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孔炜:发现动脉粥样硬化“元凶”

来源:    发布日期:2016-10-19 10:01:29   阅读量:0

文/记者 白竟楠
 


 

▲孔炜,北京大学医学部生理与病理生理系教授,博士生导师。先后主持了多项国家自然科学基金,任科技部“973”心血管项目课题负责人,主持教育部新世纪优秀人才基金,第十四届中国青年科技奖获得者

控制心血管疾病蔓延已经成为我国21世纪提高人民健康水平的重中之重,而心血管疾病70%与动脉粥样硬化有关。北京大学医学部生理与病理生理系教授孔炜在这个领域已经研究了十多年,并在今年获得了第十四届中国青年科技奖。

俗话说十年磨一剑,如今的孔炜已经在国际心血管领域权威杂志《Circulation》《Blood》《Circ Res》等发表了40余篇论文,在回国的十年间拿到了包括科技部“973”课题和基金委重点和重大国际合作项目等国家和部级以上基金上千万。70后的她可以称得上是一位美女青年科学家。

获奖还是微信上看到的

“要不是在微信中看到,我都不知道自己获奖了。”谈到自己获得第十四届中国青年科技奖的感受,孔炜显得异常平静。她一边说一边坐在椅子上,身着一身黑白花色裙子,披肩发散在肩上,让人想象不出她换上实验室的白大褂是什么样子。

人类动脉粥样硬化病灶的形成往往需要十几甚至几十年的漫长时间,晚期治愈可能性小,主要依赖于早期诊断和预防。所以,如何延缓其进程,实现早预防、早治疗,是现代医学迫切要解决的问题。

据2015年《中国心血管病报告》显示,心血管疾病导致的死亡人数已占全国城乡总死亡原因首位(农村45%,城市42.5%),尤其35至54岁青壮年死亡人数增加最为迅猛,平均每10人就有1人死于心脑血管意外,这一死亡速度是美国人心血管病死亡速度的2倍。心血管病变以其“发病率第一”“致残率第一”和“死亡率第一”的特点,已对我国人口与健康构成了重大威胁, 是社会的巨大负担。

因此,新的危险因素的认识及其发病机制的深入理解,对于心血管疾病的有效预测、预防和干预至关重要。

动脉粥样硬化病因和发病机理非常复杂,在早期最主要的特征就是血液中的炎症细胞浸润、迁移至我们的血管壁,这个过程涉及到多种水解血管壁的蛋白酶。孔炜通过研究发现了一个“重罪犯”——一种新型金属蛋白酶ADAMTS-7,就是它在“纵容”血液中的炎症细胞。

找到新型金属蛋白酶ADAMTS-7

从决定学医开始,孔炜走上了连续15年的求学之路。硕博连读期间在呼吸病重点实验室进行呼吸系统疾病如何引起肺血管疾病的研究,这或许是带领她走上新型金属蛋白酶ADAMTS-7发现之路的重要契机。完成博士学业后,她前往美国又进行了长达五年的博士后研究。

“当时能有机会到美国西雅图华盛顿大学药学院进行博士后研究是一个很好的学习机会,我也想让自己接触到更多的、与之前不同的知识,所以现在敢往药上想和做,也是从那时开始从事分子克隆方面的研究。”孔炜说。三年后,为了家庭团聚,她离开美国西海岸,前往纽约大学医学院,进行与关节炎有关的生物化学研究。

国外从上世纪60年代就开始研究各种酶的抑制剂,以降解机制蛋白,控制肿瘤扩散,但是药物的研发成功率只有几十分之一,难度非常大。在纽约大学从事关节炎的机制研究时,孔炜开始和基质蛋白及金属蛋白酶“打交道”,她就想找到哪些酶会降解机制蛋白,经过不断的研究,终于找到了新型金属蛋白酶ADAMTS-7。

博士后研究结束后,孔炜进入北大医学部,从血管基质微环境入手,她开始研究动脉粥样硬化的发病机制,并成功克隆新型金属蛋白酶ADAMTS-7。从此,孔炜开始了自己独立的研究路程。

人体可以很好地维持自身的平稳运行,人体内有很多内源性物质对抗外界打击,很多药物的研发也往往是模拟了内源性物质的结构或作用特点。孔炜就发现了一种维持血管健康工作的重要守护者——基质蛋白COMP,它可以在生理情况下,通过和很多其他蛋白结合,形成一张保护网,防止动脉粥样硬化,血管钙化以及血栓的形成。

“如果COMP不足或被降解,血管就容易发生病变”,孔炜说,“我们顺藤摸瓜,找到了降解COMP的元凶,也就是COMP 的水解酶ADAMTS-7,并证明了ADAMTS-7会促使动脉粥样硬化形成。”孔炜的成果在国际心血管领域的权威杂志连续发表,后来又被国外近3万冠心病病人的临床遗传学研究证实及被多家实验室验证结果。

孔炜说:“我们的这些系列工作得到国外同行的多次述评,国际最权威的心血管期刊《Circulation》(循环杂志)述评“ADAMTS-7是一个动脉粥样硬化和再狭窄的重要干预靶点。我们还牵头组织成立了中国生理学会‘基质生物学专业委员会’,并当选为国际基质生物学会理事,推动和促进国内国际同行的交流与合作。”

由于金属蛋白酶ADAMTS-7的发现对于动脉粥样硬化的发病机制有非常大的意义,国际医药巨头阿斯利康也抛来了橄榄枝,开始寻求药物研发的合作。

“一项药物从找到靶点到研发上市的过程非常漫长,所以,我们不可能走完全程,但是我们能确认靶点是不是真的致病基因,阻断它是不是真的能阻断疾病过程,把这件事儿搞清楚,是我们能做的事儿。所以,如果问我们的学术贡献是什么,就是发现了新型金属蛋白酶ADAMTS-7,而且初步理解了它的作用机制。”

更想知道用药背后的原因

其实,在本科阶段孔炜学的是临床。一般来说,学临床的医生在毕业之后会当医生为病人看病,但是孔炜却没有选择这条道路,而是选择了到临床的“背后”基础医学领域发展。

在念本科的时候孔炜就发现自己比起看病来说,更喜欢钻研疾病背后的原理;比起开处方用药来说,她更想知道为什么要用这种药,其背后的原因是什么。对比起医院的氛围,她认为自己更适合搞研究,当老师。孔炜在选择研究生方向时想也没想就选择了基础医学研究的病理生理学,这非常符合她的爱好——从疾病为什么发生的角度进行探讨。

五年临床医学的学习让她对疾病有了一个系统的认识;随后的五年研究生学习,集中在呼吸病重点实验室做动脉高压的研究,这让她培养了自己基本的科研素质和思路训练,为日后的研究打下了基础,这才有了这之后的种种科研成果,不如说,总爱追根问底的孔炜从对临床研究背后科学原理不懈地追求开始,走到了临床医学的背后——基础医学研究。

我走的每一步都很重要

回忆起当年的求学历程,孔炜并没有觉得哪一段求学历程最重要,每个阶段的影响对于现在的发展都有很重要的意义,因为可以从不同的人身上吸取不同的优点,不仅在于专业,也在于对于科研的追求和经历失败的能力。

“虽然看起来我每换一个研究机构就会换一个研究方向,但这些经历让我领会到不同学科对问题的认识角度,不同的研究方法,不同的科研思路和不畏惧新领域的胆量。”孔炜说。

▲孔炜在中国生理学会基质生物学专业委员会成立大会上

就现阶段来说,北京大学医学部的唐朝枢教授,王宪教授等对孔炜工作的引导和支持起着至关重要的作用,王宪教授也是孔炜最初回国的引路人,“开放的态度,良好的平台,多方位的支持对于我的起步是至关重要的。”孔炜说。

现在的孔炜也是实验室的学术带头人,除了日常的工作还有十多个学生的教学工作。孔炜带学生是比较细致的,每周开组会,鼓励学生出去参会、参赛,有不少学生在这些会议和论坛上获得不同的奖项。孔炜也给他们营造了一个宽松和鼓励的科研环境,这也是我现在带学生的重要原则。我觉得人在被鼓励的环境下成长得最快。

孔炜平时的工作很忙,如果在工作、教学、研究还有家庭中选出一个最核心的内容,她笑着说:那就是把自己的身体照顾好最重要。■