十岁那年,露丝卢普博士告诉父亲她可以治愈癌症。
Mayo Clinic生物医学发现中心癌症研究员鲁普博士笑着说:“ 我当时可能不知道癌症是什么。” 但是如果卢普博士小时候不知道癌症是什么的话,现在她的确知道了。 为一名乳腺癌研究人员20年,作为疾病幸存者的八年,卢普博士是癌症的老兵。
美国国家癌症研究所的数据显示,今天,美国将近40%的人将被诊断为癌症。
“我的意思是,想想这个房里的人数,”她说,当我们坐在一个满室医生和研究人员的食堂。 “这里头有多少人患有癌症或将患有癌症, 想了这真令人忧心。”
这种未得到满足的需求和对科学的热情促使卢普博士和她的Mayo Clinic同事发现了新的癌症治疗方法。而在美国范围内,他们正在研究一个有前景的概念:让癌症挨饿的药物。
露丝卢普博士
在人体内,每个细胞就像一个工厂。它有输入营养物质的管道,加工原材料的机器,以及细胞需要的产品,如能源的输出管道。人体内的大部分细胞分裂或成长速度缓慢。它们对日常饮食所提供的营养非常满意。但癌细胞是不同的。他们需要更多的管道来推动其不正常的增长。正是这种进展 – 癌症发展前的代谢变化 – 使卢普博士执迷长达二十年。
具体来说,让她执迷的是癌症如何使用脂肪。
人体使用的脂肪是脂肪酸的形式。脂肪酸是储存能量的长链碳原子。它们由酶制成,从脂肪酸合成酶开始。脂肪酸合成酶就像三维装配线,将碳和碳连接成脂肪酸。这个过程越经常发生,细胞对生长和分裂的能量和材料就越多。
对于癌细胞来说,这是促进转移和生长的盛宴。
为了阐明脂肪酸合成酶在癌症中的作用,卢普博士和她的研究小组证实,大多数癌症组织的酶水平都升高 – 不仅仅是乳腺癌。他们也发现了一个更不祥的现象。
卢普博士说:“我们确定表达脂肪酸合成酶的肿瘤往往更具侵袭性。而且因为他们更有侵略性,所以整体患者生存率更低。”
为了检查脂肪酸合成酶在癌细胞中的起因和作用,研究人员决定阻断酶的作用,看看细胞中发生了什么变化。 在他们的实验中,当细胞活性较少的脂质可用时,肿瘤生长和分裂减慢。 最终,研究小组确定,如果没有快节奏的脂肪酸代谢,癌细胞的总体代谢会以多种方式减弱,最终启动细胞的“受控死亡”过程。 同时也向卢普博士建议了进一步的治疗机会。
HER2阳性乳腺癌有一个有效的药物治疗。但是,随着时间的推移,肿瘤细胞可能会变得有抵抗力,再次增长和分裂。卢普博士和她的团队知道,阻断脂肪酸的产生削弱了肿瘤细胞。他们现在想知道是否它可能会削弱癌细胞,使它们再次对药物产生反应。而它的确做到了。阻断脂肪酸合成酶使肿瘤细胞在细胞,组织和小鼠中恢复对原来的治疗的反应。
卢普博士和她的团队的基础科学研究引导了新的脂肪酸合成酶抑制剂和一期临床试验的药物开发合作。在进行这项试验的同时,卢普博士与Mayo临床肿瘤学家图非亚哈达德博士一起接受了第二阶段的临床试验资助,以研究脂肪酸合成酶在乳腺癌中的作用和可能的治疗方法。
“在Mayo Clinic,能够处理患者样本和结合团队合作的能力,如临床医生,病理学家,统计学家等看待事物完全不同的科学家,创造了临界质量。” 卢普博士说,“它创造了一个可以前进,思考不同的研究力量。”
位于佛罗里达的部分研究力量正在从另一个角度探索同一个概念。
“我一直相信答案在肿瘤里,”Mayo Clinic佛罗里达州院所的癌症研究员约翰·科普兰(三世)博士说。
约翰·科普兰(三世)博士
科普兰博士的实验室专门从事患者肿瘤组织的遗传分析。使用捐赠的手术和活检组织,实验室对正常组织和癌组织的基因组进行测序,以提出新的治疗方案。在癌组织中高表达但在正常组织中不表达的基因提供了一个关于细胞内出了什么问题的想法,也许可以做些什么来阻止它。 在肾脏的比较中,研究人员测试了前200个过表达基因,以查看哪些促进了肿瘤生长或细胞增殖。 其中,31个显示出最积极的增长,使其成为药物开发的良好目标。
科普兰博士说:“SCD1是这些基因之一。 “我对此一无所知,但正是这些发现过程使我们朝着新的方向前进”
基因SCD转化为硬脂酰辅酶A脱氢酶-1(SCD1)。 SCD1在脂肪酸合成酶(卢普博士的研究重点)的下游发挥作用,并且是构建脂肪酸的细胞过程的一部分。 正如卢普博士所做的那样,科普兰博士的研究小组在一些侵袭性癌症中寻找SCD1,他们发现SCD基因在大多数情况下是开启的。 基于这些发现,SCD1似乎是一种很好的药物赌注。 SCD1抑制剂已经开发用于其他治疗,如SCD1升高的糖尿病。 那么制药公司有兴趣合作吗?。
不幸的是,他们没有。 科普兰博士没有找到任何公司想要重新激活他们的癌症治疗。 幸运的是,他有另一种选择。
科普兰博士说:“我们说,我们只好自己做。 “我们有能力这么做,因为我们有汤姆考尔菲尔德。”
汤姆考尔菲尔德博士是Mayo Clinic的计算化学家。 他与研究人员协商,使用计算药物设计,基于计算的医学化学和结构指导性研究设计新药。
汤姆考尔菲尔德博士
为了开发SCD1抑制剂,考尔菲尔德博士创建了一个计算机程序,可以从数据中学习并预测未来的选择,称为机器学习算法。“
“在计算机图书馆的600万化合物开始,我们还原过滤器然后减少到一组高度可靠的药效,你可把它想象为积木或俄罗斯方块,” 考尔菲尔德博士解释说。“在我们得到一个能在方程组中提供良好物理学的物体之前,我们会产生数百万个不同的碎片。”
考尔菲尔德博士说,这表示与其测试数千种化合物,他们测试了300种左右。
最后,他们想出了一个新的化合物称为“SCD1具体inhibitor-4”,或ssi4。该化合物阻断SCD1基因产生的酶,阻止细胞产生内质网所需的单不饱和脂肪酸。当细胞感受到这种变化时,它开始了受控细胞死亡或细胞凋亡的过程。
“内质网是细胞的一个区域,当细胞受到压力时,它试图保存细胞,”柯普兰博士说。“但是如果压力过大,它实际上会触发这种凋亡途径并杀死细胞。”
目前,ssi4已在细胞培养测试。柯普兰博士说,下一步是利用创新的动物模型寻找与其他药物的抗肿瘤协同作用。
柯普兰博士说:“我们有31个靶点(在肾癌细胞中过度表达)。“我们可以采取不同的组合,看看哪些是最有效的。”
这种能力是敏捷的和提供一种化合物, 协同其他药物的能力是关键,柯普兰博士解释道。
“你和我可能被诊断出患有肾癌,”柯普兰博士说,“但是你的肾癌和我的肾癌有很大的不同,即使是在同一个器官里。”。不同的基因通路可能与个别癌症有关,
这就是为什么病人对治疗有不同的反应。
但是柯普兰博士希望能从他在细胞中看到的东西上获得希望。他说:“我们可以阻止肿瘤的生长并杀死肿瘤细胞。”。
柯普兰博士和卢普博士的新化合物的发现科学的过程,翻译临床试验并希望进入临床医生的手中,这些酶抑制剂可能提供一种遏制癌细胞的新方法,并为患者带来新的希望。
Mayo Clinic在其亚利桑那州,佛罗里达州和明尼苏达州的院所以及整个Mayo Clinic健康系统进行基础,翻译,临床和流行病学研究。
患者的需求驱动Mayo Clinic的研究。随着医生对患者进行治疗并寻求推进患者护理的机会,他们与Mayo Clinic科学家和研究团队一起开发新的改进诊断工具,药物,设备,治疗方案等等。
Mayo Clinic独特的协作和团队合作文化,以及广泛的设施和资源,使研究人员能够解开和解决复杂的研究问题。回答这些问题需要一群关心疾病患者的医生,调查疾病分子基础的基础科学家以及研究其对人群影响的流行病学家。
这种紧密集成使得快速为患者带来可靠的诊断和治疗成为可能,并与下一代医生和科学家分享这些知识。
结果?更多的希望。新鲜的答案。改善患者护理。更好的健康。
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伦敦 — 胃食管反流病是世界上最常见的消化道疾病之一。当胃酸从胃部上升到食管时就会发生这种状况:胃能抗酸,但食管的抗酸能力却没有那么强。妙佑伦敦医疗中心的胃肠科医生James East(医学博士)说反流病虽然很常见,但如果长期不加以治疗,可能会出现严重的并发症。 胃灼热是反流病的一个主要症状,但该病远不止于此。 “胃食管反流病,是指您的食管内壁受到酸和化学物质侵蚀,”East博士说。部分反流病患者可能会感到咽喉哽住、吞咽困难、胸部疼痛、咳嗽,或有不断加重的哮喘型症状。 “反流病的并发症包括食管炎,即食管底部的炎症,”East博士说:“如果这种情况持续存在,您可能会出现食管瘢痕形成或缩窄,或食管狭窄。” 如果它长期存在并愈合,食管内壁就会变为一种更耐酸的形式,称为巴雷特食管,这是一种相当常见的反流病并发症,East博士说。 巴雷特食管是一种食管内壁因酸反流而受损的状况,会导致内壁增厚并发红。随着时间的推移,食管与胃之间的阀瓣可能会开始失效,导致食管受到酸和化学物质侵蚀。在部分人中,反流病可能会引起食管下段内壁的细胞变化,导致巴雷特食管。 虽然经常出现胃灼热可能是一个征兆,但许多巴雷特食管患者没有任何症状。巴雷特食管确实会增加罹患食管癌的风险。虽然癌症风险很小,但巴雷特食管患者应定期检查癌前细胞,这一点很重要。 巴雷特食管风险最高的人群包括: “如果您有其中三个风险因素,则应该进行巴雷特食管的内窥镜筛查,”East博士说。为了筛查巴雷特食管,医生会将一根末端带有摄像头的发光管(称为内窥镜)穿入咽喉,以检查食管组织变化的迹象。通常会进行活检以取出组织并确认诊断。 巴雷特食管的治疗取决于食管中异常细胞的生长程度和患者的整体健康状况。早期治疗可能包括生活方式措施和药物,以帮助减少酸反流,从而减少食管酸暴露。 巴雷特食管影响10%至15%的反流病患者,East博士说。一个小得多的群体面临着另一种风险。 “每年约200名巴雷特食管患者中有1人将发展为食管腺癌,”East博士说:“胃能很好地应对强酸性环境。但食管却无法应对酸。因此,当酸上升时,这种酸反流会损害食管细胞,导致它们被抗酸细胞取代,逐渐发展为巴雷特食管。” 目前已有反流病的创新治疗方法和药物,如质子泵抑制剂。但首先要避免诱发因素,如咖啡、酒精和抽烟。 “如果您有严重或频繁的反流病,应寻求医疗建议,”East博士说。 如需更多信息,请访问妙佑医疗国际(Mayo Clinic)和妙佑医疗国际新闻网。 ### 关于妙佑医疗中心 妙佑医疗中心是一家位于伦敦的非营利性学术医学中心,属于妙佑医疗国际的全资子公司。凭借卓越的医疗质量,美国妙佑医疗国际曾被《美国新闻与世界报道》评为排名第一的医院。妙佑医疗中心将为英国患者提供卓越的医疗体验。请访问妙佑医疗中心了解更多信息。 关于妙佑医疗国际(Mayo Clinic) 妙佑医疗国际是一所致力于创新并集临床实践、医学教育和科学研究为一体的非营利机构,以恻隐之心竭诚提供精湛医术和解决方案给需要治疗的每个人。请访问妙佑医疗国际新闻网,取得更多妙佑医疗国际的新闻信息。 [...]
罗切斯特,明尼苏达州 — 新研究报告称,社交距离规范限制了COVID-19的传播,但封锁和隔离也造成或加剧了其他健康问题。妙佑医疗国际(Mayo Clinic) 研究人员发现,在疫情期间,孤独感显著增加,友谊感也有所下降。这项于2月20日在《社会科学与医学》杂志上发表的研究还表明,疫情对女性和健康状况较差者有特别严重的不良影响。 研究人员表示,虽然保持身体距离在疫情期间很重要,但人际关系中的距离可能会对一个人的心理健康和幸福造成不应有的伤害。关闭企业和学校、取消社交聚会和活动的决定虽然有效地减缓了疾病的传播,但可能会产生意想不到的社会、心理、经济和药物滥用问题。 “人们应该有意识地努力与他人建立有意义的社会联系”,这项研究的资深作者兼妙佑医疗国际(Mayo Clinic) 内科医师Jon Ebbert医学博士说道。“在社会紧张和压力重重的时候,人们不仅要互相帮助,而且要积极保持联系。” 为了衡量疫情期间的变化,研究人员对比了1996名患者的调查结果。这些患者于2018年2月填写了一份问卷调查,并于2020年5月美国大部分地区实施居家令期间再次填写了一份问卷调查。这些问题分为六个领域:情感、组织管理(日常活动帮助)、友谊、孤独、被拒绝感和敌意感。 与男性相比,女性在疫情期间的孤独感更高。根据美国的失业数据,研究人员推测一个促成因素可能是女性的就业更可能受到COVID-19疫情的影响。 “工作场所通常是取得社交联系和支持的场所。此外,随着工作从工作场所转移到家庭环境,这可能会使女性的社会关系更加紧张”,第一作者、妙佑医疗国际(Mayo Clinic) 内科卫生服务研究员和流行病学家Lindsey Philpot博士说道。 最大的变化是友谊的减少,其次是孤独感的增加。 “人际关系有多种形式。我们可能观察到,在传染病大流行期间,女性可能会承受更大的孤独烦恼,”Ebbert博士说。“在社会结构发生重大变化时,我们大家都应该谨记,精心维系友谊,保持活力。” 不过并不全是坏消息,研究团队发现因为情感和组织管理上的支持有所增加,人们对敌意的感知有所减少。不过,那些一开始健康状况较差的人表示他们获得的情感支持有所减少。在被拒绝感方面,研究人员没有观察到任何变化。 “在重大社会变化期间,健康问题较多的人在情感支持方面可能会受到最大的负面影响,而此时却正是他们最需要情感支持的时候,”Ebbert博士说。 研究人员表示,他们的发现得到了压力缓冲假说的支持,该假说的结论是,在压力时期,社会关系可以起到缓冲作用。 “在实施身体距离指令之前,我们受益于被动的社交互动―篮球练习,家长会上与其他家长互动,或是会议间隙与同事聊天,”Philpot博士说。“保持身体距离要求我们与他人接触、联系和相处(虚拟)时更有目的性。因此,人们可以考虑与朋友安排一次虚拟咖啡约会,加入或主持一个线上知识问答之夜,或者拿起电话给家人或朋友打电话。” 调查对象中,处于终身关系的人占77%。63%的调查对象是女性,其中??78%的人表示自己身体状况良好或非常好,平均年龄为60岁。 研究共同作者全部来自妙佑医疗国际(Mayo Clinic),包括Priya[...]
罗切斯特,明尼苏达州 — 针对一种遗传性心脏病的研究发现了一种意想不到的心力衰竭新机制。这一里程碑式的发现在RNA结合蛋白(长期以来被认为与神经退行性疾病有关)的聚集与RBM20扩张型心肌病患者心脏组织中发现的蛋白质聚集之间找到了关联。 扩张型心肌病是一种使心脏更难将血液输送到身体其他部位的心肌疾病。十年前,妙佑医疗国际(Mayo Clinic) 的儿科心脏病专家Timothy Olson医学博士将这种疾病追溯到一种名为RBM20的基因的基因突变上。与大多数心脏病不同的是,这种类型的心肌病会在患者的青壮年时期发病,而且他们患心脏性猝死的风险特别高。 在过去的十年里,RBM20心肌病的心力衰竭是由于帮助心脏收缩的蛋白质的基因剪接异常引起的。然而,这个新发现查明了突变型RBM20破坏心肌细胞的另一种方式:通过病理性核糖核蛋白颗粒的积累,影响细胞内的一切并导致一种新的疾病形式。 “认识到有孩子和年轻人会因为这种基因突变而患上心力衰竭,这一点很重要,”医学博士Tim Nelson说,他是妙佑医疗国际(Mayo Clinic) 的Todd和Karen Wanek家族左心发育不全综合征项目的负责人,也是这项研究的主要作者。“我们已经把这些发现带回实验室,并建立了细胞培养来测试新的疗法。这项研究未来将专注于把这些发现从实验室带到临床试验,为我们的患者提供新的治疗方法。这项研究是实现此目标的一个非常重要的催化步骤。” 通过基因编辑技术,Nelson博士的团队制作了展示人类心力衰竭的所有典型临床症状的第一个大型动物模型:一只生来就带有RBM20扩张型心肌病人类基因的猪。这个模型让他们能够只用几个月的时间便可以研究心脏病在动物身上的发展。这种疾病在人类身上发展需要20年或更长时间。 在猪的心脏组织样本上做了一个简单的染色试验,发现有大量的RNA结合蛋白。Olson博士的RBM20扩张型心肌病人类患者组织的存档组织样本证实了这一发现。这些组织中也同样挤满了相同的蛋白质颗粒。这证明了一个新的概念,即除了基因突变引起的剪接之外,RBM20是一种RNA结合蛋白颗粒病,类似于Lou Gehrig病(又称肌萎缩侧索硬化症)和阿尔茨海默病等疾病。 “据我所知,这种细胞内蛋白质颗粒过量现象以前只在大脑或脊髓疾病以及一些非常罕见的骨骼肌疾病中出现过。如今,我们在心脏中发现了它,而心脏是一个比脊髓神经元或脑组织更方便研究的大器官。最重要的是,我们可以研究和开发治疗方法,在生命伊始便阻止这些有毒颗粒积聚,而不是等待50年或更长时间发展成退行性疾病。这是一个巨大的优势,可以加速在心脏和神经系统的核糖核蛋白颗粒变性疾病中的药物发现,”妙佑医疗国际(Mayo Clinic) 心脏病专家、这项研究的第一作者Jay Schneider医学博士说。 这项研究由妙佑医疗国际 的Todd和Karen Wanek家族左心发育不全综合征项目资助。 ### 关于妙佑医疗国际(Mayo[...]