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創新領跑者 | 腫瘤免疫治療那麼火,基礎研究才是「發動機」

開篇語:國家「萬人計劃」是一項涵蓋領域廣、涉及部門多、實施周期長的高層次人才支持計劃,面向全國自然科學、工程技術和哲學社會科學領域,旨在加快培養造就一批為建設創新型國家提供堅強支撐的高層次創新人才。在這支隊伍中,不乏醫藥領域的優秀青年人才,這些科研創新領跑者都有精彩的科研故事、心路歷程,醫學論壇青年版邀請他們說給你聽。

黃波(右一)在實驗室工作

4個月內連續4項重要成果陸續在《自然·細胞生物學》《自然·通訊》《癌細胞》《臨床研究雜誌》等國際高水準學術期刊發表。自去年12月以來,國家「萬人計劃」入選者、中國醫學科學院基礎醫學研究所副所長黃波教授領銜的團隊在腫瘤免疫基礎研究方面捷報頻傳。團隊聚焦腫瘤免疫治療中的關鍵細胞T細胞,攻克了腫瘤免疫領域的多項國際性科研難題,為腫瘤免疫治療新技術和藥物研髮指出了潛在方向。

「文化求過去,科學催未來。」對於黃波而言,上述成績是過去長期潛心腫瘤免疫治療基礎研究的心血凝練,也為繼續深入研究按下了啟動鍵。如何百尺竿頭更進一步,搶佔國際前沿研究高地,更是重任在肩。

潛心腫瘤免疫基礎研究

基礎研究之於腫瘤免疫治療,如同發動機之於汽車,對於免疫治療發展具有核心引領作用。早在華中科技大學同濟醫學院攻讀碩、博期間,黃波就開始致力於腫瘤免疫的一些基本問題研究。彼時,腫瘤免疫基礎研究雖已得到業界一定重視,但因為前景不清,研究「外熱內冷」,投入者不多。2002年~2006年在瑞典卡羅琳斯卡醫學院、加拿大卡爾加裡大學醫學院、紐約西奈山醫學院從事博士後研究期間,黃波仍一直在該領域潛心探索,研究思路進一步開拓,研究著力點逐漸聚焦。

「免疫療法作為一種新興的腫瘤療法,已成為醫學研究領域的制高點,未來攻克癌症的核心與希望所在。」黃波說,當前用於臨床的腫瘤免疫療法均集中在T細胞方面,T細胞通過識別腫瘤細胞表面的腫瘤抗原而對其直接殺傷。但T細胞腫瘤免疫中的諸多基本科學問題尚未被闡明,大大阻礙了高效腫瘤免疫療法的問世。為此,團隊將T細胞作為研究的主攻方向,針對T細胞獨有特性層層深入,試圖揭開其神秘面紗。

破解腫瘤免疫治療機制謎題

T細胞識別腫瘤抗原後會產生記憶性T細胞,日後再次遇到腫瘤細胞後仍能識別,並迅速被激活,進而殺死腫瘤細胞。將體外擴增的記憶性T細胞回輸給腫瘤患者,是T細胞腫瘤免疫治療的一種理想方式。但由於T細胞記憶形成與維持的機制不清,使得有效擴增記憶性T細胞手段缺乏,細胞體外製備成為棘手難題。黃波團隊圍繞這一關鍵科學問題進行突破,近5年的努力,最終闡明了記憶性T細胞採用甘糖合成和分解的代謝模式,使得記憶形成和維持。

活化的T細胞可以有效殺傷普通的腫瘤細胞,但難以殺傷腫瘤的種子細胞。機體腫瘤細胞在遭受化療藥物、放療照射或免疫細胞攻擊時,具有乾性的腫瘤種子細胞進入休眠狀態,對外界的各種攻擊無應答,從而得以存活,成為臨床腫瘤複發和轉移的根本原因。黃波團隊研究發現,T細胞通過釋放IFN-γ,誘導腫瘤種子細胞進入休眠。在此基礎上,進一步研究發現,關鍵的抗病毒免疫因子IFN-β具有更好的休眠誘導作用。這一機制的闡明,為目前克服臨床上不能被清除的休眠腫瘤種子細胞,提供了新的方向和潛在手段。

PD-1免疫檢查點抑製劑的臨床應用,已成為T細胞免疫治療裡程碑式的事件。封閉PD-1信號就如同移開踩住剎車的腳,讓汽車(T細胞)重新動起來,全力出擊,殺死腫瘤細胞。然而目前PD-1抗體藥物價格非常昂貴,且副作用大,尋找PD-1小分子抑製劑就顯得格外有意義。黃波團隊此前研究發現,腫瘤種子細胞色氨酸代謝通路非常活躍,並且T細胞利用這一通路攻擊腫瘤種子細胞。黃波團隊大膽提出「種子細胞是否同樣利用這一代謝通路反擊T細胞」的假設,並成功證實,找到了腫瘤組織中T細胞上調錶達PD-1的背後機理,使這一謎題終得破解。

提升腫瘤免疫治療的「中國實力」

「這些研究結果使我們對T細胞腫瘤免疫方面有了更深刻的認識,有望轉化出新型腫瘤免疫治療技術和免疫治療藥物,也增強了中國在國際腫瘤免疫研究舞台的競爭力。」黃波說。

研究從不是一帆風順, 「吃苦即受益」——這幅掛在黃波辦公室裡的字,是他為了時時提醒自己需要更加勤奮努力,從挫折中汲取前行的動力。

黃波說,腫瘤免疫領域國際競爭激勵,我國腫瘤免疫研究基礎不強且發展較遲緩,在新型腫瘤疫苗研發及其他抗腫瘤技術方面還有待突破。實現「彎道超車」,要有時不我待的緊迫感和勇於創新的使命感,更要夯實研究根基,著力加強基礎研究,力促轉化研究。團隊下一步將針對腫瘤種子細胞休眠機制、腫瘤發生機制等根本性問題,更深入地進行研究。

(文/本報記者 譚嘉)

黃波科研心語

念念不忘 必有迴響

科研需要全身心投入,從細微處長期積累,方能不斷深入,厚積薄發。腫瘤免疫治療從20 世紀80 年代開始逐漸興起,到近10 年來日趨火熱,其間經歷了趨熱、低落、再度升溫火爆。無論研究進程順逆與否,只要堅信自己方向正確,就要有「咬定青山不放鬆」的勁頭。少些「聰明」,多些勤奮,反覆琢磨思考,永不言棄,才能迎來豁然開朗的一刻。

我們希望找到安全有效的腫瘤治療方法。當然,科學研究有投入未必一定有收穫,失敗、沮喪、茫然是家常便飯,有時就如同茫茫大海上的一葉孤舟,不知彼岸在何處。面對長期思考卻找不到答案的問題,也有做不下去的時候。面對此路不通的困境,既要有愚公移山的執著,也要靈活變換思路,學科交叉融合可為創新突破帶來更多靈感與動力。如面對腫瘤種子細胞篩選擴增難的問題,我們團隊正是與國際生物機械力學領域的大家汪寧教授合作,才成功地分離、擴增出腫瘤種子細胞,為後續研究打好基礎。

獨木難成林,成績的取得離不開團隊每個成員的辛勤付出,更離不開中國醫學科學院醫學與健康科技創新工程的支持。醫學研究是強國研究,需要大量經費投入,創新工程提供的穩定支持,對於開展高難度的基礎創新研究發揮了不可替代的作用,點燃了基礎研究人員的熱情與激情,是我們重要的精神支柱。腫瘤免疫治療前景廣闊、市場太空巨大,我國研究水準與國際一流國家相比還有較大差距,需要在人財物等方面加大投入,聚力匯智,力爭後來居上。

(黃波)

編輯製作:王建影


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