在得知崔教授和她的團(tuán)隊(duì)最新成果在Nature 子刊《Oncogene》上發(fā)表后,高創(chuàng)匯新聞中心立即聯(lián)系了國(guó)家家蠶基因組重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的崔紅娟教授進(jìn)行深入訪問(wèn)。
由崔紅娟教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在學(xué)術(shù)上取得令人贊嘆的成就,今天跟隨高創(chuàng)匯一起來(lái)走近蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室干細(xì)胞研究方向總負(fù)責(zé)人崔紅娟教授。
回國(guó)前您在美國(guó)從事多年干細(xì)胞生物學(xué)研究,著重探討了腫瘤干細(xì)胞在腫瘤發(fā)生、形成上的機(jī)理,尋找腫瘤的特異性分子標(biāo)志,就腫瘤干細(xì)胞的分子標(biāo)記進(jìn)行了許多原創(chuàng)性工作,回國(guó)后建立了家蠶干細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室,請(qǐng)問(wèn)您建立這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的初衷是什么呢?
我從本科到博士都在西南大學(xué)(原西南農(nóng)業(yè)大學(xué))度過(guò),是母校培養(yǎng)了我。而西南大學(xué)向仲懷院士不僅是我的科研道路上的導(dǎo)師,也是我人生道路上的導(dǎo)師。2010年實(shí)驗(yàn)室在向院士的帶領(lǐng)下準(zhǔn)備申報(bào)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,急需引進(jìn)一批在國(guó)外有著豐富研究經(jīng)驗(yàn)的人才。于是以重慶市“百人計(jì)劃”作為人才引進(jìn)到西南大學(xué)。西南大學(xué)的家蠶團(tuán)隊(duì)可以說(shuō)是世界上最大的家蠶研究團(tuán)隊(duì),基礎(chǔ)雄厚。但家蠶在細(xì)胞功能學(xué),尤其是干細(xì)胞生物學(xué)方面還是一片空白。因此在向院士的支持和倡導(dǎo)下,開(kāi)展了家蠶干細(xì)胞和醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化方向。以腫瘤干細(xì)胞技術(shù)體系為依托,構(gòu)建家蠶干細(xì)胞研究平臺(tái)及家蠶生物學(xué)研究體系。將家蠶拓展延伸為醫(yī)學(xué)模式生物,開(kāi)展人類(lèi)癌癥、退行性、代謝性疾病模型的研究。積極拓展合作交流,實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化。經(jīng)過(guò)數(shù)年的建設(shè)和發(fā)展,我們家蠶干細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室逐步完善起來(lái)。
請(qǐng)崔教授為我們介紹一下家蠶干細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展過(guò)程?
我在美國(guó)從事干細(xì)胞生物學(xué)及腫瘤干細(xì)胞研究近十年,積累了干細(xì)胞方面的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室雖然在基因組學(xué)研究上取得重大突破,但是在細(xì)胞功能尤其是干細(xì)胞方面的研究幾乎還沒(méi)有開(kāi)展。而家蠶又是研究干細(xì)胞的一個(gè)很好的模型。為了填補(bǔ)目前這個(gè)研究領(lǐng)域的空白,我們從最初的實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃一步步出發(fā),購(gòu)置了一批科研儀器,并逐步建立了超凈無(wú)菌細(xì)胞培養(yǎng)房和SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房。在最近的五年時(shí)間里,邊建設(shè)、邊研究、邊拓展,取得了一些初步的成果。比如我們發(fā)現(xiàn)和鑒定了家蠶血液干細(xì)胞、中腸干細(xì)胞,并發(fā)現(xiàn)了一些與干細(xì)胞相關(guān)的因子,為以后探究家蠶變態(tài)發(fā)育奠定了基礎(chǔ)。以此為依托,鞏固和提升家蠶的模式生物地位。
崔教授,您和您帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì),在表觀遺傳學(xué)的研究上位于我國(guó)前列,能否分享一下,在這個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新和科技成果轉(zhuǎn)化的獨(dú)到見(jiàn)解嗎?
表觀遺傳學(xué)是近些年來(lái)興起的一門(mén)學(xué)科,它是在DNA序列不發(fā)生改變的情況下,研究基因表達(dá)的可遺傳性變化的一門(mén)學(xué)科,是當(dāng)今生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。表觀遺傳學(xué)的研究有望成為腫瘤、糖尿病、炎癥、發(fā)育障礙、代謝性疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等人類(lèi)疾病的藥物研發(fā)新基石。我們的團(tuán)隊(duì)主要研究腫瘤的表觀遺傳調(diào)控腫瘤發(fā)生發(fā)展的機(jī)制,尤其是在組蛋白乙酰化和甲基化方面進(jìn)行了深入的探索。尤其是在這些表觀遺傳調(diào)控因子調(diào)控細(xì)胞自噬、凋亡和代謝等分子機(jī)理上進(jìn)行了深入研究。而剛剛的6月27日,由奧地利科學(xué)院和倫敦大學(xué)引領(lǐng)的國(guó)際科學(xué)小組分別在Nature平臺(tái)上聯(lián)合發(fā)布了四篇論文,也證實(shí)了表觀遺傳學(xué)在臨床診斷和精準(zhǔn)醫(yī)療上的可行性,這進(jìn)一步為表觀遺傳學(xué)的創(chuàng)新成果應(yīng)用到臨床好精準(zhǔn)醫(yī)療提供了理論基礎(chǔ)。因此,將表觀遺傳的研究成果進(jìn)一步應(yīng)用到人類(lèi)疾病的治療上具有廣闊的前景。
在實(shí)驗(yàn)室中,您及您帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)所涉及以家蠶開(kāi)展人類(lèi)疾病的模型的研制,實(shí)現(xiàn)從昆蟲(chóng)模型、到老鼠模型以及到人類(lèi)疾病藥效的轉(zhuǎn)化研究。您在這項(xiàng)研究的過(guò)程當(dāng)中,遇到過(guò)什么難題?是如何攻克的呢?
家蠶不僅具有生長(zhǎng)周期短,人工飼養(yǎng)簡(jiǎn)單,成本低廉的優(yōu)勢(shì),關(guān)鍵其生物學(xué)及基因組研究深入,為將家蠶拓展延伸為醫(yī)學(xué)模式生物,開(kāi)展人類(lèi)癌癥、退行性、代謝性疾病模型的研究提供了有利的條件。盡管家蠶的全基因組框架圖已經(jīng)繪制完成,但是其精細(xì)的基因功能研究還不清楚。我們?cè)噲D在家蠶中尋找和鑒定與人類(lèi)疾病,尤其是腫瘤和神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的基因。目前在家蠶中建立了帕金森病模型,并取得了初步的進(jìn)展。雖然目前還有很多深入的研究尚需解決,但是我們已經(jīng)在初期的探索中邁出了良好的第一步。目前急需解決的還是人才問(wèn)題。我以我的學(xué)生們?yōu)樽院,他們(yōu)閷?shí)驗(yàn)室的建設(shè)都做出了貢獻(xiàn)。但是目前師資力量薄弱,急需人才引進(jìn)。
今年您的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)KDM4C基因具有原癌基因的功能,可以轉(zhuǎn)錄調(diào)控腫瘤細(xì)胞的氨基酸代謝和增殖,這對(duì)實(shí)現(xiàn)癌癥治療有怎樣的啟發(fā)?
癌癥原本就是一種代謝異常的疾病。因?yàn)榘┘?xì)胞的基因突變改變了許多細(xì)胞內(nèi)關(guān)鍵的代謝系統(tǒng),并通過(guò)這種異常的代謝途徑獲取維持自己無(wú)限增殖所需的分子原料和能量;但是這種異常代謝途徑也為藥物治療癌癥提供了可能。而我們最近發(fā)現(xiàn)的KDM4C恰好就是一類(lèi)促進(jìn)癌細(xì)胞異常代謝的基因,我們可以針對(duì)這一類(lèi)有關(guān)代謝的基因設(shè)計(jì)其抑制劑或阻斷劑,對(duì)癌細(xì)胞進(jìn)行特異性的“饑餓”,抑制或降低其代謝水平,從而達(dá)到“餓死”癌細(xì)胞的效果,進(jìn)而改善并治愈腫瘤。最近幾年在國(guó)際上,尤其是美國(guó)的制藥公司,例如Agios制藥公司等,已經(jīng)研發(fā)了抑制三羧酸循環(huán)的IDH2酶抑制劑,在臨床試驗(yàn)階段,成功地摧毀了70%患者體內(nèi)的癌細(xì)胞,這樣的結(jié)果結(jié)果令人振奮也引人矚目,使我們看到從代謝這方面來(lái)治愈癌癥的曙光。因此,我們?cè)诖x方面的研究成果也為腫瘤的分子靶向治療提供了新的思路,奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
最近您帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)的兩項(xiàng)研究成果在6月份同時(shí)被Nature系列頂級(jí)期刊《Oncogene》接收和在線(xiàn)發(fā)表?梢越o我們分享一下這兩個(gè)研究成果的意義嗎?
崔紅娟教授:
癌癥是人類(lèi)健康的第一殺手,每年都有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的人死于癌癥。癌癥的發(fā)病原因和作用的分子機(jī)制還沒(méi)有完全搞清楚。為此,對(duì)癌癥發(fā)生和發(fā)展的基礎(chǔ)研究就顯得尤為重要性。這兩篇文章深入探討了MINA和CSN6這兩個(gè)因子在腫瘤中的調(diào)節(jié)作用。
首先,基于對(duì)病人臨床數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,我們發(fā)現(xiàn)許多腦瘤病人的腫瘤中MINA這個(gè)基因的表達(dá)都要高于正常水平。對(duì)腦瘤患者的生存預(yù)后進(jìn)行追蹤,我們發(fā)現(xiàn)MINA表達(dá)水平高的病人預(yù)后生存率要明顯比MINA表達(dá)水平低的病人預(yù)后要差。由此我們推斷MINA可能在腦瘤發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中起到關(guān)鍵的作用。隨后我們?cè)诩?xì)胞水平和小鼠模型上做了一系列的實(shí)驗(yàn),最終確定MINA的確是一個(gè)癌基因,它的高表達(dá)會(huì)促進(jìn)癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和成瘤。并且我們還從分子層面解析MINA是通過(guò)表觀遺傳修飾的作用促進(jìn)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白CDKs和cyclins的表達(dá)來(lái)促進(jìn)癌細(xì)胞生長(zhǎng)的。因此MINA有望成為腦瘤治療的新的分子靶標(biāo)。
另外,我們還發(fā)現(xiàn)在惡性腦瘤中高表達(dá)泛素調(diào)節(jié)因子CSN6時(shí)惡性腦瘤病人的預(yù)后生存率差,我們發(fā)現(xiàn)CSN6與腦瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)30-40%惡性腦瘤病人中EGFR是高表達(dá)的。我們首次發(fā)現(xiàn)CSN6可以通過(guò)調(diào)節(jié)EGFR蛋白的穩(wěn)定性從而調(diào)節(jié)EGFR通路,進(jìn)而影響腦瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。此前已有針對(duì) EGFR 的靶向藥物,CSN6 處于EGFR靶點(diǎn)的上游,如果可以聯(lián)合靶向CSN6和EGFR的藥物治療,將可能增強(qiáng)靶向藥物的治療效果。
我們的這些發(fā)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外都屬首次,對(duì)進(jìn)一步闡明表觀遺傳改變對(duì)癌癥發(fā)生和發(fā)展有著十分重要的影響,這些成果可以為抗癌藥物的研發(fā)提供一個(gè)堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),甚至有望可以作為新的,潛在的癌癥治療靶點(diǎn)。
在您看來(lái),干細(xì)胞生物學(xué)在后期的產(chǎn)業(yè)化和廣泛應(yīng)用上,目前有什么樣的機(jī)遇和困難?
干細(xì)胞研究逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向臨床、走向產(chǎn)業(yè)化,與我們的日常生活漸行漸近。干細(xì)胞不僅可以用于組織器官的修復(fù)和移植治療,還將促進(jìn)基因治療、基因組與蛋白質(zhì)組研究、系統(tǒng)生物學(xué)研究、發(fā)育生物學(xué)研究等。我國(guó)在干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化與應(yīng)用方面具有一定的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),積累了大量的臨床經(jīng)驗(yàn)和案例。但由于缺乏大規(guī)模的循證醫(yī)學(xué)臨床研究,其有效性和安全性遭到質(zhì)疑。同時(shí),相關(guān)政策法規(guī)滯后、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失,一定程度上阻礙了干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此,目前我們?cè)诟杉?xì)胞上還需投入更多的研究,讓干細(xì)胞技術(shù)發(fā)展得更成熟,并制定合理的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī),這樣才能讓干細(xì)胞治療得到廣泛的認(rèn)可。
您和您帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)未來(lái)5-10年的研究方向是什么呢?
我們未來(lái)幾年的研究方向主要有幾點(diǎn):1. 首先在基礎(chǔ)研究上著重研究腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制,探討表觀遺傳調(diào)控,腫瘤代謝異常對(duì)腫瘤的影響。為腫瘤的個(gè)性化精準(zhǔn)醫(yī)療提供新靶標(biāo),新策略,新途徑。同時(shí)加強(qiáng)與企業(yè),醫(yī)療機(jī)構(gòu)的緊密合作,實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化。
您知道,高創(chuàng)匯是一個(gè)生物醫(yī)藥科技成果的轉(zhuǎn)化平臺(tái),那從產(chǎn)業(yè)化的角度,您能為我們講解您的成果能夠如何應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)上來(lái)呢?
高創(chuàng)匯為高;蚩蒲袡C(jī)構(gòu)提供了一個(gè)很好的去實(shí)現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)化的平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速對(duì)接,有利于將優(yōu)秀的創(chuàng)新科研成果向企業(yè)和社會(huì)快速推廣,使之盡快成為產(chǎn)品或服務(wù),進(jìn)而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,增強(qiáng)我國(guó)各產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。我們的一些科研成果也可以借助高創(chuàng)匯這個(gè)有利的平臺(tái),實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化。我希望像高創(chuàng)匯這樣的平臺(tái)越多越好,規(guī)模越大越好。
現(xiàn)在國(guó)家所提倡的雙創(chuàng),即“大眾創(chuàng)業(yè),萬(wàn)眾創(chuàng)新”,崔教授您可以結(jié)合一下您的經(jīng)歷為我們新的科研生物醫(yī)藥科技創(chuàng)業(yè)者提供一些寶貴的建議嗎?
崔紅娟教授:
現(xiàn)在國(guó)家提倡精準(zhǔn)醫(yī)療和個(gè)性化治療,所以這必將是未來(lái)幾年的發(fā)展方向。生物醫(yī)藥是一個(gè)正在蓬勃發(fā)展的行業(yè),同時(shí)也緊密的聯(lián)系著大眾生活,特別是在醫(yī)療與保健方面。但是生物醫(yī)藥的發(fā)展是以創(chuàng)新為推動(dòng)力的,F(xiàn)在的生物醫(yī)學(xué)是一個(gè)高速發(fā)展的行業(yè),未來(lái)的前景廣闊。但是創(chuàng)新并不是沒(méi)有任何根據(jù)的天馬行空,而是像牛頓說(shuō)的,要站在巨人的肩膀上。利用扎實(shí)的基礎(chǔ)研究,進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)業(yè)。
作為一個(gè)生物醫(yī)藥科技創(chuàng)業(yè)者,既要有敏銳的嗅覺(jué),實(shí)時(shí)掌握市場(chǎng)發(fā)展的前沿,時(shí)刻關(guān)注最新的研究熱點(diǎn)和可能有所突破的領(lǐng)域。既要提高自己公司本身的基礎(chǔ)設(shè)施,高精尖技術(shù),也要和一些基礎(chǔ)研究單位進(jìn)行廣泛深入的合作。才能在瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)規(guī)律和科研創(chuàng)新道路上走得更遠(yuǎn)。其次,嚴(yán)謹(jǐn)求真我覺(jué)得也很重要,因?yàn)檫@個(gè)行業(yè)直接影響到大眾的普通生活和健康保健,對(duì)于新興的技術(shù)更應(yīng)該腳踏實(shí)地把好質(zhì)量關(guān)。
結(jié)語(yǔ):
高創(chuàng)匯再次感謝崔紅娟教授接受我們的采訪。在采訪中我們被崔紅娟教授和她團(tuán)隊(duì)這種務(wù)實(shí)求真,用于攻堅(jiān)的科研精神所打動(dòng)。同樣,作為產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)化平臺(tái),高創(chuàng)匯希望在今后的科技成果轉(zhuǎn)化中能夠和崔紅娟教授有更加深入的合作,共同推動(dòng)生物醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展。
高創(chuàng)匯作為生物醫(yī)產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)化平臺(tái),為大家?guī)?lái)第一期科研大咖專(zhuān)訪,以后將會(huì)持續(xù)推出更多專(zhuān)家訪談,關(guān)注高創(chuàng)匯,獲得走進(jìn)生物醫(yī)藥創(chuàng)新專(zhuān)家。