Nature：新技術終結長期爭論

日期：2012-06-18 07:57:03

來自日本自然科學研究院，京都大學，福島醫科大學等處的研究人員發表文章，提出了一種新型技術，通過將兩種新基因轉移載體結合在一起，能有效的把某個基因傳遞到特殊神經環路上去。利用這種方法，研究人員發現了大腦一種“間接途徑（indirect pathways）”，這未來也許能用于大腦疾病基因治療。相關成果公布在Nature雜志在線版上。

領導這一研究的是日本自然科學研究院 Tadashi ISA教授，以及項目助理教授Masaharu KINOSHITA，ISA教授是一位知名康復神經學研究領域的科學家，他曾發表多項康復訓練對大腦影響的研究成果。

對于這一最新成果，他表示，“這種新技術能用于人類中樞神經系統的基因治療，目前我們已經在高等靈長類動物上進行了實驗。”

這種新技術就是雙重病毒載體轉染技術（the double viral vector transfection technique），病毒載體是分子生物學實驗中經常用到的一種工具，主要就是利用病毒具有傳送其它基因組進入其它細胞的特性，進行轉染，這種方法可以用于基礎研究，基因治療，以及制作疫苗。

而這種最新技術能將兩種基因轉移載體結合起來，有效的把某個基因傳遞到特殊神經環路上去，這樣研究人員就能成功完成選擇性，可逆性的固有神經元抑制——固有神經元是指介導皮質運動區域與脊髓運動神經元之間間接連接的脊髓中間神經元。

由此研究人員發現了一種“間接途徑（indirect pathways）”，這種途徑之前被假設認為是在進化過程中，大腦到運動神經元（調控肌肉的神經細胞）直接連接建立之后殘留下來的。然而這項研究卻發現這種間接途徑實際上在高度發達的靈巧手部運動中扮演了重要角色。

有人認為高等靈長類動物，包括人類在內都通過發展出手部操作熟練技巧，完成了爆炸性進化。之前的研究認為單個手指移動的能力是大腦皮層運動區與調控肌肉運動的脊髓運動神經元之間直接聯系的進化結果。

而像是貓，老鼠等低等動物的笨拙爪運動，則只是皮層運動區與運動神經元，通過脊髓中間神經元連接的結果。這種人類和靈長類動物殘留的“間接途徑”的功能是什么，在這項成果之前，科學家們還并不了解。

這篇文章利用這一新方法，揭示出這一途徑實際上在高度發達的靈巧手部運動中扮演了重要角色，從而終結了這個長期的爭論。

病毒載體實際上在基因治療中應用的頗為廣泛，比如用于癌癥治療的溶瘤病毒。大部分溶瘤病毒設計靶向癌細胞上過表達的受體或是表面蛋白，以提高病毒僅進入和殺傷疾病組織的機會。當然，這需要腫瘤具有獨特的表面抗原。不過這是一種理想的情況，找到一些存在于腫瘤細胞而非正常細胞上的東西。而在大多數腫瘤中都是不太可能的，這或許就是這一領域發展如此緩慢的原因。

來自德州安德森癌癥研究中心的研究人員采取一種略有不同的做法。沒有側重于選擇性靶向癌細胞的病毒，或是操縱它們這樣做，他們設計出了一種載體VISA，VISA可以去到各處，但它的包裝只能在癌細胞中激活。除此之外，還有一種抗癌基因治療策略，就是從患者處采集免疫細胞，插入可誘導細胞靶向和殺傷癌癥的遺傳物質，然后再將這些細胞注入回患者體內。這些技術方法將促進癌癥基因治療的進展。