以色列希伯来大学成像技术可以帮助预测癌症

耶路撒冷希伯来大学正在开展一项新的研究，对同一患者进行不同时间的脑部扫描，在不进行侵入性或危险程序的情况下区分健康和患病的脑组织。

希伯来大学研究人员将这种阅读MRI的新方法与进行血液检测相比较。当我们进行血液检查时，它向我们展示了我们身体中白细胞的确切数量以及这个数字是否因疾病而高于正常水平。这项磁共振图像新分析为大脑提供了类似的信息。当对大脑进行扫描分析时，不同疾病中造成的大脑大分子存在巨大差异，通过这些差异可检测和分析判断神经退行性疾病的发作。这种新的磁共振图像可以帮助医生更快地确定疾病的发病并开始有效治疗，已被用作分析大脑的一种方法。

新的磁共振图像技术将使人们进一步理解大脑如何衰老的。当扫描年轻和年老患者的大脑时，发现一些大脑区域在不同年龄有很大差异。例如，在一些白质区域中，脑组织体积减少，而在灰质中组织体积保持不变，然而分子构成发生了重大变化。希伯来大学研究人员认为，通过非侵入性技术可使患者更早接受正确的诊断，有助于人们更长时间地维持和改善生活质量。

高胰岛素可能导致胰腺癌

不列颠哥伦比亚大学（UBC）的科学家首次证明了高胰岛素水平和胰腺癌之间的关系。当研究人员降低胰腺癌小鼠模型的胰岛素水平时，低水平胰岛素可以保护小鼠不患胰腺癌。在这项研究中，研究人员将一种不能提升胰岛素水平遗传特性的小鼠与一种易患胰腺癌的小鼠杂交。后代小鼠和对照组小鼠同样喂食已知能增加胰岛素水平和促进胰腺癌的食物。当为期一年的研究结束时，研究人员发现，胰岛素水平略有下降的小鼠可免于胰腺癌发生。无论观察整个胰腺、病变还是肿瘤，胰岛素的减少都意味着胰腺癌症的发病率有所降低。

已有研究发现，高胰岛素血症与包括乳腺癌在内的多种癌症有关，但与胰腺癌的关系最为密切。UBC的这项研究首次对上述发现进行了直接实验。这项发现为早期发现和预防人类胰腺癌提供了可能性。

日本癌症的“第五疗法”将在2020年使用

据日本媒体报道，在日本，用药物给癌细胞做上标记、通过放射线和光将其杀死的新型癌症疗法BNCT（硼中子俘获疗法）最早将在2020年开始使用，在癌症治疗方面，被称为继手术、传统放疗、抗癌药物、免疫疗法之后的“第五疗法”。这种疗法很可能可以用于和正常组织没有明显界限的病灶，与PET（正电子发射型计算机断层显像）检查共同使用，可在治疗前预测治疗效果。

治疗时，给患者服用的含有硼化合物的药物将被癌细胞吸收，以此为标记，使中子与其撞击发生核反应，破坏癌细胞的DNA。每次治疗40分钟左右。正常细胞基本上不会吸收硼化合物。在先期进行的临床试验中，以头颈部的癌症患者为对象，约70%患者的病灶有所缩小。

围绕硼中子俘获疗法，日本国内目前正在建设多处设施。中子以前主要通过核反应堆来生成，而现在已经利用加速器成功制造出中子。设备实现了可以安装到医院里的小尺寸，成为这一疗法的推动因素。在治疗所用设备和药物的研发方面，除住友重机械工业外，还包括半导体企业罗姆和电商乐天等意想不到的面孔。

唐氏综合征儿童白血病前期转化为白血病的机制

近日，来自德、英国高校研究团队首先使用三种方法对111位TAM和141位ML-DS病人的外周血和骨髓样本的基因组序列进行分析，为揭示由TAM到ML-DS的转化过程，作者在小鼠胚胎肝细胞中使用靶向Gata1的第二外显子的CRISPR-Cas9系统敲除Gata1，并将胎肝细胞移植到骨髓被清除的受体小鼠中，成功构建能够模拟TAM的模型。作者针对临床样本中检测到突变的基因设计gRNA，将gRNA混合后导入胎肝细胞，移植到小鼠中。通过对38只发生ML的小鼠癌细胞进行测序，发现82%能够与Gata1协同调控TAM到ML-DS的转化过程。

作者分析了111位TAM和141位ML-DS病人的外周血和骨髓样本的基因组序列，发现仅有GATA1突变为白血病前期发生所必需；同时还鉴定了ML-DS新的热点突变CSF2RB（A455D）。作者又建立了TAM转化到ML的小鼠模型，使用该模型鉴定得到18个在其中发挥重要作用的基因，从而为研究转化过程奠定了基础，未来可为控制唐氏综合征儿童白血病的发生提供新的策略。

超级增强子动态甲基化调控转录异质性

近日，美国Whitehead研究所RudolfJaenisch联合其他课题组第一次实时在单细胞和单染色体水平在体外和体内同时地证明了增强子甲基化的动态调控，而这种动态调控是导致细胞间甲基化水平不同的基础，并且会功能性地导致转录的异质性。

以Sox2和miR290-295两个基因的超级增强子研究对保持多能性有重要作用，而且其T-DMR在测序数据中显示低水平甲基化。在Castaneousx129F1的mESC中（两套基因组之前含大量SNP,便于区分不同allele），研究人员将两个不同颜色的甲基化报告子通过CRISPR/Cas9敲进Sox2或者miR290-295的超级增强子T-DMR，报告子的荧光可以实时反映在单细胞单染色体水平Sox2或者miR290-295超级增强子位点的甲基化变化。

结果表明细胞间的Sox2,miR290-295超级增强子的甲基化不但是异质性的，而且还是十分动态的。研究人员利用流式细胞分选（FACS）纯化出等位基因特异甲基化的细胞，在培养过程中这些细胞会重组之前的表观异质性细胞群。利用这些胚胎干细胞的动态变化和可纯化性，研究人员通过基因敲除实验发现甲基化的动态变化反映了三个甲基转移酶（DNMTs）的活性动态平衡，揭示去甲基化的过程是被动的。同时动态的甲基化也导致了动态的H3K27ac在增强子和启动子的同步变化。

研究人员还发现，miR290的不同等位基因超级增强子甲基化不会造成细胞生长或者表观遗传的不同，而Sox2如果两个等位基因超级增强子都被甲基化，会导致细胞生长缓慢，全基因组H3K27ac变化，但却还可以保留多能干性分化成三个胚层。最后，研究人员用这些干细胞构建了有两个等位基因RGM颜色的SOX2-SE-TG和MIR290-SE-TG转基因小鼠，通过分析这些小鼠的早期胚胎，发现囊胚的内细胞团中Sox2,miR290超级增强子的甲基化也是异质性和动态变化的。而且由于Sox2和miR290的表达位置不同，在MIR290-SE-TG小鼠中滋养层的miR290超级增强子甲基化也是异质性的。

该研究系统第一次实时在单细胞和单染色体水平在体外和体内同时地证明了增强子甲基化的动态调控，而这种动态调控是导致细胞间甲基化水平不同的基础，并且会功能性地导致转录的异质性。该研究的方法学可以被利用到其他系统表观遗传异质性研究中，比如癌细胞，很多癌细胞显示不正常的甲基化水平，而每个细胞的甲基化在不同位点、不同疾病阶段的失控又是十分不同的。利用该研究，可以更细化地区分每个细胞在不同位点和不同时间点的甲基化调控，并且能得出是哪一个下游基因由于甲基化失控导致转录失控，从而更好地理解发育、疾病、衰老的表观遗传调控进程。

Wnt和TGFβ信号协同调控与个体大小相关的生物行为

8月15日，来自美国Stowers研究所的AlejandroSánchezAlvarado团队发文揭示了Wnt和TGFβ信号通路如何协调生长和模式化进而调控涡虫大小与横裂生殖行为的具体机制。

首先发现了第一次分裂产生的子代片段长度与母体长度无关，相同时间内母体越长经历的分裂次数越多，产生的子代也越多，这些子代约1mm左右。这些结果证实涡虫分裂与大小有关、子代数目和分裂起始频率与母体大小也有关系。

随后利用RNA干扰库筛选前后轴模式化相关基因，结果发现TGFβ和Wnt信号途径组分可以作为分裂起始频率的调节因子，鉴定到actR-1、smad2/3、β-catenin、dsh-B、tsh和wnt11-6是分裂激活因子，而apc是分裂抑制因子。进一步的，利用RNAi与动态观察，证明它们是通过调节分裂频率而非分裂平面的前后轴模式化发挥作用。FISH结果证明TGFβ和Wnt信号组分与CNS标志物pc2共定位；去除包含头神经节的前部组织延迟了分裂行为的开始；敲低CNS模式化关键转录因子coe，显著减少了分裂。这些结果表明表达Wnt和TGFβ信号的前部中枢神经系统调节了分裂的开始。随后，作者进一步发现，Wnt和TGFβ信号调控了pkd1L-2+/gabrg3L-2+/sargasso-1+的机械感受神经元的模式化分布，并且这种分布也是与个体大小相关的。