时过早。
老年男性睾酮治疗可多角度提升患者生活质量
美国学者在《新英格兰医学杂志》上发表的一项研究显示，睾酮疗法对于65岁以上老年男性的性功能、步行能力和情绪心境都有很好的改善效果。睾酮疗法可以使老年人体内的睾酮水平提高到约与中青年差不多。由此可以全面地改善患者的性功能，还可以提高患者行走的距离。研究还发现，睾酮虽然不能够增强使用者体能，但是可以改善他们的情绪心境，消除抑郁症状。
该试验筛选了51085名男性患者，找到符合要求的睾酮水平足够低的790人。这些患者被随机分配到试验组与对照组中，试验持续一年。试验发现，心肌梗死、脑卒中、其他心血管事件以及前列腺症状在两组之间的发病率相似。
随着男性年龄的增加，体内的睾酮水平逐步降低，然而之前对于老年男性睾酮注射效果的研究结论却是不确定的。从该项研究的最初试验结果来看，睾酮疗法确实可以使低睾酮水平患者获益，这些初步的结论对于那些低睾酮水平患者来说是鼓舞人心的。然而，由于参与试验的人数太少，因此并不能就睾酮疗法的风险得出有临床意义的实验结论，有待继续探求睾酮疗法是否会对患者的认知功能、骨密度、心血管健康和贫血起到积极作用。
美国推出人类基因组编写计划
美国研究人员于2016年6月2日对外公布了名为“人类基因组编写计划”（HGP-write）的研究计划。研究者在《科学》杂志上介绍，这项研究计划通过政府与私人企业合作，从头合成一个完整的人类基因组，研究大约需要10年时间。
研究团队认为，人类基因组编写计划的重点是构建基因，让科学家能够“编写”基因组。人类基因组编写计划的首要目标是，在10年内把合成大型基因组的成本降低到现在的1‰ 。人类基因组编写计划的近期目标是合成1%的人类基因组，并提出6个先导项目，包括构建特定染色体或复杂癌症基因型，以更全面地模拟人类疾病、修改猪基因组以用于异种器官移植等。
科学家还列出了人类基因组编写计划的一系列潜在应用，包括培育可移植给人类的器官、通过全基因组重编码赋予细胞对病毒的免疫力、通过细胞工程技术赋予细胞抗癌能力、加速疫苗和药物的研发进程等。
人类基因组计划曾被一些人认为有争议性，但现在被视为是最伟大的探索壮举之一，让科学和医学发生革命性变化。人类基因组计划从1990年持续到2003年，重点是基因测序，让科学家能够“阅读”基因组。而人类基因组编写计划的重点是构建基因，让科学家能够“编写”基因组。但一些研究人员认为，创建一个人类基因组想法的雄心是值得称道的，但难免有些不切实际——迄今为止，科学家只能够从头合成微小的细菌基因组和一部分酵母基因组；另一些科学家则认为，在当前许多公司已经开始降低人工合成DNA的价格之际，人类基因组编写计划似乎是一个不必要的“工作集成”；还有一些人则认为，这项计划应该被推迟，直至该想法能够赢得更加广泛的支持。目前，整个计划的费用尚难预计，但可能会少于人类基因组计划的30亿美元。
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