“要做难而正确的事情,这是科学的品位,不能为了迎合而自降标准。我宁可让同学们去爬高山,让他们在过程中里成长,也不愿让他们去爬百望山(北京西郊一座主峰海拔 210 米的小山)。爬了百望山也算爬过山,也可以写游记(发论文)。但我不鼓励这样,我宁愿一步一步往爬高山,让同学们在师兄师姐基础上,一直处于科学的前沿,借此带来新的认识,并能推动领域的进展。”2022 未来科学大奖生命科学奖获得者,北京生命科学研究所资深研究员、清华大学生物医学交叉研究院教授李文辉表示。
或许正是这种志存高远的心态,助力他和团队发现了乙型和丁型肝炎病毒感染人的受体为钠离子-牛磺胆酸共转运蛋白(NTCP, Na+-taurocholate cotransporting polypeptide),揭示了乙型和丁型肝炎病毒感染的分子机理,是领域内四十年来的里程碑式突破。基于此,李文辉获得了 2022 未来科学大奖的生命科学奖项。
▲图 | 北京生命科学研究所资深研究员、清华大学生物医学交叉研究院教授李文辉(来源:李文辉)
乙肝由乙型肝炎病毒(HBV,Hepatitis B)感染引发,是一种会造成肝脏损伤的传染性疾病,也是严重威胁全球公共卫生的重大疾病。相关数据显示,目前,感染乙肝病毒的人在全世界范围内已超过 2.5 亿,在中国的感染者也超过 8000 万。在全球范围内,每年因慢性乙肝引发的肝硬化、肝功能衰竭和肝癌等疾病的死亡人数分别在 100 万和 30 万人左右。
乙肝病毒主要通过母婴、血液等途径传播,患者常出现食欲减退、上腹部不适和肝区疼痛等症状,甚至会因进展到癌症威胁自身生命。多年来,乙肝患者饱受疾病带来的痛苦。
目前用于乙肝治疗的药物主要分为两类,一类是核苷类药物,另一类是干扰素类药物。以替诺福韦、恩替卡韦等为代表的前者,可以对病毒的复制产生很好的抑制作用,但尚未达到完全抑制的效果,肝脏里病毒的感染仍然持续存在,这使患者无法安全停药。后者虽能让一部分人基本实现临床治愈,但大部分人对它的反应不佳,疗效也十分有限。因此,现有的药物均无法功能性治愈乙肝。
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揭秘乙肝感染受体,找到病毒入侵人体细胞的那扇“门”
据介绍,病毒在人体外无法发生增殖,要想感染人类,必须先进入宿主细胞内,才能获得顺利繁殖的材料。
李文辉解释称:“病毒要进入到细胞里,必须有一个像‘门’一样的东西,才能帮助它穿过去。这个通道其实是病毒感染的最初一步,也是关键一步,常常决定病毒感染的后果。找到这扇‘门’,不仅是病毒学里至关重要的问题,也是基础性问题。”
上面所说的“门”,也就是细胞膜上能与乙肝病毒结合的一个蛋白受体。自 20 世纪 60 年代人们发现乙肝病毒以后,就开始了寻找其受体的道路。不过,四十年过去,研究人员依旧没能攻克这项难题。
1971 年于甘肃省出生的李文辉,在 2001 年获得中国协和医科大学博士学位后,赴美国哈佛大学医学院从事分子病毒学领域的博士后研究。2007 年,他回国加入北京生命科学研究所,专注乙肝和丁肝等病毒感染和宿主免疫力研究。
由于李文辉在推动乙肝研究和治疗方面做出了巨大贡献,他于 2020 年荣获巴鲁克·布隆伯格奖,该奖项是全球乙肝研究和治疗领域的最高奖,他本人也因此成为中国首次获得该奖项的科学家。
那么,钠离子-牛磺胆酸共转运蛋白的发现工作究竟有多重要?
首先,作为一项基础研究工作,它能回答该领域非常基础且关键的问题。比如,从病毒感染方面来看,因为 NTCP 只在肝脏内表达,所以乙肝不能在其他器官里感染。
从种属方面来看,虽然猴子也具有 NTCP,但和人类还有几个氨基酸的差别,所以猴子不会感染人的乙肝病毒。从科学认识方面来看,研究人员可以更加清晰地探明乙肝病毒侵入细胞过程的分子机制。
其次,这项工作能够有效推动临床实践。比如,以前研究人员并不具备能够方便乙肝研究的体系。而这一体系的诞生,意味着科学家能在时间、条件和研究方法自主选定的状态下开展研究,而 NTCP 的发现可以帮助人们使用像 HepG2-NTCP 这样便捷的细胞模型平台去开展相关研究。
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研发抗乙肝全新药物,创新疾病治疗手段
在发现钠离子-牛磺胆酸共转运蛋白受体的基础之上,从 2012 年起李文辉团队开始尝试对抗乙肝全新药物研发的探索过程。
2015 年,李文辉和隋建华及合作团队自主研发治疗慢性乙肝和丁肝药物 HH-003。
HH-003 为全人源性单克隆抗体,拥有全新的靶点和机制,能够直接实现乙肝病毒与受体 NTCP 的阻断,打破乙肝病毒在肝脏中持续发生的感染和再感染过程,达到功能性治愈乙肝的目标。2018 年,该药物开启 1 期临床实验;2021 年,开启 2 期临床试验。
李文辉说:“从目前结果来看,新药显示出良好的潜力。我觉得我们还是走上了一条比较有希望的道路。”
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做难而正确之事,坚持科学品位
对李文辉来说,能够成为生命科学领域的专家,其成长经历或许发挥了重要影响。据他介绍,父亲是生物学老师,母亲是医生,从小就有接触大量生命科学方面书籍的机会,在潜移默化中,他发现自己对显微镜下的内容非常感兴趣,也能画出像模像样的细胞结构图。
进入大学、研究生、参加工作以后,他不仅受到老师、同学、同事等周围环境的影响,还和同样从事生命科学领域研究的妻子隋建华相互鼓励,共同进步。
谈到科研,李文辉有一套自己的看法。他希望不断深入探索科学,实现能够给整个学科或领域带来颠覆性变化,产生深远影响的目标。
他常说这样一句话:“要做正确的事情,即使它很难。”开展科研工作必定需要面临压力,也一定离不开艰苦和寂寞。李文辉表示,首先应该练就一个强大的心理,有压力也不必太当真。而面对艰苦和寂寞,也是做好任何一件事情的必经之路。
关于学术论文的发表,其认为:第一,发表的论文一定是真实的,这样才是有价值的。假文章是对领域的误导,没有任何正向作用,会对各方面的资源造成浪费。第二,不能为发表而发表,应该在真实的基础上,发表能给人类带来新想法和新见解的论文。
同时,李文辉鼓励正在生命科学领域求学的年轻人,要坚持科学品位,不断学习科学的思想方法,保持信心和干劲,在前人的基础上产生新的认识,推动领域更好地发展。
未来科学大奖设立于 2016 年,由科学家和企业家群体共同发起。未来科学大奖关注原创性的基础科学研究,奖励在中国内地(大陆)、香港、澳门、台湾做出杰出科技成果的科学家(不限国籍)。
未来科学大奖目前设置“生命科学奖”、“物质科学奖”和“数学与计算机科学奖”三大奖项,单项奖金 675 万元人民币。
2016 年至今,未来科学大奖共评选出 27 位获奖者,他们均是来自生命科学、物理、化学、数学、计算机等基础和应用研究领域极具成就的科学家,做出了原创性且产生了巨大国际影响的研究工作。