近年來生物科技領(lǐng)域的發(fā)展日新月異楼眷，屢屢取得重大突破铲汪，哪些將會贏得眾生命科學(xué)家們火熱的“芳心”？哪些將會實現(xiàn)由科研領(lǐng)域到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的完美應(yīng)用罐柳？筆者對2017年全球生物科學(xué)領(lǐng)域的熱點進行了預(yù)測與前瞻掌腰，一起來看看：
CRISPR
一種成本低、易操作的基因編輯技術(shù)张吉，出道至今不過數(shù)年齿梁，便橫掃整個分子生物界，人稱 “基因魔剪”肮蛹、“上帝之手”勺择。從小麥到老鼠，到人類胚胎伦忠，CRISPR技術(shù)可迅速改變幾乎所有生物的DNA省核。
相較于傳統(tǒng)的基因編輯技術(shù)，CRISPR的使用成本低廉昆码，方便快捷气忠，已經(jīng)逐漸替代過去的復(fù)雜、高成本赋咽、低效（一次只能改變一個基因）的編輯方法旧噪，如鋅指核酸酶或類轉(zhuǎn)錄激活因子效應(yīng)物核酸酶。由于CRISPR如此強大的功能脓匿，其一經(jīng)問世便大放異彩舌菜，迅速引起了廣泛的關(guān)注。
NIPT
是Non-invasive Prenatal Testing的縮寫亦镶，自2008年日月，基于高通量測序（NGS）的無創(chuàng)胎兒產(chǎn)前檢測(Non-invasive Prenatal Testing,NIPT )技術(shù)開發(fā)至今，已有數(shù)萬例的臨床驗證證明此方法的可靠性和穩(wěn)定性缤骨，近百萬孕婦已選擇該檢測技術(shù)爱咬。全球有超過十個機構(gòu)提供NIPT服務(wù)，主要集中于美國和中國绊起。
NIPT的出現(xiàn)精拟，改變了整個產(chǎn)前診斷領(lǐng)域的格局，也獲得國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)會及專家的高度關(guān)注虱歪。美國蜂绎、中國、加拿大笋鄙、意大利师枣、日本先后就這一新技術(shù)的臨床應(yīng)用，發(fā)表臨床指導(dǎo)方針與意見萧落。
PD-1/PD-L1免疫療法
是當(dāng)前備受矚目的新一類腫瘤免疫療法践美，旨在利用人體自身的免疫系統(tǒng)抵御癌癥洗贰，通過阻斷PD-1/PD-L1信號通路使癌細胞死亡，具有治療多種類型腫瘤的潛力陨倡，有望實質(zhì)性改善患者總生存期（OS）敛滋。
全球商業(yè)情報機構(gòu)GBI發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計到2022年兴革，全球免疫治療市場規(guī)模將從2015年的615億美元擴大至742億美元绎晃，或?qū)⒄紦?jù)腫瘤治療的半壁江山。就國內(nèi)而言杂曲，專家估計三年內(nèi)將達到幾百億的市場規(guī)模庶艾。
如此肥沃的市場必然會引得國內(nèi)外企業(yè)激烈相爭，2015年衛(wèi)計委重大新藥創(chuàng)制專項已明確將PD-1解阅、PD-L1等列為重要靶點落竹，國內(nèi)越來越多的企業(yè)涉及這一領(lǐng)域泌霍。
當(dāng)前货抄，PD-1/PD-L1免疫治療領(lǐng)域競爭異常激烈，市場峰值高達350億美元朱转，該領(lǐng)域的佼佼者包括百時美施貴寶蟹地、默沙東、羅氏藤为、阿斯利康怪与。目前，各大巨頭正在火速推進各自的臨床項目缅疟，調(diào)查單藥療法和組合療法用于多種癌癥的治療分别，以徹底發(fā)掘該類藥物的最大臨床潛力。
腸道微生物
被譽為人類的"第二基因組"的腸道菌群存淫，近年來已經(jīng)成為最火爆的研究領(lǐng)域之一耘斩。微生物專家楊瑞馥教授曾說道“即便是‘盲人摸象’般的相關(guān)性研究，仍然能夠揭示大量有價值的人體腸道微生物組學(xué)知識桅咆，反映了腸道微生物組與具體疾病的關(guān)系”括授，腸道微生物這渺小的身材中蘊含的“智慧”和“能量”已經(jīng)無法掩蓋。研究發(fā)現(xiàn)腸道微生物在人類疾病中的作用不可小覷岩饼。
腸道微生物與帕金森綜合征荚虚。美國研究人員在《細胞》雜志上發(fā)表的動物研究顯示，這種常見的神經(jīng)退行性疾病可能與腸道里的微生物變化有關(guān)籍茧。研究人員通過有腸道菌的小鼠與無菌小鼠的對比試驗的出結(jié)論版述，腸道微生物組是帕金森氏癥的重要推手。腸道菌群的組成變化或者腸道細菌本身的變化寞冯，可能促使甚至導(dǎo)致運動機能惡化院水，而運動機能惡化是帕金森氏癥的主要癥狀腊徙。這項發(fā)現(xiàn)意味著醫(yī)生可能要從腸道著手治療帕金森氏癥，比如調(diào)節(jié)短鏈脂肪酸水平檬某、服用益生菌或清除有害的微生物撬腾。
腸道微生物與癱瘓。發(fā)表在了《實驗醫(yī)學(xué)雜志》（The Journal of Experimental Medicine）上的研究表明恢恼，腸道微生物可以直接通過神經(jīng)纖維與我們體內(nèi)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)“交流”民傻，還可以通過代謝產(chǎn)物（如短鏈脂肪酸）和神經(jīng)遞質(zhì)（多巴胺、乙酰膽堿等）建立腸道神經(jīng)系統(tǒng)與中樞神經(jīng)系統(tǒng)間的聯(lián)系场斑。此外漓踢，來自俄亥俄州立大學(xué)神經(jīng)學(xué)研究所的Phillip Popovich教授在最新的研究中發(fā)現(xiàn)，脊髓損傷后漏隐，腸道通透性會增加喧半，誘導(dǎo)“腸道細菌移位”。不光脊髓受損對腸道微生物有影響青责，反過來挺据，如果菌群受到干擾，也會加劇脊髓損傷脖隶、并影響損傷修復(fù)的進度扁耐。研究人員還發(fā)現(xiàn)，在腸道微生物上“做一些手腳”或許就能夠改善這些問題产阱。
腸道微生物與腎結(jié)石婉称。研究人員發(fā)現(xiàn)，腸道細菌的分泌物可預(yù)防或治療腎結(jié)石构蹬。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在即將出版的《美國腎病學(xué)會雜志》(JASN)上王暗。在研究這種細菌的時候，芝加哥大學(xué)的醫(yī)學(xué)博士Hatim Hassan和他的同事發(fā)現(xiàn)庄敛，由Of產(chǎn)生的分泌物可以刺激組織培養(yǎng)皿中生長的人類腸道細胞轉(zhuǎn)移草酸俗壹。他的團隊還透露，這種觀察到的刺激機制涉及SLC26A6的蛋白激酶A（PKA）信號通路和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運铐姚。重要的是策肝，產(chǎn)甲酸草酸桿菌的分泌物通過刺激小鼠結(jié)腸草酸分泌，減少尿草酸的排泄隐绵。
腸道微生物與中風(fēng)之众。Weill Cornell醫(yī)學(xué)院的研究人員最近發(fā)現(xiàn)，特定腸道菌能利用免疫系統(tǒng)減輕中風(fēng)的嚴(yán)重性依许」缀蹋“我們這項研究為人們展示了大腦與腸道的新關(guān)聯(lián)，”Weill Cornell醫(yī)學(xué)院的副教授Josef Anrather說峭跳”焐簦“有望改變?nèi)藗儗χ酗L(fēng)及其風(fēng)險的認(rèn)知缺前。” 研究人員指出悬襟，改變腸道菌的組成將成為預(yù)防中風(fēng)的新方法衅码。這種方法特別適合那些中風(fēng)高危人群，比如心臟經(jīng)過手術(shù)或腦血管存在堵塞的患者脊岳∈哦危“飲食干預(yù)比使用藥物更容易，而且對腸道菌組成的影響最大割捅，”Dr. Anrather說奶躯。這項研究發(fā)表在Nature Medicine雜志上。
（文獻：Commensal microbiota affects ischemic stroke outcome by regulating intestinal γδ T cells）
腸道微生物與乙肝亿驾。國立臺灣大學(xué)醫(yī)學(xué)院Han-Hsuan Chou和Wei-Hung Chien帶領(lǐng)的一項新研究表明嘹黔，腸道微生物組的發(fā)展可以解釋“為什么嬰幼兒往往比成年人更易于患上慢性乙肝？”莫瞬。研究結(jié)果顯示儡蔓，腸道菌群組成在肝臟對HBV的免疫反應(yīng)中起重要作用。更年幼的小鼠可能更容易患慢性乙肝乏悄，因為它們的腸道微生物群尚未穩(wěn)定浙值。成年人的腸道微生物群已經(jīng)穩(wěn)定恳不，更容易患者急性乙肝檩小；然而，成年小鼠的腸道菌群被抗生素打亂了烟勋，對HBV感染的響應(yīng)與年輕小鼠相似规求。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在最近的《PNAS》雜志。
（文獻：Age-related immune clearance of hepatitis B virus infection requires the establishment of gut microbiota）
腸道微生物與抑郁癥卵惦。在小鼠研究中阻肿，抗生素，益生菌（活菌）或特定的繁殖技術(shù)導(dǎo)致的腸道細菌的改變均與焦慮和抑郁行為相關(guān)沮尿。通過糞便菌群移植丛塌，這些行為可以從一只小鼠“轉(zhuǎn)移”到另一只。更有趣的是畜疾，在今年的一項研究中赴邻，從抑郁癥患者分離得到的腸道菌群樣品被轉(zhuǎn)入無菌小鼠體內(nèi)。這些小鼠顯示出了與抑郁癥有關(guān)的行為改變啡捶。
壓力也可能對腸道菌群與心理健康很重要姥敛。我們都知道壓力會導(dǎo)致精神疾病的發(fā)生。我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)壓力和微生物群落之間存在雙向連接瞎暑。
單細胞測序
最近幾年彤敛，關(guān)于單細胞測序的報道日益增多与帆。事實上，單細胞測序是一個新興的領(lǐng)域墨榄。單細胞測序分為單細胞轉(zhuǎn)錄組測序和單細胞基因組測序玄糟。單細胞轉(zhuǎn)錄組測序分為：單細胞DGE、單細胞polyA測序袄秩、單細胞lncRNA測序茶凳。單細胞基因組測序分為：單細胞外顯子組測序和單細胞全基因組重測序。
單細胞測序較傳統(tǒng)測序而言有不可比擬的優(yōu)勢播揪。在單細胞層面贮喧，所有的疾病在病理學(xué)上都是不一樣的。單細胞研究能夠幫助我們更好地認(rèn)識為什么有些細胞生病了猪狈，而另外一些細胞卻還是正常的箱沦；也能夠告訴我們?yōu)槭裁从行┘毎麑λ幬锏拿舾行苑浅８撸墒橇硗庖恍┘毎麑λ幬飬s“無動于衷”雇庙。
常見的基因組測序技術(shù)避免不了這一現(xiàn)象帶來的影響谓形，基于這一原因，研究人員開啟了單細胞測序技術(shù)的探索之路疆前。單細胞測序技術(shù)可謂是生物科技發(fā)展史上的一大創(chuàng)舉寒跳。
胚胎基因編輯
2015年，第三代基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9榮登著名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志十大科學(xué)突破榜首竹椒。2015年9月童太，據(jù)英國廣播公司（BBC）報道，著名的辛克斯頓團隊（the Hinxton Group）近日發(fā)表聲明指出胸完，對人類早期胚胎的遺傳基因進行編輯具有巨大的科研價值书释，這一技術(shù)未來有可能在倫理上被接受。辛克斯頓團隊是由關(guān)注人類干細胞研究和胚胎編輯技術(shù)的權(quán)威科學(xué)家組成的非正式的國際團隊赊窥。
2015年12月初的人類基因編輯國際峰會聲明中表示爆惧，基因編輯技術(shù)不得在妊娠過程中被用于修改人類胚胎。該聲明同時也為研究利用基因編輯技術(shù)修改人類胚胎或生殖細胞開了綠燈锨能。
2016年1月扯再，英國的一個監(jiān)管委員會將評估一項世界矚目的申請，倫敦Francis Crick 研究所的研究人員申請用CRISPR技術(shù)敲除日齡胚胎（day-old embryos）中的發(fā)育基因址遇。在當(dāng)日的新聞發(fā)布會上熄阻，申請者Kathy Niakan闡述了她所提議研究背后的基本原理，希望這一研究路線有一天可以改善不孕治療傲隶。
2016年5月饺律，國際干細胞研究學(xué)會（ISSCR）對干細胞領(lǐng)域的研究指南進行了更新，最新研究指南涵蓋所有關(guān)于人類胚胎的研究，包括對人類胚胎基因進行修改复濒。研究指南建議脖卖，所有涉及對人類胚胎進行人為操縱的研究，都應(yīng)與利用人類胚胎建立干細胞系的實驗一樣巧颈，接受特殊的“胚胎研究監(jiān)督”程序畦木。該指南還呼吁，科研人員應(yīng)繼續(xù)遵守在體外培養(yǎng)人類胚胎不超過14天的慣例砸泛。該指南支持在接受嚴(yán)格監(jiān)督的前提下十籍，在實驗室中對人類精子、卵子或胚胎進行基因編輯唇礁，但強調(diào)勾栗，現(xiàn)階段不應(yīng)將其應(yīng)用于臨床。
2016年9月盏筐，瑞典開啟健康人類胚胎基因編輯围俘，科學(xué)家希望這項研究將有助于科學(xué)家更多地掌握胚胎早期發(fā)育狀況，同時可能未來有一天形成新的治療不孕不育癥以及預(yù)防流產(chǎn)琢融。
腫瘤液體活檢
是目前國際界牡、國內(nèi)精準(zhǔn)醫(yī)療方面最火熱的話題之一。在“2020年全球液體活檢市場將達220億美元”（BCC Research）的喧囂聲中漾抬，國內(nèi)外各大公司紛紛開始布局腫瘤液體活檢領(lǐng)域宿亡，比如羅氏、Illumina纳令、安可濟挽荠、鹍遠基因、元碼基因泊碑、云健康坤按、海普洛斯等毯欣。
然而馒过，腫瘤液體活檢卻也面臨眾多亟需解決的問題，比如CTC檢測平臺的可靠性等酗钞。也正是因為有著光明的前途和正存在的問題腹忽，才使得腫瘤液體活檢成為當(dāng)下熱門的行業(yè)技術(shù)之一。腫瘤液體活檢有多火砚作，看看這些事件就知道了：
美國政府于2016年1月啟動了癌癥“登月計劃”（Cancer Moonshot）窘奏。2016年10月中旬，白宮宣布要聯(lián)合癌癥檢測及治療有關(guān)的企業(yè)葫录，大力推進和發(fā)展癌癥的血液檢測着裹，用于檢測和監(jiān)視癌癥。這個血液檢測計劃稱作Blood Cancer Atlas（他們隨后稱之為Blood Profiling Atlas）米同，旨在通過聯(lián)合不同企業(yè)分享研究數(shù)據(jù)骇扇，以此發(fā)展癌癥的血液檢測摔竿。
美國FDA宣布已經(jīng)批準(zhǔn)了羅氏公司的血液cobas EGFR突變V2用于檢測非小細胞肺癌相關(guān)的EGFR突變。這是由該機構(gòu)批準(zhǔn)的第一個針對于非小細胞肺癌相關(guān)基因突變的血液基因測試少孝。它現(xiàn)在可以用來作為Genentech公司的抗癌藥物特羅凱（厄洛替尼）的一個協(xié)助診斷試劑继低。具體而言，血液樣本中檢測外顯子19缺失或外顯子21（L858R）取代突變可以幫助篩選從與藥物治療中獲益的患者稍走。
醫(yī)療保險機構(gòu)Palmetto宣布已將體細胞變異ctDNA分析測試納入其保險范圍袁翁。“我們應(yīng)該鼓勵各大臨床實驗室向ClinVar提交體細胞變異檢查報告以及有關(guān)的臨床表型分析結(jié)果婿脸×皇ぃ”Palmetto說。ClinVar是一家免費基因型和表型數(shù)據(jù)供應(yīng)機構(gòu)狐树，由NIH于3年前創(chuàng)立年柠。迄今為止，已經(jīng)有超過500家臨床數(shù)據(jù)生產(chǎn)者與ClinVar建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系褪迟。
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