主编：赵路编辑：冯丽妃校对：么辰E-mail押lzhao＠ 国际 2015年4月30日星期四Tel（押010）625806173 超级响应超级希望 科学家尝试破解一小撮异常反应造福广大癌症患者 如果X与大部分晚期膀胱癌患者一样，她可能现在已经死了。
在第一次确诊后，她接受了标准化疗。
结果失败了。
然后，她参加了一个药物临床试验，该药物最初被批准用于治疗其他肿瘤，但科学家希望知道，它是否能作用于转移性膀胱癌。
结果似乎不行———参与试验的其他患者进展情况均不好。
但X却好于预期。
美国纽约纪念斯隆-凯特琳癌症中心（MSKCC）计算生物学家BarryTaylor表示，她的肿瘤完全消失了。
X正是在该中心接受治疗。
现在，5年多过去了，她依然健康且没有复发。
X是一名特殊的响应者。
这部分人十分稀少，他们对一种疗法有非常大的正响应，而这种疗法可能对其他大多数患者作用很小或毫无效果。
这种响应并非仅限于癌症。
例如，免疫学家已经发现了一些人艾滋病病毒测试呈阳性，但却没有艾滋病症状。
显然，超级响应非常少见，这让科学家很难进行研究。
他们轶事般的属性似乎能否定生物医学研究取得的统计结果。
但在一项临床试验中，即便有若干超级响应者，一种药物也很难获得批准，因为它无法改变大多数患者的健康。
这就意味着研究人员或药品企业缺少动机研究超级响应背后的机制。
但当更多的癌症超级响应案例出现在出版的科学文献中，以及能在分子水平剖析患者情况的技术的出现，这种忽视情况开始被扭转。
在X患者的案例中，基因序列揭示，她的肿瘤出现了一种突变，这也解释了她的癌症为何特别易受这种药物的攻击。
这似乎能帮助研究人员预测其他患者对潜在疗法的响应。
约翰斯·霍普金斯基墨尔癌症中心癌症专家hKinzler说，这种相对较新的能力能综合描绘一个肿瘤的基因、转录组（基因表达）和代谢组（新陈代谢过程），以增加找到异常值背后原因的机会。
超常特征 马里兰州国立癌症研究所（NCI）的BarbaraConley表示，有关超级响应者的定义并非被普遍接受。
Conley正在指导超级响应者创新项目（ERI），该项目旨在剖析这些患者的特征。
ERI认为，当一个肿瘤消失，或者患者比其他接受同样治疗的人活的时间长90%，那么就出现了超级响应。
对于难以治疗和晚期癌症而言，超级响应是指在至少6个月里，治疗使得肿瘤衰退至少30%，而接受同样治疗的患者的肿瘤仅衰退10%。
例如，在X的病例中，她的肿瘤基因组中的结节性硬化综合征1基因出现了突变，该基因涉及调节细胞生长和增殖的通路。
作用于X的药物能抑制该通路的信号。
但这无法完全解释X出现超级响应的原因。
针对与X共同参与试验的其他13个患者 总有一些人与别人不一样。
的肿瘤样本分析结果显示，4位患者也出现了同样的基因变异，但该药物仅让他们暂时缓解。
为了更好地理解X和其他超级响应者，ERI希望对更大范围的参数进行全面分析，其中包括患者的病历、DNA变化、不同基因的RNA水平和新陈代谢通路。
前MSKCC肿瘤学家VincentMiller也指出，目前针对超级响应的观念正在改变，并认为应该寻找更多的这样的个体。
现任基础医学公司首席医学官的Miller说，任何肿瘤学家都有少量患者在没有明显解释的条件下肿瘤消失了。
ERI鼓励临床医生与那些对一种药物出现超级响应的患者取得联系。
Conley表示，那时，一个跨学科评估将决定是否需要进行更多的全面分析。
最初的几个ERI样本开始陆续到来，研究人员将使用最新的设备进行全基因测序。
贝勒医学院人类基因测序中心DavidWheeler表示，全基因测序是理想的，因为它提供了最完整的基因信息。
但它也需要足够的样本、时间和金钱。
当样本很小或肿瘤纯度很低时，该团队将只关注蛋白质编码的基因。
现在，ERI正处于试验阶段，如果成功，它将扩大规模，例如，帮助肿瘤治疗中心在其生物信息库中寻找超级响应者。
全面试验 相关样本研究项目的最优先工作是提取 默克公司前肿瘤部主任StephenFriend提到，与寻找癌症超级响应者相比，其他领域拥有更悠久的传统。
例如，在艾滋病流行初期，免疫学家就注意到一些人可能艾滋病病毒（HIV）测试呈阳性，但没有出现症状。
这一异常情况起因于一种突变，其改变了HIV感染的免疫细胞类型的表面蛋白，因此能阻止HIV进入细胞。
这种特殊变异和疾病间的联系有时能带来靶向药物。
但Friend表示，基因不是简单的黑白世界———某种突变会导致所有患者出现相同的临床特点。
环境因素和其他基因变异也会发生作用。
他指出，这也可能是靶向药物不会对所有出现此类突变的患者100%起作用的原因。
稀有信号 图片来源：NeilTony/Getty 足够的核酸，从而进行外显子组和信使RNA测序等复合分析。
一些DNA还被送到基础医学公司，以便一次性发现和证实4类DNA改变：DNA链基础的替换、基因插入和删除、基因复制份数的改变、结构的重新排列。
理论上，如果样本产生足够的核酸数量，全基因组测序和DNA甲基化分析等其他类型的测验将能被完成。
而一个潜在的复杂性是，手术或活组织检查提取的肿瘤样本通常被放入福尔马林中，然后进行石蜡包埋。
福尔马林固定石蜡包埋（FFPE)标本在医学中心是标准化的，而且受到病理学家的偏爱，当希望在显微镜下研究肿瘤的细胞形态学时，他们能十分容易地切下薄片。
但负责指导分子特性实验的分子生物学家ErikZmuda表示，该过程能产生核酸交链作用，也能够氧化和剪切这些分子。
实际上，存在这样一种风险，表明超级响应的基因组信号实际是FFPE的人工产品。
因此，对于肿瘤基因组研究而言，研究人员更喜欢冷冻组织。
Zmuda及其同事认为应该寻找一种方式，帮助病理学家继续使用他们偏爱的FFPE样本储藏方法，同时允许分子生物学家以其需要的分辨率描述样本。
该团队希望找到肿瘤样本中的FFPE指示器，以便计算其对数据的影响。
该团队正在开发一种能校正相关影响的算法，以便更容易比较FFPE和冷冻样本的数据。
在一项临床试验中，科学家为数字而战：例 如，确保有充足的病例和控制组数量，以辨别
一 种药物是否有效。
IBM公司研究人员Gustavo Stolovitzky提到，他们致力于寻找全球趋势而 非个别人群。
Stolovitzky表示，显然，异常值太过稀少， 很难有许多统计功效。
但他也表示，相反，超级 响应是一个难以被忽视的强有力信号。
如果科 学家在ERI等数据库中寻找超级响应者，可能 会发现20个，甚至50个案例出现。
“这是我们 可以统计的数据。
”Stolovitzky说。
如果是这样， 人们将有可能发现有助于解释超级响应者如何 获得成功的模型。
在描述异常值时，科学家将不知道哪些分 子信号是决定性的，哪些需要进行全面分 析———基因测序数据、基因表达数据、临床数据 和其他评估结果。
但对比这些资料是棘手的：例 如，加州大学圣迭戈分校计算生物学家Trey Ideker指出，对比基因序列通常是一个挑战。
“我们测序这些个体，而他们就像雪花。
”他说， 即便患有相同类型肿瘤的人，他们的模型也是 独一无二的。
Ideker说，解决这种多样性的一个方式是 将肿瘤视为一个疾病路径，这里基因组群在细 胞中协同活动执行机能。
当在路径水平进行分 析时，他指出，模型就出现了。
例如，研究人员可 能发现一种癌症中貌似不同的突变全在一个特 定路径中，意味着它们能损害相同的细胞机能。
但
Ideker指出，这些网络模型无法完全解 释超级响应的生物化学因素，不过它们能指示 未来需要开发什么。
重要的是，通过考虑路径， 一个超级响应者就变成了一个组群的一部分。
即便它们不是一个大群体，这个人也不再是
一 个“异类”。
这里
，异常值必须经过严格筛选。
Friend 表示，只有这样才能得出良好结论，尽管事实 是它仍是一个人的简述。
Taylor也对此表示 同意。
不过，他说：“尽管如此，我们仍应致力 于探索最显著的异常应答，以确保给患者最 大的回报。
” （张章） 影像 来自全球的科学图片 3D佳肴好吃更好看 4月21日，食品设计师、厨师和美食家会聚荷兰，参加第一届3D食品打印大会，各色美食让人大饱眼福、胃口大开。
3D打印可以制作出创新美食。
食品设计师MarijnRoovers说，如果没有这种技术，他不可能制造出这款巧克力地球。
目前，大多数人都会选择用3D打印制作甜品，如下图所示的糖果屋。
有些糖果可以非常精致。
给旅馆和酒店设计的一款3D系统ChefJetPro3D食品打印机可以打印出多种颜色的糖果。
MariyaKawae拿着一块形状和她的面部非常相像的在日本东京一家巧克力工厂制作的巧克力。
为不育症患者带来新希望 线粒体技术引发试管受精大讨论 巧克力和糖果并非食品打印机仅有的“墨水”。
这架太空飞机的打印材料就是奶酪。
衍生自细菌的线粒体是人体细胞能量制造的“发电厂”。
现在，一家位于美国马萨诸塞州的公司相信，这些微小圆柱体也是怀孕的重要因素。
而且，该公司已经说服美国境外的若干内科医生对其进行测试，这或许为存在生育问题的女性带来了有争议性的希望。
超过10名女性利用该公司的试管受精（IVF）专利方法怀孕，该方法主要向女性自身成熟卵子中添加大剂量自体线粒体。
同时，美国食品药品监督管理局（FDA）在希望能在该国进行线粒体假设临床试验的受精专家和干细胞生物学家面前设置了重重障碍。
他们希望利用一种完全不同的试管受精策略：通过将一位女性的卵子里的染色体移植到另一位女性的卵子里，对线粒体进行置换。
这种名为线粒体补充疗法（MRT）的技术仅在英国合法，以避免非常罕见的遗传病。
在此之前，两位研究人员申请将该方法用于存在生育问题的女性身上。
但FDA表示，在允许该工作继续进行前，还需要更多的数据。
对于这两种试管受精策略而言，一个核心问题是，错误或老化线粒体是否实际驱动了不孕，修改这些问题能否让卵子恢复健康？这家名为“卵细胞科学”的生物技术公司表示，其近日在旧金山举行的会议上呈现的结论能回答这些问题。
在存在生育问题的少量女性身上，该公司获得了35%的受精率。
“我们非常激动。
”该公司执行总裁MichelleDipp说。
但杰克逊实验室生殖生物学家JohnEppig表示，他“高度怀疑”该公司已经在人类怀孕领域实现了飞跃。
Eppig表示，他们没有出版任何具有控制组的动物研究，以检测该方法能改善不孕不育，更不必说它对后代是否安全。
向一个卵细胞内增加线粒体的“后果是什么”“我们实际并不清楚”。
而在英国合法的线粒体补充疗法技术， 一些医生认为线粒体或能帮助治疗不育症。
在某些方面是更大的避雷针，原因是由此诞生的孩子拥有来自捐赠者的线粒体DNA，而其余DNA则来自其父母，这样一来他（她）将有3个遗传家长。
今年2月，英国批准了该技术，但并非用于不育症：它仅允许用于保护婴儿免于继承母亲线粒体致命遗传突变。
在美国，虽然没有法律禁止使用线粒体补充疗法，但FDA未给任何希望进行试验的人开绿灯。
去年，该机构要求医学研究所考虑该技术的利与弊。
该研究所近日举行了第二次会议，并希望能于2016年发布一份报告。
之前，FDA就已经涉足该领域。
2001年，它就叫停内科医生向无法怀孕的女性卵子内注射取自健康女性卵子的包含线粒体的细胞 图片来源：ZEPHYR/SCIENCESOURCE 质。
但在FDA介入之前，该方法已经使17个婴儿诞生且大部分健康。
但一位约20年前就致力于细胞质转移的内科医生表示，不可能得出一个清晰的结论。
新泽西州生殖遗传学公司临床胚胎学家JacquesCohen表示，这是一个“中间试验，而非随机对照试验”。
当然，数位经历诸多试管受精失败的女性能有一个孩子让Cohen及其同事备受鼓舞。
但他指出，参与者数量很少，而且没有控制组，另外细胞质包含除线粒体外的诸多因素。
而且，埃默里大学生殖内分泌学家JenniferKawwass也认为，错误线粒体阻碍受精的证据仍然是初步的。
Kawwass致力于试管受精 安全性研究。
要求FDA允许将线粒体补充疗法用于 不育症女性的洛克菲勒大学干细胞生物学家AliBrivanlou表示，人体试验是解决相关问题的最好方式。
他补充道，此时此刻，“不关心可能欢迎该方法的女性的想法是不道德的”。
但FDA十分谨慎。
该机构写到，线粒体补充疗法“并没有被充分确定，以支持首个人类实验”。
但该机构并没有完全关上大门，它要求其他的人类卵细胞实验室研究和动物实验，以证明其安全性和有效性。
它还表示，任何线粒体补充疗法临床试验都需要严格的细胞处理指导、登记标准和控制组。
FDA还建议，如果有可能，随访这些新生儿到成年期，并追踪他们的后代。
但Brivanlou等人表示，这些要求对他们或任何生育中心而言成本太大。
Dipp提到，卵细胞科学公司认为，它不需要FDA在美国眷顾该疗法，尽管该公司正在与FDA进行“低水平持续对话”。
它已经准备为加拿大、土耳其和阿联酋迪拜提供该疗法。
内科医生从取自女性卵巢里的小片组织中分离出“不成熟”卵子。
他们从细胞中提取线粒体，并将它们交给试管受精诊所。
诊所会将这些线粒体连同精子一起注射到女性的成熟卵细胞里。
“这一过程很有希望。
”加拿大多伦多先进生殖技术中心的RobertCasper说。
26位接受Casper治疗的女性中有17位进行了胚胎移植。
所有这些女性均不超过40岁，都经历了1~3次试管受精失败。
Casper表示，如果再进行传统的试管受精，“她们的受孕率或许低于10%”。
但美国威尔康奈尔医院生育专家GlennSchattman表示，卵细胞科学公司的结果“并不令人印象深刻”。
Schattman认为设置一个控制组是必要的。
但该公司并没有相关计划。
（张章） 食客经常对打印出的开胃菜肴持有警惕心理，如下图中用鹰嘴豆制作成“马形”的蔬菜珍品。
但是如果类似的食物变得更加稀松平常，即便是挑剔的食客可能也会学会喜欢这种现在人们认为罕见的食物。

A.J.Jacobs和妻子Julie在2013年的一次晚餐会上把这种形状像字母A和J的意大利蔬菜面条摆上了餐桌。
（红枫整理）