閻錫蘊(右)與楊東玲討論工作,。
他們是“有肝膽之人”,為了高效“共事”,,便開始鉆研對方的學科,,不斷磨合,嘗試從對方角度理解問題,,“從無字句處讀書”,,實現(xiàn)了學術(shù)上的創(chuàng)新。
■本報記者 王慶
“Hidden talent”——在同行的眾多贊譽中,,閻錫蘊對這一評價感觸最深,。
那是2007年,她發(fā)現(xiàn)世界首例納米模擬酶的成果發(fā)表在納米科技頂級期刊《自然·納米技術(shù)》上,該領(lǐng)域的專家曼努爾·佩雷斯(J.Manuel Perez)在同期配發(fā)的專題評述中對該成果做出了上述評價,。
“Hidden talent”意為“蘊藏的才能”,,恰好與閻錫蘊的名字存在某種微妙的聯(lián)系。一方面,,作為中國科學院生物物理研究所(以下簡稱生物物理所)蛋白質(zhì)與多肽藥物重點實驗室主任,,她蘊含的學術(shù)才能逐步展現(xiàn);另一方面,,她和團隊也正在努力地將科研成果的潛能轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用產(chǎn)品,。
“一種試劑,一個新藥”
走進閻錫蘊的辦公室,,能夠感受到一股人文氣息,,書法和繪畫作品裝點著她常年工作的地方。
閻錫蘊是我國生物物理學奠基人貝時璋的弟子,。上世紀80年代,,貝時璋推薦閻錫蘊赴德國海德堡大學深造。在那里,,她獲得了醫(yī)學博士學位,。
屋內(nèi)可以看到師徒二人的合影以及貝先生贈與她的題詞。在多幅字畫作品當中,,有一幅正對著閻錫蘊的辦公桌,,上書“與有肝膽人共事;從無字句處讀書”,。閻錫蘊坐在電腦前隨時就能看到,,這是她的座右銘。然而,,踐行這句話卻并不容易,。
這位醫(yī)學出身的生物學家近年來熱衷于跨學科研究。例如,,去年她作為第一完成人與團隊成員合作獲得了國家自然科學獎二等獎,,該榮譽所涉及的科研項目橫跨醫(yī)學、藥劑學,、化學,、物理學、生物學等多個領(lǐng)域,。
“創(chuàng)新難,,跨學科合作創(chuàng)新更難?!遍愬a蘊對《中國科學報》記者說,,“雖然大家說的都是中文,,但卻不是一套語言。比如,,研究生物的說‘表達’,,研究物理的說‘表征’,一開始互相之間很難溝通,、理解,。”
然而,,他們是“有肝膽之人”,,為了高效“共事”,便開始鉆研對方的學科,,不斷磨合,,嘗試從對方角度理解問題,“從無字句處讀書”,,實現(xiàn)了學術(shù)上的創(chuàng)新,。
然而,閻錫蘊及其團隊并不滿足于僅在學術(shù)層面獲得突破,。
談及夢想,她將其概括為“One Kit, One Drug”(一種試劑,,一個新藥),,也就是將其科學發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為一種診斷試劑和一個創(chuàng)新藥物。這是其目前工作的兩大重心,。
發(fā)現(xiàn)納米“新星”
過氧化物酶是重要金屬蛋白酶,,廣泛應(yīng)用于化工、食品,、農(nóng)藥,、醫(yī)學、環(huán)境和工業(yè)等領(lǐng)域,。
閻錫蘊發(fā)現(xiàn)過氧化物酶可以有更好的替代品——氧化鐵在納米尺度具有類似過氧化物酶的催化特性,,其催化效率、反應(yīng)動力學參數(shù)和催化機制與天然酶相似,。
這一發(fā)現(xiàn)曾使她和她的伙伴感到驚奇,。因為從常識來看,氧化鐵被認為是一種惰性物質(zhì),,不可能具有酶的生物效應(yīng),。她把該發(fā)現(xiàn)告訴中國科學院院士、著名納米科學家解思深的時候,,對方幽默地提醒她:“你沒‘詐和’吧,?”
要知道,,科研人員由于實驗設(shè)計或操作不當?shù)仍螂y免會得出一些錯誤結(jié)論。
為了證實上述發(fā)現(xiàn),,她讓3位學生背靠背做盲試,,在同樣的條件下重復(fù)做實驗,得出的是相同的結(jié)果,。
深入研究后,,她發(fā)現(xiàn),上述催化反應(yīng)發(fā)生在磁納米粒的表面,,受諸多因素影響,,其中Fe2+/Fe3+轉(zhuǎn)換是關(guān)鍵,而且粒徑越小催化效率越高,,這種尺度效應(yīng)正是納米科學研究的核心問題,。
更重要的是,閻錫蘊發(fā)現(xiàn)其催化效率高,,而且穩(wěn)定,、經(jīng)濟、可大規(guī)模生產(chǎn),。這些特點不僅彌補了天然酶昂貴且不穩(wěn)定的弱點,,還克服了以往模擬酶催化效率不高的問題。
據(jù)此,,她提出納米模擬酶的概念,,發(fā)表于《自然—納米技術(shù)》雜志,引起醫(yī)學,、物理學,、化學、材料學等領(lǐng)域的關(guān)注,,被認為是模擬酶研究領(lǐng)域的重要突破,。
基于納米模擬酶的發(fā)現(xiàn),她發(fā)明了多種新技術(shù),,并將其應(yīng)用于醫(yī)學成像,、環(huán)境治理和農(nóng)藥檢測等領(lǐng)域。
特別是,,她利用納米模擬酶發(fā)展了腫瘤診斷新技術(shù),。通過與臨床醫(yī)生的合作,檢測了近千例腫瘤標本,,結(jié)果與常規(guī)免疫組化一致,,其敏感性和特異性較高,而且簡便快速,,尤其是突破了免疫組化法依賴于昂貴抗體的限制,。
為了將納米模擬酶轉(zhuǎn)化為腫瘤診斷試劑,,閻錫蘊特別邀請有著多年試劑研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗的張德璽加入團隊。此前,,張德璽已在試劑企業(yè)擔任高管多年,,熟知試劑科研成果轉(zhuǎn)化的難點及其突破方法。
目前,,張德璽正與團隊成員一道逐步推進納米模擬酶腫瘤診斷試劑的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化工作,。
研制抗癌新藥
閻錫蘊夢想的另一半是研發(fā)出一種新藥。
研發(fā)新藥有多難,?曾有位業(yè)內(nèi)人士這樣說過,,“十一五”和“十二五”期間,國家投入了數(shù)億元,,航母下水了,,飛船上天了,但我們的新藥在哪里,?
醫(yī)學出身的閻錫蘊覺得,,應(yīng)該努力把自己的研究成果轉(zhuǎn)化成新藥,她愿意為此一試,,并且在腫瘤治療方面找到了突破口,。
腫瘤發(fā)展依賴于血管提供營養(yǎng)和轉(zhuǎn)移路徑,阻斷血管供給是腫瘤治療新策略,,其關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)腫瘤血管標志物,。Avastin是目前國際上唯一阻斷腫瘤血管的抗體藥物,其靶點是血管內(nèi)皮生長因子(VEGF),。
閻錫蘊在國際上首次發(fā)現(xiàn)了CD146是腫瘤血管新靶點,其抗體能阻斷腫瘤血管,,抑制肝癌,、胰腺癌、黑色素瘤等多種癌的生長和轉(zhuǎn)移,,該成果以封面論文形式發(fā)表于《血液》雜志,。
隨后她又證明CD146抗體、siRNA和CD146EC-KO敲除均抑制腫瘤血管生成,。這些已成為提出CD146腫瘤血管新靶點的最初實驗證據(jù),,被同行廣泛引用。
隨著研究的深入,,閻錫蘊發(fā)現(xiàn)CD146是目前已知最重要的促血管生成因子VEGF受體的共受體,,無論是CD146抗體還是CD146EC-KO敲除均抑制VEGF誘導(dǎo)的信號傳導(dǎo)及血管生成。特別是聯(lián)合使用CD146抗體,,能顯著提高對Avastin原本不敏感的胰腺癌和黑色素瘤的療效,,降低其副作用,。
這一發(fā)現(xiàn)再次發(fā)表于《血液》雜志,同期配發(fā)專題評述,,認為該研究豐富了人們對腫瘤血管藥物作用機理的認識,。
此外,她還證明了CD146促腫瘤轉(zhuǎn)移的分子機制,,開發(fā)CD146人源化抗體藥物,,完成了抗體人源化和親和力成熟工作。
國際著名抗體藥物研發(fā)機構(gòu)MRCT經(jīng)過嚴格考察,,認為該抗體作用機理明確,,有望成為新的腫瘤抗體藥物,并與生物物理所簽訂合作協(xié)議,。
她也因此被推薦為國家“863”計劃“腫瘤抗體藥物”重大項目負責人,。
對于科研成績,閻錫蘊多次表示這都是團隊合作的結(jié)果,。而且她很注重培養(yǎng)年輕科學家,,特別向記者介紹了抗體藥物研發(fā)團隊中的年輕成員王飛。剛剛博士畢業(yè)的他已開始在團隊中擔起重任,。
采訪過程中,,閻錫蘊團隊的重要成員楊東玲向記者出示了國家自然科學獎二等獎證書。這比普通尺寸都要大得多的證書似乎是對科研者付出的某種回報,。
不過,,對于閻錫蘊及其團隊而言,這只是追夢過程中的一個逗號,,激勵著他們?nèi)ネ瓿煽蒲谐晒麘?yīng)用轉(zhuǎn)化的最終理想,。