近日，湘雅科研团队取得了多项突破。敲黑板！一起看看2024年12月的科研成果吧~

以下成果根据湘雅各二级学院、附属医院官网等整理。

胡成平、李敏团队在《Lancet Oncology》上发表肺癌人工智能研究新成果

近日，中南大学湘雅医院呼吸与危重症医学科、湘雅医院肺癌诊疗中心胡成平教授、李敏教授团队与广州医科大学附属第一医院胸部肿瘤科、国家呼吸系统疾病临床研究中心梁文华教授团队合作开展的研究“Deep learning using histological images for gene mutation prediction in lung cancer: a multicentre retrospective study”（应用组织学图像预测肺癌基因突变的深度学习研究：一项多中心回顾性研究）在《Lancet Oncology》（柳叶刀-肿瘤学，IF 41.6）上发表。肺癌的精准诊疗有赖于准确的肿瘤基因检测，驱动基因突变对于肺癌患者的治疗计划和预测预后至关重要。传统的基因检测，不论一代或二代测序均需要高质量的组织样本，经济成本高且耗时较长。该研究开发了一种无注释深度学习人工智能方法，构建了驱动基因突变状态预测的DeepGEM模型，通过大样本验证该模型可以准确、及时、经济地预测肿瘤基因突变与突变空间分布，作为指导肺癌患者临床治疗的辅助工具具有巨大潜力。

湘雅2020级本科生胡励志在高水平期刊《Gut》发表信件

近日，由中南大学湘雅医院消化内科彭誉副教授指导、2020级临床医学（五年制）学生胡励志撰写的信件“Are histamine-2 receptor antagonists a reasonable comparator: comparing apples and apples?”（H2受体拮抗剂是否是一个合理的对照？）在国际知名期刊《Gut》（《肠道》，IF：23.0）上在线发表。质子泵抑制剂的使用与炎症性肠病发病风险仍然存在争议，当前研究者主要关注研究设计引入的原型偏倚对结果的影响。然而，在《Gut》发表的一篇文章中，研究者使用H2受体拮抗剂作为对照组与质子泵抑制剂比较对炎症性肠病的发病影响。虽然这在一定程度上平衡了由适应症引起的偏倚，但H2受体拮抗剂可能作为阳性对照组掩盖了质子泵抑制剂的潜在影响。基于发现该研究设计的不足，胡励志同学与彭誉副教授撰提出了可行的解决方案，同时，强调了当前抑酸剂与炎症性肠病发病风险的潜在关联仍需警惕。彭誉副教授与胡励志同学将这些不足和可行的改进方法总结成文字，并最终以letter的形式发表在《Gut》上。

隆艾君团队首次揭示肠促生存素的关键作用

近日，中南大学湘雅二医院老年医学科特聘副研究员隆艾君作为独立一作的研究论文在代谢领域国际顶级期刊《Cell Metabolism》上发表，该研究论文题为“肠促生存素-胰高血糖素轴调控葡萄糖稳态”（A Famsin-Glucagon Axis Mediates Glucose Homeostasis），IF:31.2。这项研究首次揭示了肠促生存素（Famsin）促进胰高血糖素分泌及维持血糖稳态的关键作用。

在本研究中，研究人员首次发现，Famsin可与胰岛α细胞中的受体OLFR796（在小鼠中）或OR10P1（在人类中）结合，激活内质网钙释放，从而促进胰高血糖素的分泌（图1）。这一过程对于维持肝脏葡萄糖生成及血糖平衡至关重要。小鼠实验和人群队列遗传研究表明，2型糖尿病中Famsin信号的过度激活导致了高胰高血糖素血症。在糖尿病患者中，OR10P1基因的罕见变异（如rs1472465081或rs140357644）会导致OR10P1蛋白的翻译提前终止，从而阻断其与Famsin的结合，显著降低胰高血糖素的分泌水平。这项研究揭示了空腹状态下由“肠促生存素-胰高血糖素轴”介导的肠道-胰岛器官间通信在血糖动态调节中的重要作用，进一步丰富了对肠道在2型糖尿病发生发展中重要作用的理解，并为开发新型降糖药提供潜在靶点。

祖雄兵团队在国际高水平期刊发表膀胱癌免疫耐药研究

近日，中南大学湘雅医院泌尿外科祖雄兵教授团队近期在国际知名期刊《Journal of Hematology & Oncology》（中科院分区Q1，IF=29.5）上发表膀胱癌免疫耐药相关高水平基础研究成果。“Evasion of immunosurveillance by the upregulation of Siglec15 in bladder cancer”一文则通过体内、外和临床样本在细胞功能学、分子生物学和组织形态学等多维度、深层次、全面地揭示了Siglec15在膀胱癌中重塑免疫微环境、促进免疫治疗耐药的功能和作用机制，为之后开发膀胱癌免疫治疗靶点和疗效预测指标提供了理论依据。

刘小伟团队在《先进科学》上发表原创研究论文

近日，中南大学湘雅医院消化内科刘小伟教授团队在《先进科学》（Advanced Science）（中科院1区Top期刊，IF=14.3）杂志上以Research Article形式发表题为“Clostridium Scindens Protects Against Vancomycin-Induced Cholestasis and Liver Fibrosis by Activating Intestinal FXR-FGF15/19 Signaling（闪烁梭菌通过激活肠道FXR-FGF15/19信号通路减轻万古霉素诱导加重的胆汁淤积肝纤维化）”的原创研究论文。

本研究旨在利用PSC小鼠模型探究万古霉素对胆汁酸代谢和肝纤维化的作用，并揭示了闪烁梭菌（Clostridium scindens, C. scindens）在PSC进展中的作用。

刘小伟教授团队研究发现,万古霉素处理的小鼠肝脏胶原沉积和炎症损伤加剧，其机制是抑制肠道FXR-FGF15/19轴导致胆汁酸蓄积进一步加重。这些效应与Clostridia XIVa的减少，特别是C. scindens有关。灌胃C. scindens可以通过激活肠道FXR-FGF15/19信号通路减轻万古霉素诱导的胆汁酸蓄积和肝纤维化。工程菌技术的不断进步使得改造微生物更加高效和精确，在疾病治疗中作用日益受到重视，本团队构建了够表达C. scindens中胆汁酸7��-脱氢酶（bile acid 7α-dehydratas, BaiE）的工程大肠杆菌Nissle 1917（Escherichia coli Nissle 1917, EcN-BaiE），EcN-BaiE工程菌灌胃同样可减轻万古霉素诱导的胆汁酸蓄积和肝纤维化。此外，FXR激动剂（fexaramine, Fex）或重组蛋白FGF19均可通过激活肠道FXR-FGF15/19信号通路缓解万古霉素诱导的肝损伤和纤维化。以上研究结果强调了在接受万古霉素治疗的PSC患者中监测胆汁酸水平的重要性，提示C. scindens可能作为PSC患者的潜在治疗靶点。

原文链接：http://doi.org/10.1002/advs.202406445

周蓉蓉团队在国际学术期刊《MedComm》发表转移性脑肿瘤研究成果

近日，中南大学湘雅医院肿瘤科周蓉蓉教授团队围绕转移性脑肿瘤，在《MedComm（医疗通讯）》（IF=10.7，JCR Q1）发表题为“Metastatic brain tumors: from development to cutting-edge treatment”（转移性脑肿瘤：从发生发展到尖端治疗）的重要综述。该论文得到编辑及审稿人的充分肯定，并被邀请作为2025年第6卷第1期的封面文章推出。同时，该论文在美国科学促进会（AAAS）负责运营的全球最大科技新闻发布平台优睿科（Eurekalert!）平台同步宣传。

晚期肺癌及乳腺癌患者极容易发生脑转移，且预后较差。推动业界对脑转移癌的认识，有望攻克脑转移癌难题。综述围绕转移性脑肿瘤，从历史发现、当前诊断与治疗、人工智能与影像组学、多组学研究进展、临床前模型的建立、发生发展机制与肿瘤微环境、前沿治疗等角度充分论述，为脑转移癌的诊疗与研究提供最新的理论依据。

原文链接：https://doi.org/10.1002/mco2.70020

肖德胜、陶永光团队在国际权威期刊《Molecular Cancer》发表综述

近日，中南大学湘雅医院病理科肖德胜教授、陶永光研究员团队在国际权威学术期刊《Molecular Cancer（分子癌症）》（IF=27.7）在线发表题为“Mechanisms and cross-talk of regulated cell death and their epigenetic modifications in tumor progression”（细胞死亡的机制和交互及其表观遗传调控在肿瘤发展中的作用）的综述。

细胞程序性死亡（RCD）是维持组织功能和形态的重要生理机制，细胞死亡的失调会引起各种疾病，尤其是与肿瘤的发生和进展密切相关。目前已发现12种细胞死亡机制，包括凋亡，焦亡，自噬，铁死亡等。这些细胞死亡机制之间并不是互相独立存在的，而是有多种交互机制，会受到关键分子如Caspase8，TNF的调节。通过靶向这些细胞死亡机制的关键分子，可以诱导肿瘤细胞死亡，发挥抗癌的关键作用。本文不仅全面概括了十二种细胞死亡方式分子生物学机制的重要进展，更深入探讨了细胞死亡的靶点作为开发表观遗传抗肿瘤药的更多可能性。

原文链接：doi: 10.1186/s12943-024-02172-y

黎志宏、涂超、许浩东团队阐述了肿瘤微环境中细胞焦亡与细胞因子的相互作用

近日，中南大学湘雅二医院骨科黎志宏教授、涂超副研究员、许浩东教授团队在《Molecular Cancer》（IF=27.7，中科院1区Top）在线发表题为“Crosstalk of pyroptosis and cytokine in the tumor microenvironment: from mechanisms to clinical implication”（肿瘤微环境中细胞焦亡与细胞因子的相互作用：从机制到临床意义）的综述。

在肿瘤研究领域，肿瘤微环境（TME）在肿瘤的发生与发展中扮演着至关重要的角色，这一过程受到肿瘤细胞与周围非肿瘤细胞之间复杂相互作用的影响。细胞因子作为重要的免疫调节因子，由肿瘤微环境中多种细胞分泌，包括免疫细胞、癌症相关成纤维细胞（CAFs）以及癌细胞本身。这些细胞因子构成了复杂的通信网络，显著影响肿瘤的发生、进展、转移以及免疫抑制。细胞焦亡通过增加促炎细胞因子的释放和维持慢性炎症，影响肿瘤微环境的重塑，进而影响免疫逃逸和血管生成等过程。

然而，由于细胞因子、细胞焦亡与肿瘤微环境之间复杂的相互作用，以及细胞焦亡对肿瘤进展及与治疗相关的并发症（如细胞因子释放综合征）的多重影响，研究仍面临许多挑战。揭示这些复杂性有助于在治疗过程中平衡炎症反应并减少组织损伤。该综述深入探讨了细胞因子、细胞焦亡与肿瘤微环境之间的复杂相互作用，阐明它们对肿瘤进展与转移的具体影响。通过总结新兴的治疗靶点及涉及肿瘤微环境的创新技术，本文旨在提供新的见解，以增强癌症患者的治疗效果。

原文链接：

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-024-02183-9

万小敏团队在国际知名期刊发表研究论文分析中国消除丙型肝炎病毒的成本效果与投资回报

近日，中南大学湘雅二医院药学部药物经济学团队万小敏副教授与英国布里斯托大学Aaron G. Lim博士合作，在国际知名学术期刊Clinical and Molecular Hepatology（IF：14，中科院一区）在线发表了题为《Cost-effectiveness and return on investment of hepatitis C virus elimination in China: A modelling study》（中国消除丙型肝炎病毒的成本效果与投资回报分析：一项模型研究）的原创性研究论文。此研究强调大规模筛查和治疗对消除丙型肝炎病毒（HCV）的重要性，其不仅带来显著健康效益，还具有长期经济回报。该研究为中国公共卫生政策制定提供了科学依据，并为全球HCV防控提供了参考。研究发现，要在2030年实现WHO的HCV消除目标，最优策略为每年对14%的人群进行初次筛查，对静脉吸毒者每年复筛，每五年对一般人群复筛，并治疗95%的确诊患者。2022年至2030年实施此策略可避免约575万人感染HCV，减少约44万相关死亡。若策略延长至2050年，需投资1393亿美元，但预期将产生1210亿美元的净经济效益，投资回报率为0.868。

容鹏飞团队、周文虎团队在国际顶级期刊《Chemical Engineering Journal》发表重要成果

近日，中南大学湘雅三医院容鹏飞教授团队、湘雅药学院周文虎教授团队以及化学化工学院侯红帅教授团队在《Chemical Engineering Journal》（中科院1区Top期刊，IF=13.3）杂志联合发表题为“磷酸钙武装的铋/锰掺杂碳量子点：动态构象提升肿瘤积累、深层渗透与放射增敏（Bismuth/Manganese-Doped Carbon Dots in Calcium Phosphate Matrix: Dynamic Conformational Nanoparticles Enhancing Tumor Accumulation, Deep Penetration, and Radiosensitivity）”的原创性研究论文。

众所周知，放射治疗是恶性肿瘤治疗的重要手段，但其疗效常受肿瘤放射耐受性和微环境低氧等因素的限制。为克服这些挑战，该研究团队创新性地开发了一种多功能放疗增敏药物——CDBi,Mn-FA@CaP，旨在并突破传统治疗的瓶颈，增强放射治疗的靶向性与疗效。

原文链接：DOI:https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.158683

周文虎团队与湘雅医院陈翔团队合作在《Advanced Science》杂志发表研究成果

近日，中南大学湘雅药学院周文虎教授团队与中南大学湘雅医院陈翔教授团队联合在国际知名期刊《Advanced Science》（IF=14.3）上发表了题为“Co-Delivery of aPD-L1 and CD73 Inhibitor Using Calcium Phosphate Nanoparticles for Enhanced Melanoma Immunotherapy with Reduced Toxicity”的最新研究成果。该研究开发了一种共递送aPD-L1和APCP（CD73抑制剂）的纳米药物治疗策略实现“增效减毒”，即通过双免疫检查点阻断既提高黑色素瘤免疫治疗疗效，又有效规避免疫相关不良反应（irAEs）。

原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202410545

曾文彬、董界团队在药学国际权威期刊发表最新综述

近日，中南大学湘雅药学院曾文彬教授-董界副教授团队在国际权威期刊《Trends in Pharmacological Sciences》（中科院一区Top期刊，IF = 13.9）上发表了题为“Integrated computational approaches for advancing antimicrobial peptide development”的最新综述论文。抗生素耐药性的日益泛滥加剧了对新型抗菌药物的需求。抗菌肽（AMPs）因其独特的抗菌机制和广谱的抗菌活性被视为抗生素“青出于蓝”的接班者。近年来，人工智能、分子模拟等先进计算技术在抗菌肽的开发中得到了广泛应用，为这类新型抗菌药物的研发带来新的机遇。值得注意的是，推进AMP的临床转化是一项涉及活性分子挖掘、优化和递送系统设计的综合性任务，并且每个环节具有不同层次的计算技术需求。因此，将多种计算技术进行整合，并构建统一的开发框架，已成为当前AMP智能设计领域的前沿趋势。该研究系统性地回顾了人工智能、分子动力学模拟等新兴计算技术在AMP开发中的应用，重点总结了多计算技术集成策略在推动AMP发现、优化和递送系统设计方面的最新进展，深入探讨了不同技术组合如何克服单一方法的局限性并实现优势互补。总的来说，该论文为尝试用计算工具研究AMP的学者提供有益的指南，并为开发新的计算技术组合提供了新的参考。

原文：http://dx.doi.org/10.1016/j.tips.2024.09.011

董界团队合作发表首个AI制剂策略设计系统

近日，中南大学湘雅药学院董界副教授与澳门大学欧阳德方教授合作，在药物制剂权威期刊《Journal of Controlled Release》（中科院一区Top期刊，IF：10.5）发表题为AI-directed formulation strategy design initiates rational drug development的最新成果。该项工作推出了第一个AI制剂策略设计系统FormulationDT，该平台通过数据驱动和知识引导制定合理的药物制剂策略。FormulationDT 从批准的药物配方中学习，融合了广泛的专业领域知识，设计了一个全面的制剂策略设计系统，其中包含12个口服和注射给药决策。目前可通过用户友好的Web 平台（http://formulationdt.computpharm.org/）访问。FormulationDT通过展示其在3270 种 PROTAC 的口服制剂和最新批准药物中的准确预测和应用来展示其实际使用价值。这项工作开发了一个高性能、可解释且用户友好的 AI 制剂策略设计平台，与先前发布的全球首个药物制剂配方预测平台FormulationAI（https://formulationai.computpharm.org/）形成系列成果，有望在药物发现和开发的全生命周期中通过智能方法推动制剂策略风险降低和效率提升。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2024.12.043

刘珍宝、刘艳飞科研团队多角度阐述类器官芯片技术在个性化精准医学中的应用

近日，中南大学湘雅药学院刘珍宝教授、化学化工学院刘艳飞教授团队在《Advanced Healthcare Materials》（IF=10，JCR 1区Top）在线发表题为“Organoids-On-a-Chip for Personalized Precision Medicine”（类器官芯片用于个性化精准医学）的综述。

个性化精准医疗是根据患者的内在生物学信息以及临床体征和症状为个体患者提供量身定制的治疗，用于医疗保健和临床决策的方法，从而使治疗更安全有效并节约成本，其发展是现代医疗保健的焦点之一。微流控技术是一门以亚毫米级流体工程操作为特征的技术。微流控芯片技术的发展极大地促进了类器官的发展。将类器官培养融入微流控芯片可以更容易、更精确地控制培养条件，例如控制氧水平、营养梯度和液体流动等，这对于维持类器官的活力和功能至关重要。类器官芯片（OoCs）技术是类器官培养和微流控芯片技术的开创性融合，已成为推进个性化治疗策略中具有良好前景的方法，使得患者特异性类器官培养、高灵敏度检测、实时成像技术等成为可能。文中探讨了OoCs在个性化精准医疗中的多种应用，OoCs 通过利用患者来源的类器官提供了一条优化治疗、创建精确疾病模型、研究疾病机制、进行药物筛选和个性化治疗策略的新途径，凸显了这种技术融合在彻底改变医疗保健和改善患者治疗效果方面的重要性。此外，还讨论了OoCs在个性化精准医疗中的变革潜力。这些创新融合提供给患者更精准更有效的治疗机会，并有可能塑造医疗保健的全新未来。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adhm.202401843

刘珍宝、刘艳飞团队前沿综述：DNA纳米结构助力癌症免疫治疗

近日，中南大学湘雅药学院刘珍宝教授、化学化工学院刘艳飞教授团队在《Small》（IF=13.0，JCR 1区）在线发表题为“DNA Nanostructures: Advancing Cancer Immunotherapy”（DNA纳米结构：推进癌症免疫治疗）的综述。

癌症免疫治疗是开创性的医学革命，标志着治疗模式从传统手段向利用免疫系统精准靶向并清除癌细胞的范式转变。近年来，DNA纳米结构在癌症免疫治疗中崭露头角，凭借其可控结构、表面可寻址性和生物相容性等特性展现出巨大潜力。本文综述了多种DNA纳米结构，涵盖支架型DNA、DNA水凝胶、DNA四面体纳米结构、DNA折纸、球形核酸以及其他纳米结构，在癌症免疫治疗中的多种应用。探索了它们在疫苗开发、免疫检查点阻断疗法、过继细胞疗法和免疫联合疗法中的作用。通过合理设计与优化，DNA纳米结构通过促进抗原呈递、T细胞激活、肿瘤浸润和精确免疫介导的肿瘤清除，显著增强了肿瘤微环境的免疫原性。DNA纳米结构与癌症治疗的结合将引领癌症免疫治疗的新时代，为肿瘤治疗提供新的治疗手段和工具。

原文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202405231

刘辉团队在国际顶级期刊《Lancet Oncology》上发表肝癌疼痛的姑息性放射治疗研究新成果

近日，中南大学湘雅医学院附属海口医院介入医学科刘辉教授团队与海南医科大学附属海南医院肝胆胰外科梁贤文教授团队合作开展的研究“Palliative radiotherapy for hepatic cancer pain”（肝癌疼痛的姑息性放射治疗）在国际顶级期刊《Lancet Oncology》（柳叶刀-肿瘤学，IF 41.6）上发表。团队认为根据初始疼痛的严重程度对患者进行分层，将确保观察到的疼痛减轻的差异不是由于基线疼痛的变化，从而提高了结果的可靠性和可解释性。在未来的研究中，将肿瘤负荷基线疼痛水平，无论是作为分层因素，还是通过结果的详细比较，将增强诊断的稳健性和清晰度，最终有助于比目前更了解姑息性放疗对该患者的益处。

原文链接：

https://www.thelancet.com/journals/lanonc/article/PIIS1470-2045(24)00583-7/abstract