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周德敏:逐梦药学,玉汝于成

来源:生物谷 2017-12-11 15:52

长久以来,流感、艾滋病、SARS和埃博拉出血热等致命性传染病及其周期性爆发,时刻危害着人类健康和社会稳定,其幕后黑手是结构多样且变异快速的病毒。疫苗是预防病毒感染的有效手段。目前临床使用的疫苗制备仍存在问题:因病毒灭活致免疫原性较弱、安全性不稳定、制备工艺复杂不通用、病毒突变致免疫逃逸失效;这些问题常常让人谈疫苗而色变。
 
那么有没有一种精准的方法可以“弯道取直”?对于北京大学药学院院长周德敏来说,这是一个一直萦绕在他心头的问题。


 
 
▲ 周德敏教授


 
他领导的课题组,潜心研究,以流感病毒为模型,在保留病毒完整结构和感染力的情况下,仅通过改变病毒基因组的一个终止密码子,便使流感病毒由致命性传染源变为预防性疫苗。如果再改变三个以上的三联密码子,病毒则会由预防性疫苗变为治疗病毒感染的药物,且药效随密码子突变数目增加而增强。这一技术几乎适用于所有病毒,带来了疫苗制备的新思路。
 
今天,我国生命科学研究领域权威奖项、第十一届“药明康德生命化学研究奖”公布评选结果。凭借突破性制备存在复制缺陷的活流感病毒疫苗,周德敏教授荣获2017药明康德生命化学研究奖-杰出成就奖。


 
 


 
跨学科融合的科研之美
 
2016年12月,国际顶级期刊《Science》发表了周德敏教授以及张礼和院士课题组的突破性研究进展,题为“制备复制缺陷的活流感病毒疫苗”,首次实现人工控制病毒复制,从而将病毒直接转化为疫苗。
 
这篇论文的共同作者,北大药学院张礼和院士,是我国化学生物学学科奠基人。早在1992年,张礼和就对周德敏说:“21世纪是生命科学的世纪,我建议你去外面攻读分子生物学技术吧。”此时,周德敏在北京医科大学已读了7年书,学的是药物化学。张礼和希望他“既懂化学,又懂生物”,更希望这位勤奋踏实、大有潜力的学生“在多少年之后,能回到药学院”。
 
1999年至2002年,周德敏在The Scripps Research Institute(TSRI)渡过了整个博士后生涯,师从“遗传密码子拓展”领域权威Peter G. Schultz教授。
 
2009年,周德敏从美国回到北大医学部,把研究方向锁定在生物技术药上。“生物技术药是未来主流,我们如果不在这方面发力,未来可能难以跟世界接轨,会被边缘化。”
 
周德敏教授同样强调学科的深度交叉,“用化学家的思维,去考虑生命科学家的问题,这时你就会产生自己独立的思想,这项研究向大家展示了化学生物学这个交叉学科的魅力和无限可能性。”谈及制备复制缺陷的活流感病毒疫苗,他将这一点定义为其“更为长远的贡献”。
 
这项研究中,周德敏教授以分子结构中的一个点为突破口,这是生物学家很少去想的事情。因为只有在化学家眼中,世界才是以分子结构为基础的。“科研之美就在于学科的深度融合、深度交叉,我们正努力将传统的‘化学驱动’药物发现转化为‘化学和生物共同驱动’药物发现,”周德敏教授说。
 
值得一提的是,发表于《Science》杂志上的这项研究成果并不是一蹴而就的,它的背后有着周德敏教授课题组多年来积累的经验,他之前带领的团队在国家“973”项目的支持下,建立了“基于基因密码子扩展的蛋白质标记”新方法。利用基因密码子扩展技术,实现腺相关病毒(AAV)活病毒的非天然氨基酸定点标记及靶向修饰,这一技术上的重大突破,解决了活病毒难以任意定点标记的世界性难题,极有希望催生新一代的靶向基因治疗药物。也正是在这些经验之上,他们把技术应用于病毒疫苗设计才最终获得成功。评论认为,这是基础研究走向应用型研究的一个非常典型的例子。
 
在周德敏教授的实验室里,有做药物化学的专家,有临床医学出身的学生,还有做生物大分子药物、研究肿瘤方向的人才……“知识背景不同的人坐到一起,放下顾虑,敢于发言和交流,对于创新非常重要,在我的脑子里没有条条框框。”周德敏教授总结道。
 
药学人要敢于梦想
 
师者,所以传道授业解惑也。先贤韩愈的《师说》开宗明义:老师不仅是简单的教书匠,还要教授学生为人处事的道理与主动学习的可贵品质。
 
教育部长江学者、北京大学药学院院长、天然药物及仿生药物国家重点实验室主任、科技部973首席科学家……尽管头上顶着一大串头衔,但周德敏教授平易近人是出名的,平日里在实验室也是妙语连珠。
 
他常跟学生讲:“我不需要你告诉我写了论文多少字,发表在什么杂志上,你要给我讲,你有什么idea,怎么判断idea的价值,就是看它能不能治病救人。”?
 
在美国10年,周德敏教授看到很多美国大学教授创业,把每一项工作进行转化,进而对国计民生产生影响。受此影响,他回国后做的科研更加务实,不唯“影响因子”至上,更多考虑的是国家重大需求,将来有无转化潜力,是否为国际科学前沿问题。
 
曾有学生做一项名为“ADC药物的定点偶联”的课题。实验一天要花掉一万,一个月凑够实验所需的量,然后进行偶联,偶联上了,30万就算成功;偶联不上,30万就打了水漂。但学生经常失败,最后急了,说:“周老师,这个太花钱了。”周德敏告诉学生:“这个研究是国家的重大需求,太重要了,所以我们必须要做。做成功,我们在国际上就能占领一席之地,所有的抗体药物都可以带上毒性很强的小分子,打造出高效的肿瘤药物。”一年之后,这项研究成功了。
 
“授人以鱼不如授人以渔。”这句话世代传承,为师者信奉。周德敏教授则说:“鱼我没有,钓鱼的技术我也不会。我会的钓鱼技术都是几年前的技术,而今技术发展如此迅速,我教给学生陈旧的技术,可能反而限制了学生。其实老师的作用在于,根据自己的经验和实践告诉学生,鱼塘哪个地方可能有鱼,哪个地方没有鱼。
 
如今,周德敏教授领衔的基于内源性物质化学修饰的药物研究创新团队,根植于天然药物及仿生药物国家重点实验室,围绕化学干预内源性生物大分子结构和功能精准治疗的分子基础,整合北京大学药学、化学和生物学等优势学科资源,通过多学科交叉融合,探索药物源头创新研究,团队迄今已在《Cell》、《Nature》和《Science》等国际一流杂志上发表论文300余篇,在难溶性药物纳米给药、抗体-药物(ADC)定点偶联、靶向基因治疗和RNA病毒疫苗等方面取得了重大突破,相继有多项成果获得国家级奖项。
 
中国药物研发的土壤越来越好,国外很多大的制药公司都来中国进行临床试验。我们一定要有信念,要敢于追梦。”周德敏教授说。(生物谷 Bioon.com)

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