記?。鹤蛱焐韺W諾獎的重要華人貢獻者



記?。鹤蛱焐韺W諾獎的重要華人貢獻者

2017年9月,王廣良與Gregg L. Semenza在杭州西 湖。本圖由受訪者提供。

昨天,2019年諾貝爾生理學或醫學獎公布,發現細胞感知和適應氧氣機制的三位科學家獲獎,其中兩位來自美國,一位來自英國。

在諾獎官方提供的五篇核心文獻中,有一篇克隆低氧誘導因子(HIF)蛋白的文章,第一作者為華人學者王廣良。

王廣良,1963年10月10日出生,1983年本科畢業于杭州大學生物系,1986年畢業于中科院細胞所,1991年博士畢業于亞利桑那州立大學,1992年-1995年在約翰霍普金斯大學Gregg L. Semenza實驗室從事博士后研究。他在1995年克隆缺氧誘導因子(HIF)的工作,為2019年諾貝爾生理醫學獎的獲獎成果奠定了重要基礎。

王廣良現在美國大冢制藥公司(Otsuka American Pharmaceutical)任職,從事新藥的研發工作。

北京時間2019年10月7日晚上8點,《知識分子》對王廣良進行了專訪,請他介紹做出這一工作的過程以及低氧誘導因子發現的重要影響。

以下為專訪內容。為了行文的簡潔,文字有編輯。

采訪 | 陳曉雪

責編 | 李娟

氧氣不僅僅為生命提供能量

《知識分子》王老師好,在本次諾貝爾生理醫學獎獲得者Gregg L. Semenza教授的工作里,1995年的一篇PNAS論文是關鍵文獻之一,你是第一作者。能否介紹一下這篇論文的主要研究內容,以及你在Semenza教授實驗室做博士后工作的經歷?

王廣良:1991年底,我博士畢業后到霍普金斯大學做博士后,研究細胞如何感受氧氣濃度并改變生理代謝功能的。氧氣跟細胞能量代謝密切相關。但是氧氣的作用不只限于給細胞提供能量,進化過程中形成的很多生理功能其實都是受氧氣來調控的。

比如在供氧量不足的情況下,作為一種反饋機制,機體會增加紅細胞的數量來增加供氧,這種補償機制就是氧氣作為調控信號的一個例子。低氧信號能夠誘導促紅細胞生成素(EPO,可通過生物工程獲得,用于治療貧氧)生成,進而促進骨髓造血系統增加紅細胞的分化。目前國內已經有一個藥物上市,叫做羅莎司他,通過穩定HIF(缺氧誘導因子)來治療貧血。這個藥物是國內有史以來批下來的第一類新藥,是美國的一個公司做的。

我在霍普金斯大學做的第一個科研項目,就是去研究細胞如何感受低氧環境進而增加EPO基因的轉錄表達的。

首先,我們在實驗室里給細胞培養箱輸入低濃度的氧氣來模擬低氧環境,去尋找細胞內促紅細胞生成素基因感受氧氣濃度的關鍵序列,也就是轉錄增強子。如果刪掉或突變這部分序列,EPO感受氧氣濃度的能力就會下降。接下來我們又去尋找與轉錄增強子結合的轉錄因子。但是轉錄因子在細胞中的量是非常少的。我們當時的工作量非常大,在培養罐中培養了大量的人類Hela細胞株,為的就是能夠過柱篩選到有活性的蛋白因子。其中最關鍵的一個方法,就是用EPO基因增強子序列做成親和柱,篩選能夠結合并調控EPO基因表達的轉錄因子。最終,我們從培養的幾百升細胞懸液里得到了幾毫克的HIF蛋白,再用蛋白酶把它切成小片段拿去做蛋白測序,根據得到的氨基酸序列來推導DNA序列,再把推導出來的DNA序列設計成探針,到基因庫里面去釣HIF基因,最終完成了HIF基因的克隆。這總共花了一年多時間。

成功克隆HIF基因之后,就可以做很多研究了。

我在霍普金斯大學的前兩年是做博士后,后作為助理研究員工作了一兩年,之后就到公司工作了。我還是希望能夠以HIF為靶點找到治療藥物,希望至少能夠建立乳腺癌或者前列腺癌腫瘤模型。當時是90年代末,大家對于HIF的了解還沒有那么深入,我當初的項目并沒有開展下去,但是之后我還是在公司里做新藥開發的工作。

現在已經過了20年了,這期間,不光是我的導師實驗室,其他很多實驗室也做了非常多的工作,現在對此方法機理的了解已經相當多了。很多制藥公司也以HIF作為靶點來做藥物的篩選開發,非常熱門。

印象深刻的是在冷庫做實驗

《知識分子》:當時為什么選擇去Semenza教授實驗室做博后?

王廣良:霍普金斯大學在美國是屬于數一數二的醫學院,而且我覺得這個課題非常有意義,因為氧氣對細胞的功能是非?;A的。當時,Semenza教授在霍普金斯大學剛做完博士后。他是位醫生,也是理學博士,非常聰明。平時他要接待病人、教學,還要做科研,所以實驗室的工作主要是我做的。我跟他在實驗室的合作非常愉快。




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