人物小傳
李文輝,男,漢族,1971年出生于甘肅省蘭州市。北京生命科學(xué)研究所資深研究員。
1994年獲得蘭州大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位;1997年獲得蘭州生物制品研究所免疫學(xué)碩士學(xué)位;2001年, 獲得原中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)(北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院病原生物學(xué)博士學(xué)位。2001年9月——2004年5月, 在哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院從事博士后研究;2004年6月——2007年9月,任哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院講師,從事研究工作; 2007年10月回國加盟北京生命科學(xué)研究所,歷任研究員、資深研究員。
李文輝的研究領(lǐng)域集中于重要病毒感染的分子機(jī)制及其防治。主要成果包括:發(fā)現(xiàn)非典病毒(SARS-CoV)的受體ACE2;發(fā)現(xiàn)乙型肝炎病毒(HBV)及丁型肝炎病毒(HDV)感染肝細(xì)胞的關(guān)鍵受體是鈉離子-?;悄懰峁厕D(zhuǎn)運蛋白(NTCP)。近年來主要致力于乙型肝炎病毒研究和相關(guān)藥物開發(fā)。
隋建華,女,漢族,1972年出生于山東省壽光市。北京生命科學(xué)研究所研究員,生物制品中心主任。
1994年,蘭州大學(xué)醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)學(xué)士;1997年,蘭州大學(xué)醫(yī)學(xué)院心血管內(nèi)科學(xué)碩士;2000年, 原中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液學(xué)研究所病理生理學(xué)博士;2000——2004年, 哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院丹娜法伯癌癥研究所從事博士后工作;2004——2011年, 任哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院丹娜法伯癌癥研究所講師;2012年至今,任北京生命科學(xué)研究所研究員,生物制品中心主任。
隋建華的研究領(lǐng)域集中干重要感染性疾病、惡性腫瘤及自身免疫疾病相關(guān)的抗體藥物研發(fā)。主要成果包括:發(fā)現(xiàn)了針對高度變異的流感病毒的廣譜中和抗體及抗原表位。
隋建華(趙永新 攝)
李文輝(趙永新 攝)
撰文 | 趙永新
2018年2月14日是農(nóng)歷臘月二十九,西方的情人節(jié),我去北京生命科學(xué)研究所采訪湯楠、邵峰兩位老師,結(jié)束時已快下午5點。到李文輝老師的辦公室時,他還在那里等我——昨晚我跟他約好, 今天下午來看他。
“不好意思,讓你久等了?!?我抱歉地說。
“沒事,我也剛收拾完?!?他的實驗室里只有兩個學(xué)生,其余的都回家過春節(jié)了。他穿上羽絨服、拿起背包:“走,咱們到建華辦公室,她在等我們?!?/p>
建華即他的愛人隋建華,北生所生物制品中心主任。李文輝的主攻方向是乙型肝炎病毒感染機(jī)制,隋建華的專長是抗體工程。夫婦倆分別于2007年、2011年回國,加盟北生所。在隋建華的協(xié)助下,經(jīng)過5年的艱苦努力,李文輝團(tuán)隊于2012年11月在世界上首次發(fā)現(xiàn)了乙型肝炎病毒(HBV)和丁型肝炎病毒(HDV)進(jìn)入人體細(xì)胞的關(guān)鍵受體——鈉離子?;悄懰峁厕D(zhuǎn)運蛋白(NTCP)。在此基礎(chǔ)上,他們繼續(xù)合作,開發(fā)治療乙型肝炎的抗體藥物。
2018年2月,李文輝、隋建華在隋建華辦公室合影(趙永新 攝)
隋建華的辦公室在二樓,我們到那兒的時候,她正伏在辦公桌前,在一個記事本上寫著什么。
隋建華個子不高,齊耳的短發(fā)、單純的微笑,使她看上去像個大學(xué)一年級的新生。見我們進(jìn)去,她把記事本合上,笑著把我們讓進(jìn)辦公室里側(cè)一間兼作休息室的小會議室。會議室里側(cè)靠墻,是一張大的黑沙發(fā),沙發(fā)對面的墻上掛著一塊小黑板,下面擺著兩個小圓凳。
我和李老師坐沙發(fā),隋老師拉了一張小圓凳,靠著墻坐在我倆對面。
“真是快啊,馬上又一年了?!焙苁瞧v的隋老師不無感慨地說,“看我們過的什么日子啊,天天在實驗室里瞎忙活?!?/p>
“隋老師可別這么說,你們可是在做開天辟地的大事?!?我認(rèn)真地說
事實上也是如此。
看一看這組數(shù)字就知道了:據(jù)世界衛(wèi)生組織( WHO)2016年7月的相關(guān)報道,當(dāng)時中國約有9000萬慢性乙型肝炎患者,其中2800萬人需要治療。慢性HBV感染是導(dǎo)致肝硬化、肝癌的重要病因;丁型肝炎病毒(HDV)是HBV的衛(wèi)星病毒,在所有HBV感染者中,約有1500萬人同時感染HDV。
李文輝和隋建華的開創(chuàng)性工作,是找到HBV和HDV感染人體細(xì)胞的關(guān)鍵受體,并以此為基礎(chǔ),開發(fā)治療乙型肝炎的藥物。
所里會全力支持你
2007年10月底,在美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院從事艾滋病和SARS冠狀病毒研究的李文輝回國,到北生所另起爐灶:帶領(lǐng)新招聘的助手和學(xué)生,做令許多同行望而卻步的課題——尋找HBV受體。
原來,乙型肝炎病毒要想感染人類,必須先與細(xì)胞膜上的一個蛋白結(jié)合,然后才能進(jìn)人宿主細(xì)胞——這個蛋白就是HBV受體。只有找到這個受體,才能深入了解乙型肝炎的感染機(jī)制,建立更好的體外和動物研究模型,進(jìn)而開發(fā)出有效的治療藥物。
自乙型肝炎病毒被發(fā)現(xiàn)以來,全世界許多頂尖科學(xué)家都在苦苦尋找它的受體。但是,40多年過去了,科學(xué)家們都無功而返。
“我可以做相對容易、好發(fā)論文的課題,但我想找HBV的受體,因為這是這個研究領(lǐng)域最難也是最亟待解決的關(guān)鍵問題?!崩钗妮x找到北生所所長王曉東征求意見,“雖然可能我們做不出來?!?/p>
之所以做這個決定,既緣于李文輝早年在國內(nèi)醫(yī)院實習(xí)時切身感受到的乙型肝炎患者的痛苦,也因為這項工作巨大而迫切的現(xiàn)實需要:我國每年因乙型肝炎及相關(guān)疾病死亡的人數(shù)在30萬人左右(參考2016年7月世界衛(wèi)生組織的相關(guān)報道),而目前已有的藥物均不能根治乙型肝炎,患者必須終身服藥。
李文輝知道,做HBV受體難度極大、風(fēng)險極高,很可能勞而無功。但是,他對王曉東說:“只要這個課題有價值、有意義,就不該怕困難和風(fēng)險?!?/p>
“你都不怕失敗,我還怕什么?”王曉東說,“所里會全力支持你!”
2002年秋,李文輝、隋建華在波士頓哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院
直徑只有40納米的“毒蘑菇”
課題選定之后,李文輝沒有“直奔主題”,而是先帶領(lǐng)學(xué)生們“打地基”:搜集、查閱國內(nèi)外已發(fā)表過的相關(guān)論文,辨別真?zhèn)?、分析方法、總結(jié)教訓(xùn),尋找可能提供啟示的蛛絲馬跡.....
“地基”打得差不多了之后,他們購買了兩只樹鼩,試著把這種外形酷似松鼠的類靈長類小動物養(yǎng)活。原來,不同于其他病毒,HBV不會感染小鼠、猴子等常用的實驗動物,只感染人類、黑猩猩和樹鼩——在現(xiàn)有條件下,樹鼩是唯一的突破口。他們從樹鼩的體內(nèi)取出肝臟細(xì)胞,進(jìn)行體外培養(yǎng),李文輝等通過不斷探索和努力,建立和優(yōu)化了研究HBV的體外感染模型,團(tuán)隊也邁上了發(fā)現(xiàn)乙型肝炎病毒受體的旅程。
樹鼩
然而,等待他們的,是非同尋常的挑戰(zhàn)。
乙型肝炎病毒幾乎是世界上最小的病毒,直徑只有40納米( 1納米= 0.001微米)。在幾萬倍的電子顯微鏡下,負(fù)責(zé)乙型肝炎感染的病毒蛋白看上去像個頭大、柄短的毒蘑菇;它鑲嵌在病毒包膜上,短柄前后4次跨過細(xì)胞膜——這一現(xiàn)象在病毒中非常特殊,很難用已有的實驗體系進(jìn)行研究。
無功而返
時間流逝,他們夜以繼日,在不斷探尋中摸索前進(jìn)。
在高通量測序中心蔡濤博士的幫助下,他們建立了樹鼩肝細(xì)胞的基因表達(dá)圖譜;之后,再通過各種手段分析,尋找樹鼩肝細(xì)胞里可能與HBV結(jié)合的相關(guān)蛋白。
他們兵分兩路: 一路由博士生嚴(yán)歡帶隊,用“魚鉤”“釣”;另一路由博士后鐘國才帶隊,用排除法“篩查”。結(jié)果,幾個月過去了,兩路兵馬均無功而返。
“是不是這個受體根本就不存在?!”學(xué)生們陷人深深的困擾。此時,時間已過去了整整4年,團(tuán)隊還沒有發(fā)表一篇論文。作為領(lǐng)隊,李文輝的壓力無疑是最大的。但經(jīng)驗告訴他,他們可能已經(jīng)到了黎明前最黑暗的時刻。
在一次討論會上,李文輝對學(xué)生們說:“這個受體是肯定存在的,只是它非常隱蔽,躲藏在很難察覺的地方——也許這個地方我們已經(jīng)去過,只是沒有發(fā)現(xiàn)目標(biāo)?!?/p>
至于論文,他說:“論文固然很重要,但比論文更重要的,是在研究過程中,自己的學(xué)術(shù)能力有沒有提高。我想同學(xué)們畢業(yè)時最重要的收獲,是你在這個過程中到底學(xué)到了什么東西。只要自己的能力提高了,即使這次沒有成功,今后肯定會有成功的機(jī)會。歸根到底,做出發(fā)現(xiàn)比發(fā)表論文更為重要?!?/p>
他鼓勵學(xué)生們:“我們既然已經(jīng)走了這么遠(yuǎn),為什么不走得更遠(yuǎn)些?”
“小金魚”現(xiàn)身
于是,大家又重新鼓起勇氣,繼續(xù)向前摸索。
關(guān)鍵時刻,李文輝的愛人、此前也在美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院從事病毒和抗體藥物研發(fā)的隋建華加盟北生所。在她的幫助下,團(tuán)隊對“漁具”進(jìn)行了改進(jìn):設(shè)計了一個單克隆抗體位點加在“魚鉤”上,便于定向追蹤和捕捉;同時,嚴(yán)歡在原來的“魚鉤”上加一個“倒鉤”,防止狡猾的“小金魚”逃脫。經(jīng)過改造后,“漁具”不但上了“雙保險”,而且增加了高靈敏的“跟蹤儀”。
利用改進(jìn)后的方法及“漁具”,李文輝帶領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)“釣魚”。目標(biāo)終于出現(xiàn)——
2012年1月7日午夜過后,在蛋白質(zhì)細(xì)中心主任陳涉的幫助下,通過質(zhì)譜鑒定,景致毅在多條外形很相似的“魚”中找出了可能的“小金魚”;
1月11日凌晨,初次驗證結(jié)果表明,這條“小金魚”——鈉離子?;悄懰峁厕D(zhuǎn)運蛋白( 又稱“肝臟膽酸轉(zhuǎn)運蛋白”,NTCP),很可能就是他們尋找了多年的HBV受體!
鐵證如山
但是,這只是初步的結(jié)果,還需要進(jìn)一步的可靠驗證。此時已近年關(guān),嚴(yán)歡、鐘國才、徐廣偉等幾位同學(xué)放棄回家過年,與李文輝、隋建華一起,繼續(xù)加班加點。
2012年1月27日是農(nóng)歷大年初五。這天晚上,李文輝走后,嚴(yán)歡繼續(xù)留在實驗室工作。凌晨2點多,他得到了一個關(guān)鍵結(jié)果:把受體導(dǎo)入原來不能被丁型肝炎病毒感染的肝癌細(xì)胞,結(jié)果實現(xiàn)了感染!
興奮不已的他立刻給李文輝打了個電話:“鐵證如山,就是它了!”李文輝沒有嚴(yán)歡想象的那么激動:“應(yīng)該沒錯。早點睡吧,明天還要繼續(xù)?!?/p>
他知道,這類驗證必須要做兩個:一個是功能獲得驗證,另一個是功能喪失驗證。嚴(yán)歡做的這次丁型肝炎病毒驗證,只是功能獲得實驗的一部分, 后面還有很多事情要做。
他們又繼續(xù)進(jìn)行乙型肝炎病毒的功能獲得驗證。這一步難度更大,但它是證明NTCP是乙型肝炎病毒受體的關(guān)鍵證據(jù)。他們嘗試了多個方案,直到2012年3月中旬,通過改進(jìn)細(xì)胞培養(yǎng)基的成分和培養(yǎng)方法,鐘國才和嚴(yán)歡先后成功確定了乙型肝炎病毒在原本不能感染的肝癌細(xì)胞上的感染。
同時,鐘國才還和徐廣偉等人花了幾周時間,分別完成了在人類肝細(xì)胞上受體的功能喪失驗證。
至此,他們分別從充分性和必要性兩個方面,驗證了NTCP就是乙型肝炎病毒和丁型肝炎病毒特異性感染人類肝細(xì)胞的受體。
此后,團(tuán)隊又夜以繼日做了大量的實驗,補充了許多新的數(shù)據(jù),讓結(jié)果更加可靠,
2012年11月13日,文章終于在科學(xué)期刊Elife在線發(fā)表——這是李文輝實驗室成立5年多來發(fā)表的第一篇關(guān)于乙型肝炎的論文。
研究團(tuán)隊的“全家?!保芭庞乙皇抢钗妮x,右三是嚴(yán)歡,后排左五是鐘國才
苦中苦之后的甜
大家的喜悅可想而知。正如隋建華所說:“與那些可以輕松得到的幸福相比,科學(xué)發(fā)現(xiàn)所帶來的快樂是無可比擬的,因為那是苦中苦之后的甜?!?/p>
該成果贏得了國際同行的高度認(rèn)可。
“這篇文章有力證明了NTCP是HBV和HDV的受體?!盓life雜志的三位國際評審專家如此評論:“長期以來,人們直在尋找HBV受體,NTCP的發(fā)現(xiàn)是該領(lǐng)域的一項巨大進(jìn)步,對于病毒性肝炎的基礎(chǔ)與臨床研究都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響?!?/p>
法國國立輸血研究所資深肝炎分子病毒學(xué)家卡米爾·蘇銳博士評價說:“你們的研究成果是HBV研究領(lǐng)域里非常重要的突破,它解決了一個多年來困擾我們大家的難題?!?/p>
“我曾以為我們能夠第一個發(fā)表這項研究成果,但是事實上你們贏得了這場賽跑。我們對此并不嫉妒,而是衷心地祝賀——我們都將受益于此,尤其是那些患者。”HBV感染研究領(lǐng)域國際專家、德國海德堡大學(xué)史蒂芬·伍本教授在電子郵件中說:“這一突出成果對HBV研究領(lǐng)域的影響不可低估,它將改變HBV領(lǐng)域內(nèi)現(xiàn)行的研究模式,將可能幫助乙型肝炎治療新藥的發(fā)現(xiàn)而為乙型肝炎患者造福?!?/p>
乙型肝炎病毒是美國已故科學(xué)家巴魯克·布隆伯格在20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)的;以他的名字命名的研究所,是目前全球頂尖的乙型肝炎研究機(jī)構(gòu)。
2016年6月,李文輝應(yīng)邀到該研究所做交流講座。講完之后,巴魯克·布隆伯格當(dāng)年的助手、白發(fā)蒼蒼的湯姆·倫敦走到李文輝身邊,緊緊握住他的手說:“真的很高興,你講了40多年來我們一直想知道的事。”
再接再厲
“找到HBV受體,等于打開了一扇門?!崩钗妮x說:“其實門打開以后,新的問題更多,所有重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)在這點上是相通的。繼續(xù)前進(jìn),去挑戰(zhàn)新的未知前沿,我們責(zé)無旁貸。我們將繼續(xù)全力以赴往下做,直到最終解決實際問題。
李文輝和隋建華團(tuán)隊分工協(xié)作、再接再厲:前者繼續(xù)在基礎(chǔ)研究上深挖,后者則聚焦抗體藥物開發(fā)。
“鐘國才和嚴(yán)歡畢業(yè)后,新來的學(xué)生也非常用心,相當(dāng)有拼勁兒。我告訴他們晚上12點以后不許在實驗室干活,但是他們還是悄悄繼續(xù)做。我們選擇了重點方向,雖然大家并不熟悉,但都在全力以赴?!?李文輝很是欣慰,“我們的工作到目前還是領(lǐng)先的。一方面,我們建立了更為優(yōu)化的細(xì)胞和動物模型,現(xiàn)在全球的同行都在使用這一工具;同時,我們對病毒慢性感染建立的分子基礎(chǔ)等有了更多了解,受體與病毒感染及肝癌等嚴(yán)重疾病的可能聯(lián)系也日漸清晰,很多新發(fā)現(xiàn)非常有意思?!?/p>
北京市科學(xué)技術(shù)委員會對他們的工作高度重視,專門撥款予以支持,乙型肝炎病毒的抗體藥物開發(fā)進(jìn)展得比較順利。“這個抗體把受體和細(xì)胞之間的通道打斷,從而阻斷病毒進(jìn)人新的宿主細(xì)胞,打破舊的循環(huán),建立新的生態(tài)?!?隋建華說,“抗體的實驗階段已在2014年做完,現(xiàn)在正在推進(jìn)臨床前研究。從日前來看,結(jié)果比較理想,上下游的生產(chǎn)工藝也基本過關(guān),力爭盡早申請開展臨床試驗?!?/p>
萬里長征
經(jīng)過6年的艱苦努力,李文輝和隋建華終于迎來了新的里程碑:2018年6月14日,國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心受理了他們開發(fā)的乙型肝炎單克隆抗體新藥HH003的臨床研究申請。
“我們想在臨床研究中測試它,單獨或和已有抑制病毒復(fù)制的藥物聯(lián)合使用,看是否能為患者提供更有效的治療手段。” 隋建華坦誠地說,“當(dāng)然,因為這個藥物是真正的 ‘First-in-Class’(全球新藥),臨床研究中間會發(fā)生什么,我們也不知道——所以, 最后能不能成功,都很難說?!?/p>
“應(yīng)該沒什么問題吧?” 我對這個判斷多少有些失望——從尋找HBV受體到完成臨床前研究,他們已經(jīng)做了整整12年!
“問題還是蠻多的。”李文輝摸摸腦袋,笑著說,“這個臨床研究是全球第一個,沒有什么經(jīng)驗可以借鑒——連臨床標(biāo)準(zhǔn)都沒有, 真的是無人區(qū)?!?/p>
“如果一切順利,臨床研究大概在2018年9月份開始。但最后能不能成,誰也說不好,只有到三期臨床的最后一步才能確認(rèn)?!?隋建華說,“我們所能做的,是盡己所能,一步一步往前走?!?/p>
“做完臨床一期,就能判斷 ‘成還是不成’ 吧?”
“可不能這么說!” 李文輝說了一件事:知名藥企默沙東開發(fā)的一款治療阿爾茨海默病的新藥,臨床三期已經(jīng)做了一大半,前后花了數(shù)十億美元。但是,就在2018年2月中旬,默沙東對外宣布:停止該藥的臨床研究。
聽完這個,我既震驚又失望。
看著我臉上的表情,隋建華笑著說:“好的開端是成功的一半,我們的科學(xué)基礎(chǔ)還是不錯的。只要大方向沒錯、選的路子對,就會有到達(dá)終點的那一天吧 ?!?/p>
2018年夏,李文輝、隋建華在北京生命科學(xué)研究所(趙永新 攝)
2016年5月完成初稿,2018年夏修改,節(jié)選自趙永新的新書《三代科學(xué)人》。
本文除了注明攝影者的圖片,其余均由李文輝、隋建華提供。
參考資料
[1] 知識分子(ID:The-Intellectual),李文輝、隋建華:只管前行 莫問成敗,https://mp.weixin.qq.com/s/zDXb1r5zJfKWUrcpXN3dqg
聲明:化學(xué)加刊發(fā)或者轉(zhuǎn)載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的,并不意味認(rèn)同其觀點或證實其描述。若有來源標(biāo)注錯誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請作者持權(quán)屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將及時更正、刪除,謝謝。 電話:18676881059,郵箱:gongjian@huaxuejia.cn