至今仍讓全球2.4億多人遭受痛苦的乙肝病毒,是美國已故科學家巴魯克·布隆伯格在上世紀70年代發現的⏬。以他的名字命名的研究所,是目前全球頂尖的乙肝病毒研究機構。
前不久,北京生命科學研究所(以下簡稱北生所)研究員李文輝應邀到該研究所做交流講座🎶。講座後◼️,巴魯克·布隆伯格當年的助手♌️,如今已白發蒼蒼的湯姆·倫敦握住他的手😬💁🏿,激動地說👩🏼🦳:“真的很高興🧑🏽🎤,你講了40多年來我們一直想知道的事🧑🏻🦯。”
只要這個課題有價值、有意義🧔🏻♂️,就不該怕困難和風險
2007年10月底🪢,在美國哈佛大學醫學院從事艾滋病和SARS冠狀病毒研究的李文輝回國🏌🏻,到北生所另起爐竈,決定帶領新招聘的助手和學生做令許多同行望而卻步的課題——尋找乙肝病毒(英文簡稱HBV)受體。
乙肝病毒要想感染人類🧎🏻➡️,必須先與細胞膜上的一個蛋白結合,然後才能進入宿主細胞😢,這個蛋白就是HBV受體🛼。只有找到這個受體🍿,才能深入了解乙肝的感染機製,進而研發出有效的治療藥物。
自乙肝病毒被發現以來🍽,全世界許多頂尖科學家都在苦苦尋找它的受體📿。但是,40多年過去了🥷🏼,科學家們都無功而返。
“我可以做相對容易🤰🏽🌅、好發論文的課題,但我想做乙肝病毒受體,因為它是這個研究領域最難也是最亟須解決的關鍵問題。”李文輝告訴北生所所長王曉東🖖🏽,“即使最終我們可能做不出來。”
李文輝之所以做此決定,既源於他早年在國內醫院實習時切身感受到的乙肝病人的痛苦,也因為這項工作巨大而迫切的現實需要:目前仍有超過2.4億慢性乙肝患者🧛🏿🍠,中國就約有1億人攜帶乙肝病毒🍭,其中慢性乙肝病人有3000萬左右,每年約35萬人死於慢性乙肝相關疾病。而當前已有的藥物均不能根治乙肝,病人必須終身服藥。
李文輝知道👨🏻🚒,做乙肝病毒受體難度極大👆🏻、風險極高,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🤾🏿,就不該怕困難和風險🙅🏻。”
“你都不怕失敗,我們還怕什麽🍈?”王曉東說,“所裏會全力支持你🕴🏻!”
整整4年團隊還沒有發表一篇論文👨🏽🎤🔬,經歷過黎明前最黑暗的時刻
課題選定之後👩👩👦👦,李文輝先帶領學生們“打地基”🦹🏻♂️。他們查找到國內外已發表過的相關論文🍄🟫,從裏面辨別真偽、分析方法、總結教訓,尋找可能提供啟示的蛛絲馬跡……
“地基”打得差不多之後,他們又購買來兩只樹鼩,試著把這種外形酷似松鼠的類靈長類小動物養活🧔🏽。原來,不同於其它病毒,乙肝病毒只能感染人類、黑猩猩和樹鼩。根據分析,研究團隊認為🧎➡️,在現有條件下🫲🏻,樹鼩是唯一的突破口。於是,他們從樹鼩的體內取出肝臟細胞🧑✈️,進行體外培養,建立研究乙肝病毒的體外感染模型,期望從中發現乙肝病毒的受體。
然而👶🏻,等待他們的🐅,是非同尋常的挑戰💢。
乙肝病毒幾乎是世界上最小的病毒𓀋,直徑只有40納米。在幾萬倍的電子顯微鏡下,負責乙肝感染的病毒蛋白看上去像一個大腦袋、短柄的毒蘑菇。它鑲嵌在病毒包膜上,短柄兒前後4次跨過細胞膜🥔。這一現象在病毒中非常特殊,很難用已有的實驗體系進行研究🐍。
在高通量測序中心幫助下👨👧👦,科研人員首先建立了樹鼩肝細胞的基因表達圖譜。之後,再通過各種手段分析,尋找樹鼩肝細胞裏可能與乙肝病毒結合的相關蛋白……
他們兵分兩路🚳:一路由博士生嚴歡帶隊,用“魚鉤”把“小金魚”(比喻乙肝病毒受體)“釣”上來;另一路由博士後鐘國才帶隊,用排除法篩查😔。結果,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?”學生們陷入深深的困擾。
此時☎,時間已過去了整整4年💔,團隊還沒有發表一篇論文➛🙍🏻♀️。作為領隊,李文輝的壓力無疑是最大的🆙。但經驗告訴他:他們可能已經到了黎明前最黑暗的時刻。
在一次討論會上,李文輝對學生們說:“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去過🕵🏿♀️,只是沒有發現目標。”
至於論文,他說:“論文固然很重要,但比論文更重要的📺🧼,是在研究過程中,自己的學術能力有沒有提高🙅🏼。我想同學們畢業時最重要的收獲🎲,是你在這個過程中到底學到了什麽東西。只要自己的能力提高了,即使這次沒有成功🍕,今後肯定會有成功的機會。歸根到底👨🏼✈️,做出新的發現比發表論文更為重要🧦。”
之後💃🏼,大家又重新鼓起了勇氣🍈。這時候,李文輝的愛人👩🏽🌾👳🏼♀️、此前也在美國哈佛醫學院從事病毒和抗體藥物研發的隋建華加盟北生所🛁。在她的幫助下,團隊對“漁具”進行了改進:設計了一個單克隆抗體位點加在“魚鉤”上,便於定向追蹤和捕捉。同時🏐,嚴歡在原來的“魚鉤”上加一個“倒鉤”,防止狡猾的“小金魚”逃脫。經過改造後“漁具”不但有了強有力的“雙保險”⛷,而且也加了高靈敏的“跟蹤器”。
科研是一條艱辛的路⬜️,但其中的樂趣是一切其它享受都不能替代的
李文輝團隊利用改進後的方法及“漁具”繼續“釣魚”🧚。
2012年1月7日午夜過後,在蛋白質組中心主任陳涉的幫助下,通過質譜鑒定,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日淩晨,初次驗證結果表明⚇,這條“小金魚”——鈉離子牛磺膽酸共轉運多肽(又稱“肝臟膽酸轉運蛋白”,英文簡寫NTCP),很可能就是他們尋找了多年的乙肝病毒受體🧑🦽➡️!
但是🧑🏻🦼➡️,這只是初步的結果,還需要進一步的可靠驗證。此時已近年關,嚴歡、鐘國才⛹🏼♂️、徐廣偉等4位同學放棄回家過年👡,和李文輝、隋建華一起,繼續加班加點👩👩👧👧。
1月27日是農歷大年初五😾👩🏿🔬。這天晚上🧯🏌🏽,李文輝走後,嚴歡繼續留在實驗室工作。淩晨兩點多😊,他得到了一個關鍵結果🏌🏻♂️:把受體導入原來不能被丁肝病毒(其受體與乙肝病毒是一樣的)感染的肝癌細胞,結果實現了感染🤢!
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!”
李文輝沒有嚴歡想象的那麽激動🙆🏿♀️:“應該沒錯🧏🏿♂️。早點睡吧,明天還要繼續🧑🏽🏭。”
他知道這類驗證必須要做兩個㊗️:一個是功能獲得驗證,一個是功能喪失驗證。嚴歡做的這次丁肝病毒驗證🌪🤞🏽,只是功能獲得實驗的一部分💂🏻,後面還有很多事情要做🤌🏼。
他們又繼續進行乙肝病毒的功能獲得驗證。這一步難度更大👨🏽🏭,但它是證明NTCP是乙肝病毒受體的關鍵證據。他們嘗試了多個方案,直到3月中旬,通過改進細胞培養基的成分和培養方法,鐘國才和嚴歡先後成功確定了乙肝病毒在原本不能感染的肝癌細胞上的感染。
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胞上受體的功能喪失實驗。
至此⇨✍🏿,研究團隊從充分性和必要性兩個方面👨🏻🏭,驗證了NTCP就是乙肝病毒和丁肝病毒特異性感染人類肝細胞的受體。
此後,團隊又夜以繼日做了大量的實驗🧅,補充了許多新的數據🔊,以讓結果更加可靠🏇🏻。
2012年11月13日🧑🏿🚒,文章終於在科學雜誌《Elife》在線發表——這是李文輝實驗室成立5年多來發表的第一篇乙肝論文。
大家的喜悅可想而知。說到這裏,隋建華引用了她的博士生導師宋曾璇教授曾寫給她的一句話💪🏽🅾️:“科研是一條艱辛的路,但其中的樂趣是一切其它享受都不能替代的🧢👰♂️。”
該成果贏得了國際同行的認可👯♂️。乙肝病毒感染研究領域國際專家🆘、德國海德堡大學史蒂芬·伍本教授在第一時間發來電子郵件:“這一突出成果對HBV研究領域的影響不可低估💂🏽𓀎,它將改變乙肝病毒研究領域內現行的研究模式🔢,將可能幫助乙肝治療新藥的發現而為乙肝病人造福。”
做科學來不得半點虛假🧑🏼🍳,只有經過科學實踐驗證的東西,才是靠譜的
“找到乙肝病毒受體🤘,等於打開了一扇門。”李文輝說✒️:“其實門打開以後,新的問題更多——所有重要的科學發現在這一點上是相通的👩🏻🏫。繼續前進➕,去挑戰新的未知前沿,我們責無旁貸。我們的目標是全力以赴繼續往下做🎉,直到最終解決實際問題🥴。”
李文輝和隋建華團隊分工協作、各有側重:前者繼續在基礎研究上深挖✍🏼,後者則聚焦抗體藥物研發。
“鐘國才和嚴歡之後,新來的學生也非常用心🐅,相當有拼勁兒♻️。我告訴他們晚上12點以後不許在實驗室幹活🎲,但是他們還是悄悄繼續做🧑🏻🏫。我們選擇了重點方向,雖然有些並不熟悉,但大家都在全力以赴🚹。”說到這裏,李文輝很欣慰,“我們的工作到目前還是領先的。我們建立了更為優化的細胞和動物模型,現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等有了更多了解,受體與病毒感染引起肝癌等嚴重疾病的可能聯系也日漸清晰📊,很多新發現非常有意思。”
在北生所二樓的生物製品中心,筆者見到了隋建華。個兒不高、比實際年齡看上去年輕很多的她總是在微笑👨🦼➡️,從裏到外透著幹練。據她介紹🧑🏻🔬,在北京市科委的支持下🍓, 針對乙肝病毒的抗體藥物研發也比較順利。“這個抗體把受體和細胞之間的通道打斷,從而阻斷病毒進入新的宿主細胞,打破舊的循環,建立新的生態。”她笑著說💇🏻,抗體的實驗階段在兩年前已經做完,現在正在推進臨床前研究🫶🏼。從目前來看結果比較理想👨🏼🎓,上下遊的生產工藝也基本過關,力爭盡早申請開展臨床試驗。“我們想在臨床研究中測試它✍️💪🏻,單獨或和已有抑製病毒復製的藥物聯合使用🧆,看是否能為病人提供更有效的治療手段🚌。當然🍱,距離臨床應用還有一段距離🧑🏼🚀。”
說到研發前景🥷🏽,他們都表示出審慎的樂觀📻。“做科學來不得半點虛假🙆♂️。你可以忽悠一時,但不靠譜的東西在歷史上啥也不是🍣🧑🏽🚒,甚至會成為笑話。”李文輝說,“只有經過科學實踐驗證的東西💂♀️,才是靠譜的💁🏽♂️。我們崇尚的是嚴謹的科學。”(新聞來源🏝:人民日報)