資料整理、編譯/許敏　　圖片來源/資料中心

每次新的一年開始，Sciences（科學）、Nature（自然）、The Scientists(科學人)或知名媒體總不忘回顧去年一年來，生命科學領域所發生的重大突破與事件。這是不管研究單位、生技製藥企業、以及所有關注生命科學和醫學發展的民眾們，每年引頸期盼的饗宴。研究人員希望自己能接軌世界級的研究，生技製藥業者更藉此作為企業研發選題的重要參考。

能被權威期刊評出的每一項突破，都代表著可能為人類生命醫學帶來新的希望，其潛藏的醫療應用開發，更可能為企業帶來巨大的商業利益。若同時被不同期刊選上的科技，包括基因重組技術、腦科學研究、幹細胞治療發展以及二代基因定序的各種應用等，更可能意味著這些科技正蔚為該領域的核心主流。

「對焦研發風向，接軌世界研究」，本刊特別一次收錄各期刊的評選，值得您參考！

Science《科學》2013年十大突破

癌症之謎，仍是科學家長年追獵之路。

2013年，一些癌症免疫療法臨床試驗的樂觀數據，似乎為攻克癌症的路途帶來一大轉彎的途徑。然而，科學家仍然無法判斷其前景如何。2013年11月，英國《獨立報》報導，科學家可以利用一項名為Crisper的基因重組編輯新技術，極其精準地設計人體基因的任何一個組成部分。

美國麻州大學醫學院教授梅洛（Craig C. Mello），說：「Crisper技術絕對是重大突破。這項技術的強大程度令人難以置信，從農業到潛在的人體基因療法等，無所不包。」梅洛因為發現調控遺傳基因訊息機制，能夠對扭轉癱瘓性疾病具前所未有的治療作用，因而獲得2006年諾貝爾醫學獎。

這項具有里程碑意義的技術，可隨心所欲地對DNA分子進行編輯。這意味著，現在有可能可以對人體23對染色體DNA的任一特定部分，進行最精細的設計或更改，大幅降低了體外受精胚胎實施各種基因缺陷療法的門檻。在不久的未來，許多愛滋病、或杭丁頓氏病（Huntington's disease, HD）等當前無法治癒的基因紊亂疾病，都可能有了治療的希望。

Crisper基因編輯技術帶來了革命性衝擊，也在科學界如火如荼地延燒。但是，Crisper技術和其他科學一樣面臨著了同樣的挑戰：是否在不久後，會有更加靈活的工具取代？任何一項帶來變革的科學突破，往往也伴隨地帶來更多的不確定性。

Science《科學》期刊以一貫客觀的精神，在欣喜、疑問和期待的態度中，評選出2013年他們認為生命科學的十大重要突破。

癌症免疫療法

免疫療法是一種完全不同的癌症治療方式，治療的目標是免疫系統，不是腫瘤本身。

儘管前景還存在許多問號，讓人體免疫系統不受腫瘤影響的長期努力，在2013年開了一道希望之門，也讓癌症治療有了一個新的轉折點。

今年6月，研究結果發現，結合伊匹（Yervoy）和nivolumab兩種抗體藥物用來抗CTLA-4和抗PD-1兩個蛋白受體的治療方式，有1/3的黑色素瘤患者，出現了深層和快速的腫瘤消退現象。

目前，雖不能證明阻斷T細胞表面受體PD-1之通路的藥物可以延長生命，但迄今其存活率讓醫界對此保持樂觀。

2011年，美國FDA批准了百時美施貴寶（Bristol-Myers Squibb，BMS，NYSE：BMY）針對轉移性黑素瘤的伊匹（Yervoy）抗體新藥。

2012年，霍普金斯大學和耶魯大學在近300名患者中使用抗PD-1療法的結果，有31%黑色素瘤患者、29%腎癌患者和17%肺癌患者的腫瘤萎縮了一半或更多。

2013年，據BMS報告指出，在1800名使用Yervoy治療的黑色素瘤患者中，22%的人在3年後仍存活。

早在20世紀80年代，法國研究人員就定義了T細胞表面的一種新蛋白受體CTLA-4，癌症免疫學家James Allison發現，CTLA-4相當於一個閥門，可以阻止T細胞全面啟動免疫攻擊，於是，他設法阻攔CTLA-4的作用，看是否可以使免疫系統摧毀癌症。

20世紀90年代，日本一位生物學家又發現了T細胞上的另一個閥門PD-1。隨著臨床實驗中抗CTLA-4與抗PD-1為癌症患者病情帶來顯著改善，該療法逐漸成為主流。

癌症免疫治療的曙光帶領腫瘤學家們踏入了這一道門，過了這個轉捩彎，科學家們也會繼續往前，不再回頭了。目前，至少有5家跨國藥廠接受了這一概念，正在開發該類抗體新藥。

CRISPR基因顯微手術

20世紀20年代，顯微鏡被帶進了手術室，其精確度和易用性帶來了一場外科手術的革命。

2013年，上述CRISPR的基因編輯技術問世，因為生物學家可以更加精確和輕易地對基因進行各種重組、設計，為基因組研究帶來了另一場變革。

十年前，這樣的基因顯微技術還是一個夢！

但在鋅指核酸酶（znicfingernuclease，ZFNs）和轉錄類激活因子效應核酸酶（The construction of transcription activator-like effector nucleases ，TALENs）出現後，只要定製一個被稱為Cas9的細菌蛋白，就能和追蹤特定DNA序列的RNA結合在一起，成為關閉、啟動或者改變基因的分子手術工具。

特定基因的定點修飾技術變得簡易、方便了，基因功能研究和潛在基因治療因此突飛猛進。

但是，2012年問世的CRISPR威力更驚人！

研究人員首次在試管中使用實驗室製造的CRISPR復合物進行基因編輯，科學界立即認識到CRISPR的潛力。

因為，在使用TALENs與鋅指核酸酶時，每個目標新基因都需要一個定制的蛋白質，但CRISPR只需要特定的RNA，比定制蛋白質還要簡單得多。

CRISPR在2013年成為矚目的焦點，短短10個月內有50篇相關論文發表，關於它的「how-to」網站，每天吸引了約900位研究人員訪客。

自從2013年1月起，十多個團隊已經使用CRISPR操縱了老鼠、細菌、酵母、斑馬魚、線蟲、果蠅、植物和人體細胞中的特定基因，希望瞭解這些基因的功能，並進一步利用它們為改善健康和疾病治療鋪平道路。

CRISPR還同時具有修改多個基因的潛力，簡化了製作疾病小鼠模型的工作。未來，CPISPR也許很可能會被更加靈活的基因編輯工具取代，然而，CPISPR的熱潮仍在來年持續發燒。

複製人體胚胎

2013年，研究人員宣佈，他們已經能夠複製出人體胚胎，並將其用於胚胎幹細胞（ES）的來源，這對一向存在道德爭議的ES，可是一個夢寐以求的目標。ES細胞能夠發展成任何組織，並提供與複製細胞完美匹配的基因，是研究和開發藥物的強大工具。只是，衛道人士對胚胎的取得始終抱持批判，也普遍憂慮複製人類胚胎的簡易便捷將會帶來社會隱憂。

這種複製技術被稱作體細胞核移植術（SCNT），科學家將細胞核從卵細胞中移出，然後將其與細胞材料和複製個體的一個細胞進行融合。融合細胞收到開始分裂的信號後，胚胎開始發育。迄今，科學家已經成功使用SCNT複製了老鼠、豬和其他動物，但一直未真正攻克人體細胞。

2007年，美國俄勒岡國家靈長類動物研究中心的研究人員最後複製出猴子胚胎，並從中獲得ES細胞。在過程中，他們發現僅一些調整就可以使SCNT（包括人類在內的靈長類動物細胞）更加有效。

最終的實驗效果驚人，10次實驗中就有1次可以產生ES細胞。其中一個關鍵的因素是咖啡因，它似乎是可以幫助穩定人類卵子細胞中的關鍵分子。

從長遠看，這個技術最終的挑戰將是一個開放與否和合性法的問題。自從首次嘗試複製人類，研究人員發現，他們可以通過將成年細胞“重新編輯”誘導出多能幹細胞（iPS細胞），並用來製作給特定病患的幹細胞。

科學家在2007年將該技術用於人體細胞，但在排除胚胎和人類卵子這兩大限制因素後，SCNT變得極具爭議性並且價格昂貴。不過，一些實驗證明，至少在老鼠身上，來自複製胚胎的ES細胞質量顯然比iPS細胞好。

這讓未來複製嬰兒成為可能，也因此引發了擔憂、甚至排斥。就目前看來，一切似乎還太早，俄勒岡的研究人員表示，儘管經過了數百次的嘗試，他們複製的猴子胚胎還無法使代孕個體成功孕育生命。

微生物與健康

研究人員發現，人體內的細菌在決定身體如何對營養不良和癌症等不同疾病挑戰上，扮演著關鍵重要角色。

100萬億個細胞承載著300萬種不同的基因－這是人體內生活的微生物生態狀況。各種動物研究顯示，這些看不見的微生物深刻影響著身體對環境、疾病和醫療的反應。2013年，研究人員進一步研究特定微生物對健康和疾病的影響方式。

2013年，研究人員追蹤腸道微生物與癌症間的一些聯繫。有3個抗癌療法被證明需要腸道細菌才能奏效；細菌可以幫助刺激免疫系統來應對藥物的療效。

一個小鼠研究也顯示，由於肥胖小鼠體內產生一種損害DNA的細菌副產品，導致肥胖相關的一種肝癌發生率也跟著上升。新發現還證實了之前的猜測：一種被稱作梭菌屬的腸道細菌，對刺激結直腸腫瘤有重要作用。 研究人員還發現了更多關於微生物影響免疫系統功能的實驗。例如，自身免疫性疾病—風濕性關節炎可能與一種被稱為普氏菌的細菌有關。

在小鼠實驗中，由於接觸室內外的貓狗所引起的過敏和哮喘，有很大程度上是由於腸道乳酸菌增加。

研究越來越明...