Cell雜誌最受關注十篇文章:穩居一年榜首的是哪篇文章?

腫瘤異質性是指不同患者腫瘤之間和同一個腫瘤內不同細胞之間的差異。這種異質性的存在會影響對癌症患者的診斷、治療和預後。為了解釋腫瘤的異質性科學家已提出了不同的機制，如上皮間質轉化（EMT），在該過程中上皮腫瘤細胞失去黏附力，並獲得間充質細胞的遷移特性，該過程與腫瘤轉移和耐藥性相關。為何有些腫瘤會發生EMT，而另外一些腫瘤則不會，其中的原因可能反映了起源腫瘤細胞的差異性，但是這種可能性到目前為止還未得到研究。

Cell創刊於1974年，現已成為世界自然科學研究領域最著名的期刊之一，並陸續發行了十幾種姊妹刊，在各自專業領域裡均佔據著舉足輕重的地位。Cell以發表具有重要意義的原創性科研報告為主，許多生命科學領域最重要的發現都發表在Cell上。本月《Cell》前十名下載論文為：

Hallmarks of Cancer： The Next Generation

這篇綜述性文章的重要性可從其長期佔據榜單中窺見一斑：Weinberg教授繼之前的癌症綜述後，又發表了一篇升級版綜述——Hallmarksof Cancer： The Next Generation，這篇同樣也是與Douglas Hanahan合作的論文長達29頁，簡述了最近10年腫瘤學中的熱點和進展，包括細胞自噬、腫瘤幹細胞、腫瘤微環境等等，並且將原有的腫瘤細胞六大特徵擴增到了十個，這十個特徵分別是：

自給自足生長信號（Self-Sufficiency in Growth Signals）；抗生長信號的不敏感（Insensitivityto Antigrowth Signals）；抵抗細胞死亡(Resisting Cell Death)；潛力無限的複製能力(LimitlessReplicative Potential)；持續的血管生成(Sustained Angiogenesis)；組織浸潤和轉移(TissueInvasion and Metastasis)；避免免疫摧毀(Avoiding ImmuneDestruction)；促進腫瘤的炎症（Tumor Promotion Inflammation）；細胞能量異常（DeregulatingCellular Energetics）；基因組不穩定和突變（Genome Instability andMutation）。

Progressive Loss of Function in a Limb Enhancer During Snake Evolution

蛇在1億年前失去了它們的四肢，但科學家們一直未弄清相關的遺傳學變化。在《Cell》發表的一項研究對這一過程進行了闡述，描述了一段蛇四肢形成相關的DNA片段，在蛇當中是突變的。當研究人員把蛇的這段DNA插入到小鼠體內時，小鼠發育出了截短的四肢，這表明在蛇的進化過程中，一段關鍵的DNA片段，失去了其支持肢體生長的能力。

本文資深作者、勞倫斯伯克利國家實驗室的遺傳學家Axel Visel指出：「實際上，這是人類以及所有其他有腿脊椎動物形成肢體所需的DNA指令的許多組成部分當中的一個。在蛇當中，它出了問題。它可能是發生在蛇身上的幾個進化步驟中的一個，不同於大多數的哺乳動物和爬行動物，蛇不能形成四肢。」

Abiotic Stress Signaling and Responses in Plants

這篇文章為著名學者朱健康研究員的綜述文章，他指出今天的科學研究發展為我們帶來了分子生物學、基因組學和CRISPR 基因編輯技術的重大進展，但許多關於植物脅迫信號轉導通路，也就是細胞如何感知環境變化，做出生物應答的這個過程依然是個謎。

科學家們常常通過沉默或者剔除一個基因來了解它的功能，但是對於植物來說，許多基因都行使著相同的功能，敲除一個植物基因，另外一個基因就會替代它，因此很難弄清楚基因和其功能之間的關聯。此外，植物細胞對脅迫的感知是通過其不同的組成元件的，這也增加了研究複雜性，比如說細胞膜、葉綠體或細胞核，都能整合起來，開啟防禦應答信號。

不過朱教授實驗室找到了解決這個問題的一個方法，他們發現了一個核心途徑：SOS，也就是植物中的一種非生存信號途徑，這一途徑參與了植物對過量土壤鹽分的感應與應答。

Hematopoietic-Derived Galectin-3 Causes Cellular and Systemic Insulin Resistance

中國醫學研究院北京協和醫學院的李平平教授和美國加州大學聖地牙哥分校Jerrold M. Olefsky教授的聯合團隊在糖尿病及肥胖症研究領域取得重要發現，揭示了通過阻斷galectin-3(Gal3)這一蛋白，可以有效逆轉糖尿病或肥胖症模型小鼠的胰島素抵抗和葡萄糖不耐受等症狀。

李平平和Jerrold M. Olefsky教授的團隊發現，問題的關鍵很可能就在於Gal3。它是一種凝集素糖蛋白，主要由巨噬細胞分泌，在患有肥胖症的人體和小鼠血液中水平偏高。巨噬細胞分泌的Gal3具有趨化效應，會吸引更多的巨噬細胞前來聚集，從而引起正反饋循環，導致出現持續性的炎症反應。

Live Cell Imaging Reveals the Dynamics of Telomerase Recruitment to Telomeres

由諾獎得主、科羅拉多大學癌症中心研究員、BioFrontiers研究所主任ThomasCech博士領導的一項研究，利用CRISPR基因編輯技術和活細胞、單分子顯微鏡第一次實時觀察了端粒酶和端粒之間的至關重要的互作。

研究小組採用CRISPR DNA基因編輯技術將一個密碼子插入到生成端粒酶的基因中使得這一過程可見。插入的密碼子生成了螢光蛋白，其附著在端粒酶上。隨後研究小組利用所謂的納米顯微鏡看到了這種螢光蛋白。

Human SRMAtlas： A Resource of Targeted Assays to Quantify the Complete Human Proteome

人類SRMAtlas是靶向識別及可重複性定量預測人類蛋白質組中所有蛋白的一些高度特異性質譜測定法的一個彙編目錄，包括針對許多剪接變異體、非同義突變和翻譯後修飾的檢測方法。研究人員採用稱作為選擇性反應監測的技術，利用166，174個已充分確定特徵的化學合成水解肽段（roteotypicpeptides）開發出了這些檢測方法。

這一SRMAtlas資源在http：//www.srmatlas.org免費公開提供，將讓一些重點、假設驅動及大型蛋白質組規模的研究獲益。由於在理論上現在可以鑑別和定量任何樣本中所有的蛋白質，研究人員預計這一資源將會大大推動基於蛋白質的實驗生物學來了解疾病轉變和健康軌跡。

Transient RNA-DNA Hybrids Are Required for Efficient Double-Strand Break Repair

澳大利亞國立大學（ANU）和德國海德堡大學的科學家們，發現了DNA修復過程中的一個重要組成部分，將為開發新的抗癌藥物打開大門。

這項研究發現，由DNA和RNA組成的混合結構，對於DNA損傷後的遺傳信息修復發揮著重要的作用。RNA是儲存在DNA中的遺傳信息的短暫副本。該研究還發現，靶定這些混合結構的RNaseH酶，對於高效、準確的DNA損傷修復也至關重要。

Linking the Human Gut Microbiome to Inflammatory Cytokine Production Capacity

Host and Environmental Factors Influencing Individual Human Cytokine Responses

這是同系列的文章，介紹了人類功能基因組計劃（HFGP）的重要研究成果。

研究人員對五百名來自西歐的HFGP健康參與者進行研究。他們通過分析血液和糞便樣本尋找免疫應答和腸道微生物組的個體差異，以及這兩個因素之間的關聯。研究人員用共生菌B.fragilis、常見病原菌S. aureus、E. coli毒素和兩種假絲酵母刺激不同參與者的免疫細胞，觀察免疫細胞的細胞因子和蛋白質生產。從代謝物來看，微生物組與免疫應答存在清晰的互作模式。

研究顯示，在特定病原菌的刺激下，色氨酸分解成代謝物色醇能抑制細胞因子TNF-alpha的生產。此外，棕櫚油酸會影響細胞因子γ幹擾素的生產。棕櫚油酸存在於多種食用油中，可以抑制一些免疫活性。這項研究指出，腸道微生物組的差異會改變代謝物生產，進而影響或訓練免疫細胞，使機體受到感染產生不同的反應。