▎藥明康德內容團隊編輯

每一年的科學回顧，既是對既往突破的見證，也是一場通向未來的展望。在即將過去的2024年，又有哪些突破埋藏著改變人類健康格局的種子？

在這里，我們列出20項具有代表性的生物醫學領域科學突破，與大家共同回顧2024的科學瞬間。這些發現涵蓋了癌癥、神經退行性疾病、自身免疫性疾病等多個未滿足的醫學需求，它們或是讓我們重新認識致病機制，或是帶來了有望改變治療格局的潛在療法。

我們誠邀各位讀者參與投票，評選出你心中的年度科學突破榜單。當然，這20項突破顯然不足以涵蓋2024年生物醫學的所有重要事件。如果你有其他推薦的科學突破，也歡迎在問卷中補充。

投票截止時間為2024年12月25日24點整，讀者呼聲最高的10項突破將構成本年度的科學突破榜單。同時，我們將隨機抽取10位參與投票的讀者，贈送我們精心挑選的科學圖書：2023年諾貝爾生理學或醫學獎得主Katalin Karikó自傳《突破：我的科學人生》（Breaking Through: My Life in Science）一本。

以下為年度科學突破候選（按時間順序排列）：

1

基因療法讓耳聾患者恢復聽力

由復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院領銜的研究團隊，在首次對常染色體隱性遺傳性耳聾9（DFNB9）患兒進行的基因療法臨床試驗中，使用腺相關病毒載體遞送表達正常耳鐵蛋白的轉基因，成功幫助5位患兒顯著改善聽力。該結果顯示了基因療法在遺傳性耳聾臨床治療中的安全性和有效性。

2

找到第二種可能促發胃癌的腸道細菌

幽門螺桿菌與胃癌的關系早已為人熟知，而來自香港中文大學的于君教授與沈祖堯教授團隊發現，咽峽炎鏈球菌（Streptococcus anginosus）在胃癌進展中起到潛在的促進作用。這一發現提示，不同細菌有可能協同促癌，增加胃部癌變的風險。

3

CAR-T成功治療自身免疫性疾病

德國埃爾蘭根大學醫院的團隊對15位嚴重自身免疫疾病患者（包括系統性紅斑狼瘡、特發性炎性肌炎和系統性硬化）使用CAR-T療法，在15個月的隨訪期內，所有持續維持緩解或癥狀大幅減輕。此外，另一項研究也通過通用型CAR-T細胞治療產品顯著緩解了3名難治性自身免疫性疾病患者的癥狀。

4

腸道細菌可導致失明

遺傳性視網膜變性是勞動年齡人口中最常見的致盲原因。由中山大學中山眼科中心領銜的研究團隊發現，對于CRB1突變導致的視網膜變性，少量細菌可以從腸道轉移到眼睛里，造成視網膜損傷。此外，廣譜抗生素治療有望為這類致盲疾病提供一項簡單有效的治療方案。

5

找到阿爾茨海默病的隱藏“元兇”

斯坦福大學Tony Wyss-Coray教授團隊發現，對于基因型為APOE4/4的阿爾茨海默病（AD）患者，疾病發生的遺傳風險與小膠質細胞的脂滴累積有關，脂質積累成為推動AD發生與發展。此外，另一項來自加州大學伯克利分校的研究提出，細胞持續承受的應激壓力是直接殺死神經元的“真兇”。這些發現有望為AD的治療帶來新的策略。

6

首次發現“長壽命RNA”

來自德國和奧地利的科學家在小鼠的神經元細胞核里發現了一類特殊的“長壽命RNA”，它們可以在小鼠的整個生命周期內保持穩定，與RNA分子壽命短暫的傳統認知相悖。這是首次在哺乳動物中發現可以保持終生穩定的RNA分子。

7

首次證明，沒有基因突變也會發生癌癥

法國國家科學研究中心和蒙彼利埃大學的科學家們首次證明，基因突變并不是癌癥發生的必要條件。即便驅動基因沒有發生突變，僅僅表觀遺傳上的變異也足以導致細胞癌變。這一發現或將使人們重新思考30多年來“癌癥主要是基因疾病”的理論。

8

不同物種創造“融合大腦”

得克薩斯大學西南醫學中心吳軍教授與中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心的研究人員合作，在小鼠的大腦中用來自大鼠的細胞成功搭建出神經環路，實現了前所未有的跨物種“大腦融合”。在另一項研究中，哥倫比亞大學的科學家利用大鼠的干細胞修補了小鼠的嗅覺神經環路，使其恢復功能。這些在一個物種內部生成另一個物種腦組織的突破，將極大促進我們了解不同物種的大腦發育和進化過程。

9

AlphaFold 3重磅登場

Google DeepMind團隊與Isomorphic Labs合作發表了全新的AlphaFold 3。這款革命性的模型能以前所未有的精度預測所有生命分子的結構和相互作用，幫助我們破解與人類息息相關的各種生物分子復合體結構。AlphaFold 3的誕生將蛋白質預測帶到了一個全新高度。

10

大腦高清細節圖出現了

哈佛大學與Google的研究者合作繪制了一幅大腦皮層高分辨率細節圖，利用一立方毫米的組織揭開大腦的微觀世界。圖譜展示出了顳葉皮層中每個細胞以及神經元之間的連接網絡，還有那些過往從未描述過的顳葉皮層細節。

11

重新認識人類生命的第一步

經典理論認為，胚胎在進入16細胞階段之后，才開始分化出不同結構。但加州理工學院的科學家提出，早在受精卵的第一次分裂后，人類胚胎的不對稱性就已經產生了。在最初的兩個細胞中，分裂更快的那一個更可能發育成為胎兒組織。

12

抗炎新療法讓小鼠延壽25%

杜克-新加坡國立大學的研究團隊發現了慢性炎癥在衰老過程中的重要作用。研究發現，抑制促炎細胞因子白細胞介素-11（IL-11）能改善老年小鼠的代謝和肌肉功能，還能降低癌癥的發生率，讓小鼠壽命延長將近25%。

13

HIV新療法：單次注射長期抑制病毒

俄勒岡健康與科學大學與加州大學舊金山分校的研究者開發了一種人工合成的治療性干擾顆粒（簡稱TIP），通過模擬有缺陷的HIV，有效壓制體內的天然病毒。實驗顯示，單次TIP治療即可在30周內持續抑制實驗猴體內的HIV，將病毒水平降至千分之一。值得一提的是，長效預防HIV的暴露前預防（PrEP）療法lenacapavir被《科學》雜志評選為年度突破，艾滋病有望迎來長效預防與治療時代。

14

神奇染料讓動物皮膚變透明

斯坦福大學的歐子豪、洪國松等人發現，利用常見食用色素檸檬黃可以改變生物組織的折射率，使小鼠的皮膚在短時間內變得透明，從而以非侵入性、可逆的方式看清活體動物體內的血管、內臟等深層組織和器官。

15

二甲雙胍抗衰老有證據了

歷經8年的深入探索，由中國科學家劉光慧、張維綺、曲靜合作領銜的研究團隊首次證明，糖尿病常用口服藥二甲雙胍能夠促進雄性老年靈長類個體多種組織器官的年輕化，尤其是保護老年動物的大腦認知功能。

16

靶向蛋白降解劑攻克“不可成藥”靶點

丹娜-法伯癌癥研究中心與哈佛大學醫學院的周昕教授團隊設計出轉鐵蛋白受體靶向嵌合體（簡稱TransTAC），靶向降解EGFR在內的多種膜蛋白，在癌癥治療中展現出巨大潛力。而在蛋白降解靶向嵌合物（PROTAC）領域，勃林格殷格翰（Boehringer Ingelheim）和英國鄧迪大學合作設計的一款PROTAC可降解并滅活13種KRAS突變體，有望為治療KRAS驅動的癌癥提供通用型療法。

17

干細胞再生療法功能性治愈糖尿病

由天津市第一中心醫院沈中陽教授、王樹森研究員與北京大學、昌平實驗室鄧宏魁教授合作領銜的團隊，利用化學重編程誘導多能干細胞（簡稱CiPS細胞）制備胰島細胞治療1型糖尿病，在今年發表了首個臨床研究結果。首例接受移植的患者實現了臨床功能性治愈，穩定脫離胰島素注射治療。

18

3D腫瘤細胞圖譜揭示癌癥的起源與演變

國際研究項目人類腫瘤圖譜網絡計劃（HTAN）在今年取得了一系列突破，在《自然》及其子刊集中發表十數篇論文，通過重建單細胞分辨率的3D腫瘤結構，為乳腺癌、結直腸癌、胰腺導管腺癌、腎細胞癌、子宮內膜癌和膽管癌等癌癥的產生、轉移和耐藥等生物學過程帶來新發現。

19

iPSC移植恢復人類視力

日本大阪大學Kohji Nishida團隊發表了4名接受誘導多能干細胞（iPSC）移植的患者的隨訪情況，所有患者治療眼的疾病分期均有所改善，矯正遠視力增強，角膜混濁情況改善。這是首次使用iPSC分化的角膜上皮細胞，來修復因角膜緣干細胞缺乏癥而視力受損患者的角膜。

20

人類細胞圖譜迎來新突破

“人類細胞圖譜”（HCA）聯盟在《自然》及一系列子刊中報告了首個HCA細胞草圖的重要進展，以專題形式同時上線了40多篇同行評審論文，讓我們對人體的認識有了一次里程碑式的飛躍。此次發布的研究進展為建立完整的人類細胞圖譜奠定了重要基礎，并展示了迄今為止取得的方法學進展、生物學和臨床洞見。

我們誠邀各位讀者參與投票，選出你心中的年度科學突破。此外，如果你有其他推薦的科學突破，也歡迎在問卷中填寫。投票截止時間為2024年12月25日24點整，讀者呼聲最高的10項突破將構成本年度的科學突破榜單。

同時，我們將隨機抽取10位參與投票的讀者，贈送2023年諾貝爾生理學或醫學獎得主Katalin Karikó自傳《突破：我的科學人生》（Breaking Through: My Life in Science）一本。

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