《东方早报》:32.4岁的MERS克星研究团队

07.07.2015  15:57

与美国科学家联合研发出对MERS病毒具有高抑制活性的全人源单克隆抗体m336,复旦大学医学分子病毒学教育部卫生部重点实验室姜世勃教授团队一时成为舆论关注的焦点。

这个平均年龄32.4岁的团队背后有着怎么样的故事?

姜世勃教授为何青睐80后、90后“新人”?

全人源单克隆抗体m336是怎么研制出来的? 

能多大程度遏制MERS?

全人源单克隆抗体m336和多肽抑制剂HR2P-M2都可以为MERS药物研发提供依据。

全人源单克隆抗体m336和多肽抑制剂HR2P-M2究竟是什么关系?能为MERS病毒疫情的遏制带来哪些影响?姜世勃教授指出,这两种都可以为MERS药物研发提供依据,它们主要的区别在于可以作用于不同的靶点,如果将抗体研发比做成“造飞机”的话,那多肽抑制剂的研发就如同“造小汽车”,前者主要以治疗为主,后者主要用于预防,多肽药物因其成本相对较低,更适合发展中国家推广,特别是用于预防方面。

“m336抗体的研究灵感主要来自国内外团队的共同讨论,但多肽抑制剂HR2P-M2的研发主要来自中国科研团队。”姜世勃教授指出,MERS病毒在中东地区出现后,我们和美国国立卫生院的Dimitrov博士等讨论并认为,MERS病毒将来或对人类健康带来持续威胁,有必要研发出对抗MERS病毒的高效防治药物,双方很快达成了共识并开展合作。

曾于上世纪90年代开始即开展抗病毒药物及疫苗研发的姜世勃教授庆幸自己有这么一段科研经历,以往他都聚焦在艾滋病药物的研发当中,而正因为这段经历,使得他能够迅速预测MERS病毒上对其功能至关重要的关键结构域:受体结合区域和S2融合六螺旋区域。

他做出大胆预测,即针对这些结构域开发的抗体药物和多肽药物将会具有很好的抗病毒活性。在多肽抑制剂的研究中,团队利用在艾滋病药物上的研发经验,快速建立了MERS病毒进入抑制剂的研发模型和一系列分析手段,从而很快找到了六螺旋区域,并设计出了相关多肽抑制剂,这其中仅仅花费了1年多的时间。

对于中外团队共同研发的m336抗体,该团队还将进行改造,该成果正准备申请国家专利。

研发过程经历哪些挑战?

这是一个几乎“从无到有”的过程,从一张简单的基因序列图谱开始,团队的每位成员都在不断摸索中获得一步步突破。

姜世勃教授表示,其实早在2012年,其团队即开始关注MERS病毒发展。当时MERS病毒才在中东地区被发现不久,受感染者人数有限,因此很少有人愿意在这样的“冷门”病毒上下功夫做研究。

2012年9月起,姜世勃组建了第一批MERS研究团队,这是一个几乎“从无到有”的过程,从一张简单的基因序列图谱开始,团队的每位成员都在不断摸索中获得一步步突破。

为了设计更好的多肽抑制剂,成员陆路牺牲了大量休息时间。有一次,在办公室盯着电脑屏幕上的六螺旋晶体结构反复分析至深夜的他直到凌晨十二点终于设计出多种组合,在实验室最终设计出新多肽HR2P-M2。

“后来证明,该多肽的设计是最优的,其可溶性相对于之前的多肽抑制剂提高了1000倍,该多肽也就是最后在动物模型上获得成功的多肽。”姜世勃表示。

另一名成员应天雷负责全人源抗体库的构建。两个月的时间里,他每天都要处理几百毫升人体血液,导致当时看到肉类食物就反胃。实验中有一个步骤涉及到人体RNA样品的处理,由于担心RNA易被降解,应天雷把本来需要一周多完成的实验压缩到三天内完成,其中三十多个小时没合眼的连续实验导致他患上结膜炎,双眼通红。这个抗体库后来被证明具有极高的容量和质量,从中不仅筛选到了针对MERS等病毒的高活性抗体,还筛选到针对癌症、神经退行性疾病等重要疾病的一系列高活性全人源单抗。

成员刘奇当时还在实验室攻读博士学位,作为最初MERS病毒攻关团队的主要成员之一,为了构建MERS病毒S蛋白介导的膜融合模型,他经常把自己一人关在小黑屋里。由于眼睛长时间受到荧光刺激,出现了“飞蚊症”症状。

而25岁的博士生夏帅至今也仍记得“检测多肽抑制剂活性”时的情形,“每天都在检测新设计合成的新多肽抑制剂的活性”,去年暑假一个多星期的时间里,他的活动范围只有“实验室”这一个地方,晚上睡觉也只拿一块瑜伽垫作床。

可喜的是,目前,抗体和多肽抑制剂都已经进入到动物有效性试验中,接下来还将进行毒性实验,再测定这两种物质的稳定性和可复制性,随后再完成药物代谢实验、人体实验,最后药物就将上市。

为何培养80后90后新人?

这些年轻人不仅有着吃苦耐劳的学术冲劲,同时“有很强的组织课题以及演讲能力,参加国际会议时也很擅长与人打交道,让人觉得很可靠。”姜世勃说,“最怕太过书生气。”

很少有人会想到,这样一只科研团队平均年龄仅32.4岁,且最初科研队伍仅仅只有4人,到如今也仅为10人,但这其中不乏80后博士、博士后、硕士等高精尖人才甚至“海归”。

现年63岁的姜世勃在进入抑制剂领域的研究在国际上一直处于领先地位。有人不理解,以其“千人计划”学者的身份,完全可以招募到业界已颇具经验的资深研究者,何必辛苦培养一群80后、90后的“新人”?

在这一点上,姜世勃却有着自己的看法。“培养学生,失败并不奇怪。但你不能因为会失败,就不给年轻人机会。”他的眼光也非常精准,两位骨干研究员—陆路和应天雷,不仅有着吃苦耐劳的学术冲劲,同时“有很强的组织课题以及演讲能力,参加国际会议时也很擅长与人打交道,让人觉得很可靠。”姜世勃说,“最怕太过书生气”,而这些思路活跃、“做得好也说得好”的年轻人,如同遇见伯乐的千里马,找到了施展才华的最佳空间。

“我和天雷都是慕名而来。”陆路回忆起与复旦结缘的过程,“我和天雷在申请复旦时,由于很多重要的工作都在整理,还没有来得及在国际上发表,所以在某些方面达不到学校的要求。不过姜老师对我们的能力很了解,认为对人才的使用就要不拘一格,大胆提出了破格引进,并极力说服了院系。最后,在袁正宏主任等领导的支持下,我和天雷才能进入复旦。”积极进取的二人很快便获得了成果,去年12月,年仅32岁的陆路被升为正高研究员与博士生导师,31岁的应天雷也已获得副高职称,目前已经担任硕士生导师。

陆路表示,近期袁正宏主任和姜世勃教授还在积极联系新的人才引进,希望有更多优秀的年轻血液注入团队,让青年人才得到更全面的培养,在思想的合作交流与碰撞中迸发新的火花。