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于力:破解白血病基因密码


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站 2010-01-21

 

于力:破解白血病基因密码

  文·本报记者 蒋秀娟

  “在基因水平监测白血病,让医生长一双更精细的眼睛,能够更准确地判断白血病治疗的缓解状况,更早地监测到白血病的复发,这在临床上明显提高了白血病治疗的精确性和疗效。”

  ——人物档案——

  于 力

  中国人民解放军总医院血液病暨造血干细胞移植中心主任、主任医师、教授、博士生导师;南开大学特聘教授、全军血液学会副主任委员、北京血液学会副主任委员、北京医师协会血液专业委员会副主任委员、中国抗癌协会肿瘤病因学专业委员会常务委员、中华医学科技奖第二届评审委员会委员、《中华内科杂志》、《中国实验血液学》及《白血病·淋巴瘤》等杂志编委。

  致力于造血干细胞移植和血液系统恶性肿瘤的诊断、治疗及白血病的基因诊断。

  承担国家重大研究项目973课题及6项国家自然科学基金课题;有120余篇论文在国内外杂志上发表,其中有18篇为SCI收录文章,第一作者文章最高单篇影响因子为30.25分;作为第一获奖人,获国家科技进步二等奖一项、北京市科技进步二等奖一项、中国人民解放军军队科技进步二等奖一项。

  2010年1月11日,对解放军总医院血液病暨造血干细胞移植中心主任于力来说,这是个期待已久的日子,就在这一天、在人民大会堂气氛庄重而热烈的会场上,他接过了国家领导人颁发的“国家科技进步二等奖”荣誉证书。

  尽管已事先知道自己领衔的“白血病表观遗传学基础及临床应用研究”荣获2009年度国家科技进步二等奖,但他依旧掩饰不住内心的激动,大会结束后,他给记者打来电话:“证书领到了,这是莫大的荣誉,也是莫大的鞭策。”

  结缘血液研究“顺理成章”

  于力和血液研究的结缘似乎很顺理成章,当年毕业于吉林省白求恩医科大学的他因品学兼优被中国人民解放军总医院看重,之后被特招入伍。临床2年轮转期满后,被血液科主任一眼相中,从此开始了他与血液科的不解之缘。

  当血液科医生最初的6年,于力都在临床一线默默耕耘,当时的医疗设施和医疗水平的落后给白血病的治疗带来了极大阻碍。

  1988年,国家经济水平好转,医院开始鼓励年轻人搞科研。这时候,于力师从汪月增教授在中国人民解放军总医院攻读硕士研究生,主攻“血液系统恶性肿瘤的诊断及治疗”这一课题。

  导师严谨的工作作风和诲人不倦的态度让于力获益匪浅,正是这样一段时期,他在专业基础理论、基础实验技能以及临床研究方面进了一大步。

  读完硕士学位,汪月增教授又鼓励于力考博士。“当时协和医科大学孙燕院士是我国最著名的临床肿瘤学专家,汪老师便推荐我考孙燕院士的博士。”最终,于力脱颖而出成了孙燕院士的弟子。

  读博3年,于力不仅学到了前沿的医学知识,开阔了视野,而且还学到了孙燕院士的为人之道和敬业精神。在孙燕院士的指导下,于力在肿瘤学、分子生物学等诸多方面获得了长足的进步,这成为他人生中非常重要的一段历程。

  1996年,于力应美国俄亥俄州立大学肿瘤研究所邀请,在其血液内科从事博士后研究,用分子生物学的方法研究白血病。在美国研究期间,于力几乎没有节假日,没有固定下班时间,常常在实验室里工作到深夜,付出了比别人更多的努力,被导师称为是所见到的最勤奋的学生。

  满怀一腔爱国之情,于力学成后于1998年回到了培养他的中国人民解放军总医院,继续从事血液病研究。归国后的他没有丝毫松懈,甚至比在国外更加勤奋刻苦。他每天奔波于临床和实验室之间,白天完成临床工作后,晚上带领研究生在实验室进行科研。1999年,于力率领的团队发现了两个白血病相关新基因LRP15和LRP16,之后在国际基因库中注册登记,这两个基因的发现对白血病的诊断及判断预后具有重要的意义。其后续研究获得多项国家自然科学基金的支持,与LRP15基因和LRP16基因相关的英文文章发表也有数篇,给国内外同行进行相关研究提供了很大的帮助。

  “如果基因找到了,也就意味着解决问题的钥匙拿到了”

  经过严格系统的临床和基础培训,于力已成为一名全面的医学人才。他更加明白只有把临床需要作为基础研究的目标,把基础研究成果更合理地用于临床才是最好的出路,才能更好地使患者受益。

  于力在国内的研究和发展引起了其美国导师Caliguri教授的极大关注,2001年,受Caliguri教授的邀请,于力以访问学者的身份再次来到美国俄亥俄州立大学肿瘤研究所,与其导师共同致力于白血病基因研究。

  在俄亥俄州立大学学习时,于力就开始接触从基因水平来研究白血病问题,针对白血病相关基因来做研究。“如果基因找到了,也就意味着解决问题的钥匙拿到了。”

  然而,这个过程并不是想象中的那样简单。

  电脑是0、1两个数字的组合,而人类基因是G、C、A、T四个字母的组合,电脑尚且存在着数字配对的无限空间,更何况以四个字母为标识的人类基因组合呢?于力他们要做的正是要在无限组合配对中找到和白血病相关的那些基因密码组合。

  “但后来我们发现,很多表达致癌基因的人不一定发病,很多不表达致癌基因的人却会发病,这是为什么呢?”

  研究发现:人体内除了致癌基因,还存在抑癌基因,它们之间相生相克,抑癌基因的异常也可导致肿瘤的发生,这样的基因往往可以成为基因治疗的新靶点。

  那段时期,美国俄亥俄州立大学肿瘤研究所聚集了几十个来自不同国家的博士后和研究人员,他们从事着不同领域的工作——有做分子生物学研究的,有做纯基础研究的,也有做其他肿瘤疾病研究的,但他们需要完成的却是一个共同的使命——进一步明确肿瘤的发生机理。

  “我们后来发现的白血病抑癌基因Id4就是在这个基础上完成的。”于力解释。

  这时候的研究,科研手段和技术水平都有了很大提高。在以前的研究基础上,于力及其合作伙伴采用一种名为RLGS的新技术扫描人类基因组,这个技术可同时鉴定几千个基因。最终,在人类的基因组里,他们发现白血病患者的基因组里有50个与正常人不一样的基因。通过进一步的筛查,借助信息学的手段和临床大夫的思维方式,他们从这50个里面又筛选出5个,后经过很长一段时间摸索研究,最终发现了Id4这个新白血病抑癌基因。

  于力将这个过程形容为淘金一般,“做研究如果一味埋头苦干也未必能有成果,还要有敏锐的眼光和智慧,才能淘到真金。”

  该研究成果于力以第一作者发表于国际著名杂志《Nature Genetics》上。国际著名表观遗传学家Costello教授及 Bangham教授分别在2005年的《Nature Genetics》和《Nature Review Cancer》杂志上专门撰文对该研究进行了评述,认为该研究成果是“表观遗传学研究领域的一项重大突破,开创了应用表观遗传学研究发现因DNA甲基化沉默的抑癌基因的新途径”。

  “十年、二十年以后,癌症的攻破可能就需要这样的工作”

  发现这个基因以后,于力开始试图将其用于白血病治疗。在进行小白鼠实验时他发现:两只同样患白血病的小白鼠,被打入Id4基因的小白鼠活得非常好,而没打基因的小白鼠很快就死掉了。后来进一步解剖证明,被打入Id4基因的小白鼠,原本被白血病肿瘤细胞覆盖的小腿只剩了很小一部分肿瘤,基本不再生长,这说明Id4基因能够抑制肿瘤细胞的增长。

  “这是一个很令人兴奋的发现,我难以想象会有如此有效的基因。”于力兴奋地说。当然,基因治疗不仅在国内,在全世界都还是一个严谨、需要反复安全论证的领域,从发现抑癌基因到应用于临床治疗还有很长的路要走。

  “但是这样的研究我们必须做,因为它的价值是无限的。现在它的临床治疗价值是潜在的,我们已经证明它能用于治疗肿瘤了,将来随着对它的认识更深入,可能用于治疗的价值更大。十年、二十年以后,癌症的攻破可能就需要这样的工作,我们现在做的工作就是为未来打基础的。”

  2004年回国后,于力带领他的研究团队对Id4及其他和白血病相关的一组基因进行了深入研究,同时发现这些基因还可以作为白血病通用性基因标志用于临床诊断,这一发现填补了白血病缺乏通用基因标志的空白,为白血病疾病状态的准确评估建立了科学的指标。

  “我们没有精力来考虑什么东西有意思,应该对什么感兴趣,而是病人需要什么,我们就研究什么”

  二十年前,“人财两空,望病兴叹”是人们对白血病的真实写照。因为是造血系统的恶性疾病,白血病的死亡率高达70%—80%。

  “那时候病房里来了白血病患者是件让人很痛苦的事,医疗条件差,技术手段落后,医生们苦于找不到能够缓解病情的治疗方案,很多时候都不得不眼睁睁地看着病人死去。”那段日子被于力形容为最煎熬、最压抑的时期。

  以后,随着有效的诊治方法逐渐增多,如新的化疗药物的出现、造血干细胞移植及分子靶向治疗等,使存活下来的病人逐渐增多。

  但是存活下来的病人并不能真正地解脱病魔的桎梏,他们受到的最大威胁是白血病的复发。通常情况下,当发现白血病细胞学复发时已错过了治疗的最佳时间,治愈率只有5%—10%。那么,怎样能更早的监测到白血病细胞的变化呢?

  作为一个临床大夫,“我们没有精力来考虑什么东西有意思,应该对什么感兴趣,而是病人需要什么,我们就研究什么。每天面对那么多痛苦的病人,你根本不可能再去想别的什么,只希望尽快治好更多的病人。”于力说。

  “在基因水平监测白血病,让医生长一双更精细的眼睛,能够更准确地判断白血病治疗的缓解状况,更早地监测到白血病的复发,这在临床上明显提高了白血病治疗的精确性和疗效。”于力说。

  如今,回国已经五年的于力仍旧在他的基因世界里自由翱翔,“现在我们仍旧在做的还是通过基因标识来认识白血病,找到白血病致病的原因。”

  相信不久的将来,肿瘤不再是可怕的“人财两空,望病兴叹”,随着基因诊断及治疗等多种手段的进一步发展,更多的肿瘤患者将能享受到有效可靠的医疗保障。

  “这个日子不会太久。”于力说。

    [科技日报]

 


 

   

 

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