撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
2023年12月12日，《科學》（Science）雜誌的年度十大科學突破如期而至。一款藥物——Lenacapavir，被評為年度科學突破之首，該藥物只需每6個月注射一次，在預防艾滋病毒感染方面取得了顯著成功，有望幫助結束HIV/艾滋病的流行。吉利德公司（Gilead Sciences）公佈的關鍵3期臨床試驗的中期分析資料顯示，每年兩次給藥，在女性中實現了100%艾滋病預防效果。
入選2024年度十大科學突破的還有：
CAR-T細胞治療自身免疫病
詹姆斯·韋布空間望遠鏡探測宇宙黎明
基於RNA的殺蟲劑進入農田
固氮細胞器的進化
發現一種新磁性
古代真核生物的多細胞性出現得很早
地幔波塑造大陸
星艦著陸實現筷子夾火箭
古代DNA揭示家族紐帶
長效艾滋病預防藥物
2024年6月20日，吉利德公司（Gilead Sciences）公佈了其艾滋病預防藥物Lenacapavir的關鍵3期臨床試驗的中期分析結果，結果顯示，僅需每年兩次給藥，在女性中實現了100%艾滋病預防效果。據悉，該專案是迄今為止開展的最全面、最多樣化的艾滋病預防試驗專案。
吉利德公司首席醫學官Merdad Parsey博士表示，每年兩Lenacapavir用藥具有0感染和100%預防效果，證明了它作為幫助預防HIV感染的重要新工具的潛力。我們期待從正在進行的臨床試驗中獲得更多結果，並進一步實現我們的目標——幫助世界各地的每個人結束HIV流行。
Lenacapavir（商品名為Sunlenca） ，是由吉利德公司開發的抗逆轉錄病毒藥物，這是一種HIV-1衣殼抑制劑，於2022年獲得美國FDA批准用於治療HIV/艾滋病。其作用原理是透過直接與HIV-1病毒衣殼蛋白（p24）亞基之間的介面結合，干擾病毒複製過程中的關鍵步驟，包括HIV-1前病毒DNA透過衣殼介導的細胞核攝取、病毒裝配和釋放、衣殼蛋白亞基的產生以及衣殼核心的形成。
Lenacapavir
在這項3期、雙盲、隨機對照臨床試驗（專案代號為PURPOSE 1）中，研究團隊評估了Lenacapavir用於暴露前預（PrEP）HIV感染的安全性和療效。來自南非的25個地點和烏干達的3個地點的5300多名16-25歲女性參加了這項臨床研究，他們按照2:2:1的比例隨機分配接受Lenacapavir（每年2次皮下注射）、Descovy（每日口服）和Truvada（每日口服）的治療。
結果顯示，在Lenacapavir組的134名女性中，無HIV感染新發病例 （發病率為0.00例/100人·年） 。Truvada組1068名女性中有16例新發病例（發病率為1.69例/100人·年）。Descovy組的2136名女性中有39例發病病例（發病率為2.02例/100人·年）。在試驗過程中，Lenacapavir的耐受性總體良好，未發現顯著或新的安全性問題。吉利德公司後續將進一步公佈更詳細的資料。
CAR-T細胞治療自身免疫病
早在2021年8月5日，德國埃爾朗根-紐倫堡大學（FAU）的Georg Schett教授等人在《新英格蘭醫學雜誌》（NEJM）上發表臨床研究論文，首次將CAR-T細胞療法應用於系統性紅斑狼瘡的治療，併成功治療了一名年輕女性患者。
Andreas Mackensen教授（左），Georg Schett教授（右），中間的是世界首個接受CAR-T細胞治療的系統性紅斑狼瘡患者 Thu-Thao V.
2024年2月22日，Georg Schett教授團隊在《新英格蘭醫學雜誌》（NEJM）上發表論文，報告了15名自身免疫病患者 （8名系統性紅斑狼瘡患者、4名系統性硬化症患者和3名特發性炎性肌病患者） 在接受CAR-T細胞療法後重獲新生，他們不再出現症狀或不再需要進行新的治療，其中第一批接受治療的患者已經保持了兩年多無病狀態。這一結果讓人們燃起了徹底治癒自身免疫病的希望。
此後，CAR-T細胞療法陸續成功治療了多發性硬化症、重症肌無力等多種自身免疫病。
CAR-T細胞（粉色）接近並摧毀B細胞（藍色）
值得一提的是，近日，海軍軍醫大學附屬長征醫院風溼免疫科主任醫師徐滬濟因使用現貨通用型CAR-T細胞療法（由邦耀生物開發）成功治療兩種自身免疫病（免疫介導的壞死性肌病、瀰漫性皮膚系統性硬化症）患者而入選Nature 年度十大人物。
徐滬濟
固氮細胞器的進化
2024年4月11月，加州大學聖克魯茲分校、加州大學舊金山分校等機構的研究人員合作，在Science期刊發表了題為：Nitrogen-fixing organelle in a marine alga 的研究論文，該論文還被選為當期封面論文。
教科書告訴我們，生物固氮只發生於細菌和古菌中，而這項研究發現了第一種固氮真核生物，其透過一種名為Nitroplast的新型細胞器來固定氮氣 （N2） 。
這一發現意義重大，有助於促進對植物的基因工程改造，設計出能夠自行固氮的作物，從而提高作物產量，減少對化肥的需求。此外，該研究也為從內共生體到真正細胞器的轉變提供了一個新視角。
2012年，Jonathan P. Zehr團隊發現貝氏布拉藻（Braarudosphaera bigelowii）與一種名為UCYN-A的細菌密切互動，這種細菌似乎生活在該藻類的細胞內或表面。他們認為，UCYN-A將氮氣轉化為藻類生長所需的氨，作為回報，藻類為其提供生長所需的碳源。
而在這項新研究中，Jonathan P. Zehr團隊得出新結論——UCYN-A應該被歸類為藻類內部的細胞器，而不是一個獨立生命。大約1億年前，該細菌與藻類開始了共生關係，最終演變成了藻類細胞中的一個專門用來固氮的細胞器，研究團隊將其命名為——Nitroplast。
與細菌等原核生物相比，真核生物擁有複雜的細胞器，例如線粒體和葉綠體，內共生假說認為，真核生物中的線粒體和葉綠體是由細菌進化而來。生物固氮是一些原核生物的特有能力，而這項研究顯示，UCYN-A在漫長的進化過程中，與貝氏布拉藻之間超越了內共生，成為了其一種處於早期進化階段的細胞器。這為從內共生體到真正細胞器的轉變提供了一個新視角。
參考資料：
https://www.science.org/content/article/breakthrough-2024
