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这个AI模型能救命:阿里达摩院联合浙大推出全球首个胃癌影像筛查AI模型,提前半年发现胃癌病灶
生物世界· 2025-06-26 07:48
胃癌筛查行业现状 - 胃癌是全球第五大常见癌症和第四大癌症死亡原因,75%新增病例集中在亚洲尤其是中国、日本、韩国 [9] - 早期胃癌5年生存率超95%,晚期不足30%,但现行胃镜检查因侵入性强、成本高导致依从性低,难以大规模推广 [9] - 传统血清学筛查胃癌检出率仅1.25%,与普通胃镜筛查(1.20%)差异有限 [9] GRAPE AI模型技术突破 - 基于平扫CT图像分析,无需特殊检查或造影剂,可定位胃部并完成肿瘤分割与分类 [12][13] - 通过捕捉胃壁增厚、粘膜纹理异样等细微特征识别早期癌变,AUC达0.92-0.97,显著优于放射科医生(0.76-0.85) [14][17][18] - 在78593例常规CT中标记10%高危人群,实际确诊率高达24.5%和17.7%,远超传统筛查1.25% [20][23] 临床验证数据表现 - 内部验证(1298例)准确率97%(AUC=0.970),外部验证(18160例)准确率92.7%(AUC=0.927) [18] - 提升医生诊断敏感性21.8%,特异性14.0%,早期胃癌(T1/T2期)检出率达23.2%-26.8% [22][23] - 在癌症中心回溯分析中提前6个月发现医生遗漏的胃癌病灶 [23] 行业应用价值 - 利用现有常规CT数据实现低成本大规模筛查,尤其适合医疗资源不足地区 [26] - 作为初筛工具可优化胃镜资源配置,将阳性检出率从1.25%提升至17.7%-24.5% [27][23] - 中国团队创新技术为全球胃癌高发区提供普惠性解决方案,有望改变防控格局 [5][30]
Cell:刘光慧团队破译运动抗衰密码,确定首个“运动模拟物”——甜菜碱,开拓科学抗衰新路径
生物世界· 2025-06-25 22:37
运动抗衰分子机制研究 - 研究团队首次系统解析人体对急性单次运动与长期规律运动的分子-细胞动态响应谱,揭示肾脏是运动效应的关键应答器官,其内源代谢物甜菜碱作为衰老延缓的核心分子信使[2] - 甜菜碱通过靶向抑制天然免疫枢纽激酶TBK1,协同阻遏炎症并缓解多器官衰老进程[2] - 该发现为"运动即青春之泉"提供分子证据,开创基于"运动模拟药物"实现系统性抗衰干预的全新策略[3] 跨物种研究设计 - 研究团队同步开展小鼠与人类运动健康研究,系统刻画年轻及年老小鼠14种器官组织对长期有氧运动的响应特征[6] - 解析运动通过重塑节律因子调控网络、激活血管新生信号、抑制多器官慢性炎症等核心通路延缓衰老的整合机制[6] - 招募13名健康男性志愿者开展严格对照试验,分为45天静息基线期、一次性5公里跑步急性运动期和25天长期规律运动期[7] 多组学分析框架 - 构建多模态数据耦合分析框架,将运动适应性反应解构为可量化的多组学动态网络[9] - 运用血液单细胞转录组学、血浆蛋白质组学、血浆代谢组学以及肠道微生物组学和代谢组学进行综合分析[9] - 结合"人-鼠"跨物种验证体系,系统解析单次急性运动与长期规律运动后的生理适应表现与机制[9] 运动延缓衰老机制 - 急性运动激发"生存应激型"代谢风暴与氧化损伤,长期运动驱动健康导向的代谢-免疫稳态重塑[11] - 长期运动从三方面延缓T细胞衰老:增强基因组稳定性、激活NRF2通路抑制炎症、促进T细胞存活增殖分化[12] - 长期运动上调肾脏甜菜碱水平,其合成依赖线粒体胆碱的两步氧化代谢,CHDH是关键限速酶[13] 甜菜碱抗衰效应 - 甜菜碱能精准模拟长期运动益处,改善多种人类二倍体细胞的衰老表型[14] - 老年小鼠口服甜菜碱延长健康寿命,显著改善代谢能力、肾功能、运动协调性等五大功能指标[14] - 甜菜碱特异性结合TBK1并抑制其激酶活性,阻断下游IRF3/NF-κB信号通路激活,抑制促炎因子表达[15] 研究成果转化 - 甜菜碱被确立为首个机制明确的内源性"运动模拟物",为无法耐受高强度运动的老年群体提供潜在抗衰策略[20] - 开创"内源性代谢物介导运动效益"研发新范式,将复杂生理效应转化为可量化、可操作的化学语言[20] - 研究成果为基于代谢重编程的衰老干预开辟新路径,深化对运动健康益处的认知[22] 其他相关研究 - 构建具有抗衰老、抗应激、抗恶性转化三重抗性的工程化人类抗衰型间充质祖细胞,可显著延缓多器官衰老[27] - 证实二甲双胍能够重置灵长类动物衰老时钟,显著延缓衰老[31] - 发现免疫球蛋白积累是衰老的关键特征和驱动因素,构建多器官衰老时空图谱[35] - 发现CHIT1阳性小胶质细胞驱动运动神经元衰老,补充维生素C可抑制脊髓运动神经元衰老[37] - 揭示内源性逆转录病毒亚家族在细胞衰老过程中被唤醒,提出古病毒复活介导衰老理论[43]
上海科技大学发表最新Nature论文
生物世界· 2025-06-25 17:14
甜味受体研究突破 - 人类甜味受体是由TAS1R2和TAS1R3组成的异源二聚体,属于C类G蛋白偶联受体(GPCR),能够感知天然糖类、人工甜味剂和甜味蛋白,影响代谢调节[2] - 此前缺乏人类甜味受体的三维结构信息,阻碍了对其工作原理的精确理解[3] 研究成果 - 2025年6月24日,上海科技大学研究团队在Nature发表论文,解析了人类甜味受体在无配体状态和结合三氯蔗糖状态下的高分辨率三维结构[4] - 研究揭示了甜味受体独特的非对称二聚体结构特征和配体识别机制,三氯蔗糖仅与TAS1R2的捕蝇草结构域结合[6][7] - 通过结合诱变和分子动力学模拟,研究描绘了TAS1R2中甜味剂的识别模式,揭示了配体结合时的构象变化和独特的激活机制[7] 研究意义 - 该研究为理解甜味感知提供了关键的分子基础,为设计新型人工甜味剂和靶向甜味受体的药物研发策略提供了新思路[9] - 这是刘志杰/华甜团队继2022年报道人类苦味受体TAS2R46、2024年报道TAS2R14、2025年初报道TAS2R16之后,在化学感知分子机制研究领域的又一突破[9]
Nature子刊:北京大学魏文胜团队开发先导编辑筛选技术,揭示人类基因组中功能性同义突变
生物世界· 2025-06-25 10:55
同义突变的生物学效应研究 - 传统观点认为同义突变在进化中是中性的,但2022年密歇根大学张建之团队在Nature发表论文指出酿酒酵母的同义突变大多是非中性的,会破坏细胞适应性[2] - 早期研究显示病毒和原核生物中的同义突变可能影响其适应性[2] - 这些发现在非真核生物和酵母中的结论是否适用于哺乳动物和人类尚不清楚[3] PRESENT高通量筛选技术 - 北京大学魏文胜团队开发了PRESENT技术,利用先导编辑研究人类基因组中的功能性同义突变[4] - 该技术基于刘如谦2019年开发的先导编辑系统和2021年增强版PEmax系统[7] - 研究构建了包含297900个epegRNA的文库,靶向3644个人类蛋白质编码基因进行大规模筛选[7] 研究发现 - 群体层面分析显示同义突变与非同义突变在适应度效应方面存在差异,但表型分布相似[9] - 只有很小一部分同义突变显示出可检测的效果[9] - 团队开发了DS Finder机器学习模型,揭示同义突变对mRNA剪接、转录等生物过程的影响[9] 技术应用 - 将单细胞筛选方法与PRESENT技术集成,命名为DIRECTED-seq[7] - 研究发现同义突变能改变RNA折叠方式并影响翻译,如PLK1_S2案例[9] - 结合筛查数据和模型可预测具有临床危害的同义突变[9]
拜耳与清华大学持续深化科研合作,加速推进前沿科学与药物创新转化
生物世界· 2025-06-25 10:55
拜耳与清华大学科研战略合作 - 拜耳与清华大学签署第六期科研战略合作协议,重点推动肿瘤、心血管及肾脏、神经学、罕见病及免疫学等领域的基础研究向新药研发转化[1] - 合作内容包括未来三年资助联合科研项目,并对生命科学和药物创新领域的杰出科学家提供奖励[2] - 双方自2009年建立合作以来,已开展75个联合研究项目,发表15篇国际合著论文,并设立"拜耳讲席教授"和"拜耳研究员"奖项,表彰100余位科学家[3] - 2022年首次设立"拜耳科研转化基金",三年内支持9个早期科研成果转化项目[3] 合作成果与行业影响 - 该合作被视为跨国药企与中国本土学术机构科研合作的典范,推动了一批面向人类健康重大需求的前沿研究[4] - 合作模式涵盖药物研发全链条,包括新靶点发现、疾病机制研究、药物筛选及创新剂型探索,累计开展超100个项目[5] - 清华大学副校长评价合作在互信基础上推进了科研与药物研发的融合创新,为全球健康挑战提供解决方案[4] 拜耳在中国的创新生态布局 - 拜耳将中国视为全球生物科技创新策源地,通过Co.Lab项目赋能10-15家本地初创企业,聚焦肿瘤、心血管及肾病、细胞与基因疗法等领域[6] - 目前已有5家中国生物技术公司入驻拜耳Co.Lab,并与浦合医药达成PRMT5抑制剂全球许可协议,进入I期临床试验阶段[6] - 公司持续深化与北京大学等顶尖学府的合作,强化开放式创新生态[5]
Cell:司美格鲁肽们迎来强大对手,全新减肥机制,降糖、减脂,不掉肌肉,已完成1期临床试验
生物世界· 2025-06-25 10:55
药物研发突破 - 口服候选药物GRK偏向型β2AR部分激动剂ATR-258在临床前试验中显示出与注射版GLP-1类药物类似的血糖调控和减重效果,且未出现GLP-1类药物常见的肌肉量减少副作用[2] - ATR-258通过激活骨骼肌新陈代谢改善血糖控制和身体成分,避免了GLP-1类药物的食欲减退、肠胃问题等副作用[3] - 该药物采用偏向与G蛋白偶联受体激酶(GRK)偶联的β2肾上腺素受体(β2AR)通路选择性激动机制,代表全新治疗类型[8] 临床研究进展 - 在48名健康受试者和25名2型糖尿病患者中的1期临床试验显示,ATR-258具有良好的药代动力学特性和耐受性[13] - 与标准β2受体激动剂相比,ATR-258显示出更低的心脏副作用;与GLP-1受体激动剂利拉鲁肽相比,肌肉副作用更少[12] - Atrogi AB公司计划开展更大规模2期临床试验,验证在人类患者中的效果[16] 潜在应用价值 - ATR-258可能实现健康减重(只减脂肪不减肌肉),且无需注射给药[15] - 该药物既可单独使用,也可与GLP-1类药物联合使用,因两者作用机制完全不同[15] - 研究结果表明未来可能在不减少肌肉量的情况下改善代谢健康,这对2型糖尿病和肥胖症治疗具有重要意义[6]
Cell重磅:全球首例!启函生物iPSC-CAR-NK细胞疗法成功治疗一种难治性自身免疫疾病
生物世界· 2025-06-25 07:52
系统性硬化症治疗突破 - 海军军医大学长征医院徐沪济团队联合启函生物在Cell发表全球首个iPSC来源的CD19/BCMA双靶点CAR-NK疗法QN-139b治疗弥漫性皮肤系统性硬化症(dcSSc)的成功案例 [2][3] - QN-139b实现"现货型、低毒性、广谱靶向"的自身免疫疾病精准治疗新范式,展现启函生物在现货型细胞治疗领域的技术领先优势 [4] QN-139b技术细节 - 采用诱导多能干细胞(iPSC)工程化改造,通过9个基因编辑(敲入6个/敲除3个)实现双靶点清除致病B细胞和浆细胞 [6] - 创新性使用非剪切型胞嘧啶碱基编辑器确保基因组安全,引入tEGFR安全开关和CD16敲除降低毒性风险 [6] - 自主知识产权NK存续元件增强体内扩增能力,单次治疗剂量为6×10^8个细胞,分四次给药 [9] 临床效果 - 36岁重症dcSSc患者治疗后6个月随访显示:mRSS评分显著降低,ACR-CRISS评分改善,自身抗体下降50%以上,补体恢复正常 [9] - 外周血分析证实病理性B细胞清除,皮肤微血管重构,实现免疫重置 [9][10] 行业技术进展 - 启函生物同步开发CD70靶向iPSC-NK细胞(70CAR-iNK),可抵抗同种异体T细胞排斥并增强抗体依赖性细胞毒性 [23] - 徐沪济团队此前通过邦耀生物开发的异体通用型CAR-T(TyU19)成功治疗3例自身免疫疾病患者,6个月随访显示深度缓解 [15][17] - 同种异体CAR-T在系统性红斑狼疮治疗中实现持久缓解,3名患者均达到SRI-4临床标准 [19] 专家评价 - 徐沪济指出iPSC-CAR-NK具备通用性、iPSC和NK细胞三大优势,安全性特征显著优于传统疗法 [12] - 裴钢院士强调启函生物的高通量基因编辑技术为通用型细胞治疗开辟新方向 [12] - 启函生物CEO杨璐菡表示技术平台可延伸至iPSC-T细胞及通用型CAR-T开发 [13][14]
中国科学院发表最新Science论文
生物世界· 2025-06-24 17:29
鸟类酸味耐受性研究 - 中国科学院昆明动物研究所赖仞团队在Science发表研究,揭示鸟类对酸味的强大耐受能力的分子机制[3][4] - 研究发现鸟类酸味受体OTOP1的单个氨基酸改变强化了其对酸味的耐受能力[6] - 鸟类OTOP1受酸性物质抑制,其调节直接影响对酸味的感知和耐受性[7] 进化与生态适应机制 - 鸟类酸味耐受性增强与甜味感知能力的进化时间相同,暗示协同演化机制[8] - 酸味耐受性和甜味感知的协同进化使鸣禽能广泛食用含有机酸和糖分的水果[8] - 这一适应性特征可能帮助鸟类开拓更广阔的生态位,促进物种多样化[4][8] 研究方法与发现 - 通过祖先重建技术追溯鸟类酸耐受性演化的时间节点[8] - 研究聚焦于OTOP1受体在酸味感知中的关键作用[6][7] - 成果为动物感官演化与生态适应研究提供新视角[4] 学术资源 - 论文发表于Science,链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr7946 [9]
华山论剑!蛋白质AI模型哪家强?西湖大学/百图生科推出首个全面测试基准
生物世界· 2025-06-24 16:45
蛋白质基础模型基准测试工具PFMBench 核心观点 - 蛋白质科学在AI浪潮中迎来革命性进展,但缺乏统一评估标准导致模型性能难以横向比较 [2][3] - PFMBench是首个全面评估蛋白质基础模型(PFM)的基准测试工具,涵盖38项任务和17个模型,解决行业评估碎片化痛点 [10][12] - 多模态模型(如ProTrek)在11项代表任务中胜率达75%,显著优于纯序列模型(如ESM-2仅50%) [19][22] 任务库设计 - 模块化架构覆盖8大领域:注释、溶解度、定位、突变、互作、结构、生产和零样本任务 [12] - 精选28项核心任务偏差低于5%,如溶解度预测DeepSol的AUROC达0.85,突变任务PETA_TEM相关性仅0.14 [13] - 通过聚类分析将38项任务归纳为11组代表任务,实现90%效率提升 [18] 模型库组成 - 17个模型分为四类:纯序列(8个)、序列-结构(3个)、序列-功能(3个)、序列-结构-功能(3个) [16] - 筛选12个核心模型标准:酶分类任务(EC)性能需达ESM-2的85%以上 [14] - ProTrek以EC分数0.764领先,ProtGPT2垫底(0.697) [14][22] 关键发现 - 多模态模型通过对比学习对齐序列与功能语义,在定位任务中边界清晰度优于纯序列模型 [19] - 零样本评估(如ProteinGym)与监督任务结果无相关性,ESM-2零样本Spearman 0.439高于ProTrek的0.359 [20] - 参数扩增性价比低:ESM-2参数从1.5亿增至150亿仅6/8任务显著提升,DoRA微调在结合任务超越Adapter [21] 行业影响 - 首次建立标准化评测体系,终结模型开发者"自卖自夸"现象 [25] - 开源代码推动社区复现与扩展,加速抗体设计/酶优化等生物医药应用 [25] - 证明多模态融合(结构/功能数据)是未来发展方向 [19][25]
两篇NEJM齐发:司美格鲁肽复方制剂创造减肥新纪录,反超替尔泊肽
生物世界· 2025-06-24 14:18
司美格鲁肽与替尔泊肽的市场表现 - 司美格鲁肽一季度销售额超78亿美元 [2] - 替尔泊肽一季度销售额超61亿美元 [3] - 替尔泊肽在72周治疗中平均减重20.2%(22.8公斤),31.6%患者减重≥25% [2] CagriSema复方制剂的临床试验结果 未患糖尿病的超重/肥胖人群 - REDEFINE 1试验显示68周平均减重20.4%(26.6公斤) [3][11] - 34.7%参与者减重≥25%,19.3%减重≥30% [11] - 收缩压平均下降9.9 mmHg,87.7%糖尿病前期患者恢复正常血糖 [13] - 胃肠道不良事件发生率79.6% [14] 患有2型糖尿病的超重/肥胖人群 - REDEFINE 2试验显示68周平均减重13.7% [4][17] - 22.9%参与者减重≥20% [4] - 糖化血红蛋白降低1.8个百分点,73.5%患者达到≤6.5%水平 [19] - 胃肠道不良事件发生率72.5% [20] 药物机制与效果对比 - 司美格鲁肽单药治疗组在REDEFINE 1中平均减重14.9% [11] - 卡格列肽单药治疗组在REDEFINE 1中平均减重11.5% [11] - 替尔泊肽在SURMOUNT-5试验中减重效果被CagriSema超越 [3]