肝臟是人體各種物質(zhì)代謝的“化工廠”,、能量轉(zhuǎn)換的“發(fā)電站”,也是機(jī)體多種重要信息調(diào)控分子的“集散地”,。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì),,全球3.5億乙肝病毒攜帶者中,中國(guó)近50%,,全世界每年新增100萬(wàn)肝癌患者,,其中一半發(fā)生在中國(guó)。肝炎成為中國(guó)第一大疾病,,肝癌成為中國(guó)惡性腫瘤的第二號(hào)“殺手”,,中國(guó)每年用于肝炎和肝病的直接醫(yī)療費(fèi)用高達(dá)1000多億元人民幣。攻克肝臟疾病,,已成當(dāng)務(wù)之急的一個(gè)重要課題,。
科學(xué)家預(yù)言,“21世紀(jì)是生命科學(xué)與生物技術(shù)的時(shí)代,,蛋白質(zhì)組研究作為功能基因組學(xué)的重要支柱,,是當(dāng)今生命科學(xué)研究領(lǐng)域的前沿。”蛋白質(zhì)組是生命活動(dòng)的執(zhí)行體,,是基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究,、生命科學(xué)與醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)及生物經(jīng)濟(jì)的紐帶和橋梁,是極為重要而又有限的生物戰(zhàn)略資源。蛋白質(zhì)組研究不僅可以實(shí)現(xiàn)與基因組的對(duì)接與確認(rèn),,直接揭示生命活動(dòng)規(guī)律和本質(zhì)特點(diǎn),、人類重大疾患發(fā)生與發(fā)展的病理機(jī)制,而且可廣泛推動(dòng)和促進(jìn)生命科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科以及分析科學(xué),、信息科學(xué),、材料科學(xué)等應(yīng)用學(xué)科的發(fā)展。因此,,各國(guó)科學(xué)家競(jìng)相參與這項(xiàng)研究,,中國(guó)蛋白質(zhì)組研究在國(guó)際上也占有了一席之地。
人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃將征服肝臟疾病
以中國(guó)科學(xué)院,、中國(guó)軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院,、清華大學(xué)等高校和科研機(jī)構(gòu)為主體的科學(xué)家在蛋白質(zhì)組領(lǐng)域經(jīng)過(guò)近10年的深入研究,已經(jīng)建立了具有國(guó)際先進(jìn)水平的技術(shù)平臺(tái)和蛋白質(zhì)研究中心,。在人類蛋白質(zhì)計(jì)劃中,,中國(guó)科學(xué)家承擔(dān)了30%的研究任務(wù),成為推動(dòng)該項(xiàng)目計(jì)劃的主力軍,。以賀福初院士領(lǐng)銜的中國(guó)科學(xué)家在國(guó)際上率先提出并提倡了國(guó)際人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃,,獲得國(guó)際學(xué)術(shù)同行的高度認(rèn)可。
人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃由9大研究專題組成,,由中國(guó)科學(xué)家牽頭,,具體研究專題分別由不同國(guó)家負(fù)責(zé)。中國(guó)科學(xué)家承擔(dān)的研究專題包括:人類肝臟蛋白質(zhì)表達(dá)譜的構(gòu)建,、人類肝臟蛋白質(zhì)組相互作用連鎖圖的建立和抗人類肝臟組織蛋白抗體庫(kù)的建立和應(yīng)用,。
10月26日,出席第三屆國(guó)際蛋白質(zhì)組大會(huì)的賀福初院士在接受記者采訪時(shí)表示,,由中國(guó)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃將幫助人類征服對(duì)健康威脅極大的肝臟疾病,。
賀福初院士習(xí)慣用“竭澤而漁”描述肝臟蛋白質(zhì)組研究,指的是蛋白質(zhì)組研究采取的“全景式”研究戰(zhàn)略,,即利用不斷進(jìn)步的蛋白質(zhì)組分離和分析技術(shù),、2002年獲得諾貝爾獎(jiǎng)的生物質(zhì)譜技術(shù)以及生物信息學(xué)技術(shù)等大科學(xué)平臺(tái),從細(xì)胞,、組織和器官整體水平系統(tǒng),、全面地發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)人類蛋白質(zhì)組的種類、數(shù)量,、存在方式,、相互作用、修飾狀態(tài)以及亞細(xì)胞定位等,,從生理到病理狀態(tài)“一網(wǎng)打盡”,。
由賀福初院士牽頭的“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”最終科學(xué)目標(biāo)是揭示并確認(rèn)肝臟的蛋白質(zhì)組,;在蛋白質(zhì)水平規(guī)模化注解與驗(yàn)證人類基因組計(jì)劃所預(yù)測(cè)的編碼基因,;實(shí)現(xiàn)肝臟轉(zhuǎn)錄組,、肝臟蛋白質(zhì)組、血漿蛋白質(zhì)組及人類基因組的對(duì)接與整合,;揭示人類轉(zhuǎn)錄,、翻譯水平的整體、群集調(diào)控規(guī)律,;建立肝臟“生理組”,、“病理組”;為重大肝病預(yù)防,、診斷,、治療和新藥研發(fā)的突破提供重要的科學(xué)基礎(chǔ)。賀福初說(shuō),,中國(guó)科學(xué)家積極倡導(dǎo)并努力推動(dòng)“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”首先是基于我國(guó)肝臟疾病防治的迫切需求。
科學(xué)家們希望通過(guò)人類肝臟蛋白質(zhì)的研究,,解析肝臟蛋白質(zhì)在生理病理過(guò)程中的功能意義,,為肝臟疾病的預(yù)警、預(yù)防,、診斷和治療提供科學(xué)依據(jù),,為國(guó)民健康和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來(lái)巨大的作用。
蛋白質(zhì)組研究可開(kāi)發(fā)“重磅炸彈”式新型藥物
研究人員發(fā)現(xiàn),,人體絕大多數(shù)疾病都是由蛋白質(zhì)組的變異或被破壞引起的,而藥物也大多是通過(guò)影響或修復(fù)蛋白質(zhì)組起作用的,。因此,人類蛋白質(zhì)組研究對(duì)直接揭示生命活動(dòng)規(guī)律和本質(zhì)、發(fā)現(xiàn)人類重大疾患發(fā)生發(fā)展規(guī)律具有深遠(yuǎn)的意義,。同基因組計(jì)劃相比,蛋白質(zhì)組計(jì)劃更為復(fù)雜,。因?yàn)榛驁D譜只有一張,而不同器官的蛋白質(zhì)組的圖譜是不同的。這就需要全球的科學(xué)家聯(lián)合起來(lái),共同開(kāi)展研究,。
“如果說(shuō)人類基因組計(jì)劃是把人類送上了月球,,那么蛋白質(zhì)組計(jì)劃將促使人類成功返回地球;如果說(shuō)人類基因組計(jì)劃是寫滿人類生命奧秘的天書(shū),,那么蛋白質(zhì)組計(jì)劃便是解讀這本天書(shū)的方法”,,賀福初院士用形象的比喻,使蛋白質(zhì)組學(xué)變得淺顯易懂了,。賀福初說(shuō),,作為基因產(chǎn)物的蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者、執(zhí)行者,。人類基因組計(jì)劃的實(shí)施,,使科技界得以利用大規(guī)模基因組研究方法和成果,為臨床用藥的高效性,、針對(duì)性和安全性及新藥開(kāi)發(fā),、評(píng)價(jià)、探尋新的模式,,這就是最近幾年提出的“藥物基因組學(xué)”,。由于人類基因組計(jì)劃并不像事前所預(yù)期的那樣,能夠逾越蛋白質(zhì)這一生物功能的執(zhí)行體層次揭示人類生老病死的全部秘密,,藥物基因組學(xué)也必須借用蛋白質(zhì)組學(xué)的學(xué)術(shù)成就,。
據(jù)賀福初院士介紹,科學(xué)家們希望通過(guò)人類肝臟蛋白質(zhì)全景式,、高通量和規(guī)?;难芯浚馕龈闻K蛋白質(zhì)在生理病理過(guò)程中的功能意義,,為肝臟疾病的預(yù)警,、預(yù)防、診斷和治療提供科學(xué)依據(jù),,為征服肝病做出重大貢獻(xiàn),。科學(xué)家們預(yù)言,,人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃的實(shí)施與完成,,將發(fā)現(xiàn)大量重要的功能蛋白,從中發(fā)現(xiàn)全新藥靶,,開(kāi)發(fā)出一批“重磅炸彈”式的新型藥物,、抗體與診斷產(chǎn)品等,為國(guó)民健康和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來(lái)巨大的作用,。
全球科學(xué)家爭(zhēng)相探尋“生命鑰匙”
“在當(dāng)今世界上,,誰(shuí)掌握了人類抗體組計(jì)劃這個(gè)數(shù)目龐大的工具,誰(shuí)就掌握了生命科學(xué)的鑰匙,。”這是生命科學(xué)家對(duì)蛋白質(zhì)組研究重要性的概括,,中國(guó)的生命科學(xué)家也在此表示,“中國(guó)有條件也有能力帶領(lǐng)世界走進(jìn)這一新的領(lǐng)域,,人類抗體組計(jì)劃的完成將把中國(guó)放在世界科學(xué)的前沿”,。
生命科學(xué)家、美國(guó)Proteintech 集團(tuán)公司董事長(zhǎng)李建勛教授表示,,人類基因組計(jì)劃成功地打開(kāi)了探索生命大門的鑰匙,,應(yīng)運(yùn)而生的是人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃。如何利用這一最新科技領(lǐng)域?yàn)橹袊?guó)生命科學(xué)創(chuàng)造勃勃生機(jī),,成為主要課題,。研究人類蛋白質(zhì)組最有效的工具是抗體,。李建勛教授指出:抗體研究具有巨大的經(jīng)濟(jì)利益,所有的生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,,對(duì)抗體每年都有數(shù)百億美元的需求?,F(xiàn)在中國(guó)有“海歸”們帶來(lái)的外國(guó)市場(chǎng),有一個(gè)良好的投資環(huán)境,,有高技術(shù)低成本的大學(xué)生人才隊(duì)伍,,而西方國(guó)家的人力和成本兩個(gè)方面都處于劣勢(shì)。我們的“低成本”還改變了西方的科學(xué)研究方法,。
專家們認(rèn)為,,目前在全球范圍內(nèi)啟動(dòng)人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃已是科學(xué)發(fā)展的必然選擇。蛋白質(zhì)作為生命活動(dòng)的“執(zhí)行者”,,自然成為新的研究焦點(diǎn),。以研究一種細(xì)胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質(zhì)為特征的蛋白質(zhì)組學(xué)自然就成為功能基因組學(xué)中的“中流砥柱”,,構(gòu)成了功能基因組學(xué)研究的戰(zhàn)略制高點(diǎn),。
世界蛋白質(zhì)組組織執(zhí)行主席賀福初院士指出,10月26日在中國(guó)舉行的“第三屆國(guó)際蛋白質(zhì)組大會(huì)”除了推進(jìn)我國(guó)在蛋白質(zhì)組領(lǐng)域的研究外,,另一個(gè)重要目的就是希望把對(duì)我國(guó)有重要實(shí)踐意義的肝臟蛋白組學(xué)研究推向新的高潮,,為解決嚴(yán)重威脅我國(guó)人口健康的肝病尋求更便捷的方法。