2025年度备受关注的十大研究进展：体内生成细胞疗法、量子计算用于药物发现、个性化癌症疫苗有望被广泛应用…︱《自然-生物技术》

NBT-自然生物技术2025年12月20日约 5 分钟

《自然-生物技术》（Nature Biotechnology）编辑团队精选了 2025 年度发表在本刊及其他期刊上重点关注的文章。

今年，生物技术领域加速呈现出基因编辑、细胞与基因治疗、免疫治疗与人工智能（AI）深度融合的趋势。基于CRISPR的编辑工具愈发精准，临床相关性显著提升，生物技术在不断拓展免疫治疗的边界。此外，量子计算也进入了我们关注的今年发表的文章榜单。

体内生成细胞疗法

In vivo generated cellular therapies

CAR-T疗法的体内策略可以直接改造患者自身的T细胞，无需复杂的体外制备流程和化疗。值得关注的是今年发表在Nature上的一篇论文使用靶向脂质纳米颗粒将mRNA递送至特定T细胞亚群, 实现体内重编程¹。生物技术公司也在将重心转向体内CAR-T细胞疗法²。

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重组酶和逆转座子用于大规模基因组工程

Recombinases and retrotransposons for large-scale genome engineering

就在你认为当前已经有足够多基因组编辑系统的时候，逆转座子和桥接重组酶出现并且引起了大家的关注。经过设计的桥接重组酶能够高效插入、切除和翻转大片段DNA³。将逆转座子与CRISPR-Cas9切口酶融合后，可以无痕插入单个碱基或高达12.7千碱基的序列⁴。

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体内碱基编辑治疗罕见病

In vivo base editing for rare disease

研究人员为患有罕见代谢疾病CPS1缺乏症的婴儿KJ开发了定制化脂质纳米颗粒递送的碱基编辑疗法⁵。该治疗安全完成给药，为目前缺乏治疗手段的其他罕见病患者带来了希望。尽管该方法还需要进一步扩展以适应其他患者和需求，但其作为一个重要的里程碑，标志着基因编辑技术真正走进了临床实践。

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计算代谢组学

Computational metabolomics

串联质谱技术用于在分子水平表征生物和环境样本，但解读质谱图一直是个难题。在非靶向代谢组学实验中，通常只有2%的分子结构能用现有参考库标注出来。一个基于高质量数据集构建的新型transformer模型及其生成的方法和图谱，现在可以被应用于更多的标注任务⁶。

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量子计算用于药物发现

Quantum computing for drug discovery

量子生成模型最近与传统药物发现方法相结合，生成针对KRAS蛋白的化合物⁷。KRAS是个非常复杂的蛋白质，历来很难找到有效药物。这套经典—量子工作流程采样了100万个化合物，进而筛选其药理学可行性，最终测试了15个候选化合物。

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实验室实验的智能体自动化

Agentic automation for laboratory experiments

智能体AI系统现在可以利用大语言模型简化工作流程，减少人力投入，加快实验室研究进度。尽管AI科研助手已经出现好几年了，但今年它们在帮助用户选择CRISPR系统⁸以及发现新的基因转移机制⁹中有了突破性应用。随着ToolUniverse等新资源的出现，未来也会有更多科学家用它们来指导自己的研究。

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从动物模型转向新型临床前模型系统

Moving from animal models to new preclinical systems

今年早些时候，美国食品药品监督管理局宣布计划逐步淘汰抗体和药物的动物试验。肿瘤芯片模型是个很有前景的替代方案；例如最近一项研究表明，它们可以补充现有的动物模型来研究免疫治疗反应，并展示免疫细胞动态募集进入肿瘤微环境的模式¹⁰。由于器官芯片技术对基础设施的要求比实验动物设施低，所以该技术也可以惠及中低收入国家¹¹。