直击生命科学新突破（苏格兰）

直击生命科学新突破（苏格兰）

　　

日前，苏格兰科学家在多项生命学研究及临床试验方面获得重大突破。

苏格兰科学家发明皮肤癌新疗法

苏格兰科学家近日发明了一种发光式“贴膏”，开创了皮肤癌治疗的又一先河。

这种新装置以现有的“光动力疗法（PDT）”为基础，不仅有利于缓解疼痛还便于患者自行在家使用，因此有望开创一个全新的皮肤癌治疗模式。

该创举是圣•安德鲁大学的物理学教授Ifor Samuel和邓迪市内维尔斯医院 (Ninewells Hospital)光生物学研究小组组长皮肤学教授James Ferguson合作的结晶。他们于4年前开始合作，结合彼此在光物理学与“光动力疗法”的专业特长，探索治疗皮肤癌的新途径。他们研究结果就是这种轻便型“发光绷带”，自带发光源且便于携带，使患者在接受治疗的同时可以正常生活。

Samuel教授称：“通过将光物理学引入现有的治疗方法中，这种便携式光源体可用来治疗普通的皮肤癌。患者配戴它就像戴一块膏药一样方便，电池也跟ipod的电池差不多大。” 这种装置的光源是一种有机发光显示器（OLED），该显示器是Samuel教授显示器研究的前沿成果。Ferguson教授补充道：“该装置将对皮肤癌的治疗方法产生重大影响。这种发光贴膏成本低、易于携带而且使用方便。先期试验疗效显著，许多患者甚至主动要求用该方法进行治疗。”

该方法的优点是比常规疗法更为方便和舒适。由于采用了较低阶的光源（可缓释疼痛），患者在治疗期间也能行动自如。新研发的贴膏可让更多患者接受治疗，并有望使患者得到全科医生的治疗或在家接受治疗。该项专利技术得到了苏格兰工商委员会经营理念验证基金会（Scottish Enterprise Proof of Concept funding）的大力支持。目前该技术已授权给了Lumicure公司，这家公司的正与风险投资专家谈判，考虑提高资本金额来加速产品的商业化。皮肤癌在英国变得越来越常见，据估计，在苏格兰约有10%的人口，大约50万人可能会在有生之年罹患此病。

除了用于皮肤癌治疗，学者相信该技术在化妆品行业、延缓衰老或是粉刺等皮肤症状治疗领域亦有广阔前景。

 阿伯丁大学揭示畸形足相关基因

阿伯丁大学（Aberdeen University）的研究者近日揭示了畸形足的可能成因，有望给畸形足的治疗带来新的方法。

畸形足学名为先天性马蹄内翻足，是一种常见却很少被关注的小腿疾病。患者的足部天生错位——朝下或者内翻，他们的脚无法平放着地正常步行。在英国，1000个婴儿中大约有1-2个天生患有畸形足，可能发生在一只脚上也可能双脚都患有畸形足，这将给他们的生活带来极大的不便。常规的治疗从出生就开始了并持续数年，治疗方法包括数次石膏定型以及常常要几次才能完成的手术。

通过SPARKS慈善组织的资助，阿伯丁大学的科学家分析了1000多例基因样本，这些样本来自STEPS慈善组织成员以及在苏格兰、唐卡斯特和伦敦整形外科诊所就医的家庭。

该研究小组由临床遗传学家Zosia Miedzybrodzka 和流行病学家Linda Sharp领导，他们的研究首次表明了产生体内叶酸的基因突变可能是造成畸形足的部分原因。他们发现亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）C667T基因突变少的婴儿患畸形足的几率也低。

但研究学者也指出还有更多的工作需要进一步完善，例如决定这种影响的水平、其他基因的影响以及最好建议怀有畸形足婴儿或者有畸形足血缘的孕妇补充叶酸。研究者还强调妇女在计划怀孕时或怀孕前三个月应坚持服用适量的叶酸。

Miedzybrodzka博士称：“我很激动我们能取得目前的成果，虽然还有很多研究工作需要深入。畸形足是一种常见而又折磨人的疾病，但目前对它的成因还是知之甚少。感谢数百个家庭的支持，STEPS的支持，整形外科医生的支持和SPARKS的资助，我们已经找到了开展畸形足预防和治疗效果研究的钥匙。”

STEPS的总监和创始人Sue Banton对此研究很满意：“我们很高兴能够参与支持这项可以减少畸形足病发的研究。STEPS帮助了很多罹患此病的家庭。如果能为后代避免患上该病而提出建议行动，那将是非常了不起的事。”

 

 阿伯丁大学参与的眼部血管研究取得重大突破

阿伯丁大学（Aberdeen University）参与的一个研究小组近日发现了阻止角膜形成血管的分子，该重大突破将为一系列的新药开发提供广阔前景。

弄清阻止角膜形成血管的原因有助于科学家研制治疗多种疾病的方法，包括癌症、以及眼部疾病和眼部损伤等。

阿伯丁大学的高级讲师Martin Collinson博士对此发现显得很激动：“很多科学家在研究角膜，希望能找到血管是怎样形成的以及如何阻止这一过程。我们的结果能帮助治疗癌症、心脏病、风湿性关节炎、中风和黄斑变性等眼部疾病。”

角膜是我们看世界的窗口——如果角膜中含有血管，它失去透明性从而导致失明。如果观察一个正常的眼睛，你会发现在白色的巩膜上有血管存在，而角膜却没有。

Collinson博士表示：“对这一现象目前并没有满意的解释。从古希腊和印度时期人们就一直想弄明白为什么角膜没有无血管。我们知道血管内皮生长因子（VEGF-A）会导致血管的生长，奇怪的是角膜里却充斥着这种化学物质。”

研究人员发现，一个叫做可溶性受体酪氨酸激酶（VEGFR1，又叫sftls）的受体像海绵一样吸收了血管内皮生长因子（VGEF-A），使角膜内没有血管生长。

疾病或者损伤都可能造成角膜血管生成，类似的情形在癌症中也存在，正是因为血管生长肿瘤才能长大。

Collinson博士补充道：“我们发现VEGFR-1受体的减少导致了角膜中血管的生长，这给我们开发新疗法带来了极大的希望，因为有缺陷的角膜中的血管可以通过补充这种蛋白质而得到修复。”

这项研究由美国、日本、意大利和澳大利亚的著名研究机构和组织共同完成。阿伯丁大学是英国参与该项研究的唯一机构。

非洲爪蟾帮助爱丁堡大学科学家发现胰岛素释放细胞

苏格兰的干细胞科学家在干细胞治疗糖尿病研究上取得重大突破。他们的最新研究揭示了非洲爪蟾如何帮助科学家从干细胞中获取胰岛素释放细胞。

爱丁堡大学干细胞研究所的科学家研究发现，非洲爪蟾的前内胚层 (anterior endoderm)是由不同分子的级联活动（cascade）产生的，这些级联活动根本上又激化了Wnt蛋白质的活动。呼吸道、胃肠道、胰腺、肝脏、胸腺和甲状腺的内层发育均来源于这种称为“前内胚层”的早期胚胎结构。

Josh Brickman及其小组研究表明，Wnt蛋白质对胰腺和肝脏胚胎位置的形成至关重要。该研究成果为糖尿病等疾病的建模、药效检测以及最终开发新的移植疗法提供了广阔前景。

在此研究之前，该小组已经用老鼠的胚胎干细胞证明了哺乳动物中也存在同样的级联活动。他们相信Wnt蛋白质的这种活动将有助于目前将胚胎干细胞转化成前内胚层细胞的努力。而这也将是在实验室条件下获取肝脏细胞和胰腺中产生胰岛素的β细胞的第一步。科学家进一步研究发现，前内胚层的形成还包括阻断一种叫Nodal的蛋白质基因的产生。根据这些研究发现，该小组已经把他们的研究扩展至胚胎干细胞领域。他们正尝试用老鼠胚胎干细胞中的Wnt蛋白质生成完全不含Nodal蛋白质的细胞群。

Josh Brickman称：“我们相信蟾蜍胚胎的研究成果证明了胚胎干细胞将发育成真正的前内胚层，并有可能用于形成肝脏和胰腺。”

干细胞科学家一致认可从胚胎干细胞中获取特殊细胞类型的最佳方法是，考虑胚胎细胞的起源以及掌控其出现的生物进程。

然而目前我们对分裂机制导致哺乳动物内胚层形成的理解还不够深刻，它的解剖也比蟾蜍胚胎复杂。所以爪蟾的研究为科学家提供了一个很有价值的参考。

该研究得到了Wellcome信托和医学研究委员会（Medical Research Council）的大力支持。

格拉斯哥大学的人工植入新技术

格拉斯哥大学研究员Huabing Yin博士近日发明了一种人工植入新技术，将极大提高人工植入的成功率。

人工移入通常指用人造器官（如人造膝盖、髋关节、心脏瓣膜和心脏起搏器等）来替代身体中某个受损的部位。移植的成功和效果很大程度上取决于它们与受体的器官、组织和细胞之间的匹配程度，医学上称“生物相容性”。由于体内许多植入材料是由金属和塑料等工程材料组成，它们常常因无法与周围细胞相匹配而被受体排斥。

Yin博士研制出了一种植入材料涂层将降低这种排斥性。该涂层会重塑植入材料周围的自然环境，使周围的细胞把植入材料也当成身体的一部分。

Yin博士说：“性能良好的植入材料大多是由工程材料制成的，但他们常常不能与身体细胞相容。通过给交界处的植入材料涂上与周围细胞环境相同的涂层，工程材料就具有生物医学系统的特性，增加了植入材料在患者体内的成活率。”

该技术亦可应用在新药研发和疾病诊断上。新药开发的一个重要阶段就是在活细胞内检测药物的潜在毒性和副作用。在药物研发领域里，培育状态稳定的细胞接受测试需要花费几天的时间和成千上万的细胞。Yin博士的涂层技术使用了更少的细胞更快达到状态，不仅有利于细胞保持仿生环境，而且还将大大减少培育的时间和金钱。

Yin博士解释说：“这项技术将大大节省新药开发企业的时间和金钱，因为它结束了需要大量人工持续投入的机械检测方法。”

Yin博士补充说：“测试细胞稳定的成活状态将保证新药研发公司收集数据的可靠性，这对药品改进和开发都至关重要。涂层还可以根据各制药公司的具体需要而设计。例如一家公司想要改进血凝的疗法，该涂层就可模拟凝结血管的状态。这将极大提高药效检验的准确性。此类技术节约成本的空间不可限量。”

爱丁堡大学的研究为非洲昏睡病带来福音

苏格兰研究者参与的一项蛋白酶研究取得了重大突破，这将有可能抑制肆虐非洲的昏睡病的蔓延。

爱丁堡大学和曼彻斯特大学的一个联合研究小组发现了昏睡病寄生虫体内的一种蛋白质，将为开发防范该疾病的新药提供重大依据。

人体免疫系统通常无法察觉昏睡病寄生虫，但研究人员发现，通过阻止该蛋白质起作用，人体免疫系统可以做出识别并消灭它。这一研究成果给易受此致命疾病打击的660万非洲人民带来了希望。每年都有成千上万非洲人民被这种病夺去生命。

该研究的重要意义在于，它成功地发现了阻止该病的病源布氏锥虫生命周期的方法。在它的不同生命周期，该寄生虫可寄生在人体和动物身上，以及能够传播该疾病的舌蝇上。它会采取一种躲避人体免疫系统的形式寄生在人体上，但是当舌蝇叮咬人把寄生虫带走时，它又会紧接着更换一种形式寄居在新的主人上（该过程即分化）。

该小组是由爱丁堡大学领导并由Wellcome信托提供资助的。他们的发现揭示了寄生虫从人体寄生形式到舌蝇寄生形式的转变规律。一种叫TbPTP的酶在其中起了关键作用，调节这个转变程序。当科学家在实验室中培养出寄居人体形式的寄生虫后，加入阻止TbPTP酶工作的药物，寄生虫自发地转变为寄居舌蝇形式。这对疾病的治疗是个大好消息，因为人体免疫系统可以识别出寄居舌蝇形式的寄生虫来。

实验室中导致该变换的药物并不适用于生活中的人们；但如果可以研制出具备相同功效的药物，人体的免疫系统就可以识别并制服这种寄生虫。

爱丁堡大学生物科学院的Keith Matthews 博士说：“这些酶看起来就像寄生虫生命周期的调节器。相关的酶是制药业治疗肥胖和糖尿病等药物的主要目标。这些药将很有可能（尤其是在经济上）用于昏睡病的防治上。”

昏睡病又称为锥虫病，是威胁非洲众多地区的头号疾病。虽然该病早在上个世纪50年代就有被根除的迹象，但近期它又开始死灰复燃。据估计，每年有30万人受到昏睡病的感染，成千上万的人被昏睡病夺去生命。缺少药物治疗的昏睡病对非洲来说是一个致命的打击。该病的早期治愈成功率相当高，但晚期的治疗相对困难而且费用昂贵。

目前大多数的用药都是针对晚期阶段。这种方法虽然已经治愈了相当多的患者，但它也造成了3%-10%的患者大脑损伤或者死亡。甚至连寄生虫的抗药性也在逐步提升。

编注
苏格兰的生命科学产业

苏格兰的生命科学产业具有勇于创新的优良传统，包括从麻醉术、CAT扫描到MRI技术在内的许多发明都体现了这一点。今天，这一传统在世界上最有创造性和热情的人们手中继续传承——代表人物包括发现了P53癌症抑制基因的教授大卫.雷恩爵士（Sir David Lane），世界级的克隆技术专家伊恩.威尔马特教授（Ian Wilmut）以及世界上最有权威的癌症治疗专家、教授菲利普.科恩爵士（Sir Philip Cohen）。

关于苏格兰国际发展局（Scottish Development International）

苏格兰国际发展局(Scottish Development International)是由苏格兰行政院(Scottish Executive)与苏格兰工商委员会(Scottish Enterprise)以及苏格兰高地和岛屿委员会(Highlands & Islands Enterprise)共同成立的组织，主要目的在于整合苏格兰国际经济发展活动的资源。

苏格兰国际发展局海外投资，同时鼓励并支持苏格兰企业开拓国际市场。为了适应知识经济产业的竞争趋势并提升苏格兰整体的竞争力，苏格兰国际发展局整合过去十年苏格兰成功的经济发展经验以及最先进的科技研发成果，与全球市场进行更密切的互动与连结，在彼此互惠的情况下，推动全球经济的成长。

如欲获知更多信息，敬请登陆 www.scottishdevelopmentinternational.com