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【津云专访】他研究的这项前沿技术为癌症病人带来新希望
发布时间:2022-06-07

导读:


       近日津云记者到访谱天,【这些人 这座城】专题对谱天生物创始人李捷博士进行了专访,扎根天津8年来,他带领谱天在蛋白质组学及多组学领域不断做出技术突破,并为新技术的临床应用在不断努力。


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       100多年前,人类发现了癌症,此后,人类一直致力于寻找攻克癌症的方法,时至今日,医学在癌症研究领域取得了无数进展,但对于大多数人来说,癌症依然是绝症。另一方面,心脑血管疾病已悄悄“崛起”,对人类的危害已于近年超过癌症,这两类疾病,并称人类健康的两大杀手。


  21年前,天津医科大学副教授李捷博士前往美国国立卫生研究院(NIH)完成博士后训练后,怀揣着将更领先的生命科技应用临床的初心,开始了蛋白组学转化为临床产品的研究。在那里,他首次接触到蛋白组学研究。2014年,李捷以国际蛋白组学领军者的身份回国创业,将以蛋白组学为核心的基因-蛋白-代谢多组学推向癌症和心脑血管疾病的临床应用。


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李捷(右)在实验室


  如果将疾病的治疗过程比喻为一场对战,蛋白组学的身份就像是一名“谍报员”,它能够更精准地反映疾病的整体情况,为医生了解真实病情、实施精准治疗提供巨大帮助,未来,蛋白质组学的广泛应用,或将使癌症和心脑血管疾病的诊疗发生颠覆性的改变。



基因+蛋白 如虎添翼


  1998年,李捷从天津医科大学博士毕业,成为了天津总医院的一名脑外科大夫。积累了数年的临床经验后,2001年李捷选择赴美继续研究疾病治疗与诊断的前端技术。在美国国立卫生研究院(NIH)工作7年后,进入耶鲁大学医学院病理系工作,当时耶鲁的研究人员正在做基因组学应用向疾病的转化,李捷博士负责基因测序与病理库的工作,对当时处在行业前沿的基因组学有着深度参与。


  科学家们曾猜测基因里或许藏着人体的终极奥秘,历经十余年研究后,人类基因测序取得重大进展,但此时科学家们又发现了一片新的研究领域——蛋白质组学。“你可以把基因理解为数字,破译基因相当于读数,但在背后控制基因的是蛋白质,是蛋白质组成了基因的编码,蛋白质才是正真有活性的、所有生命的基础物质,能够更直接地反应健康与疾病。”李捷博士说。


  受制于技术条件的制约,直到2012年,高通量蛋白定量测序技术问世,蛋白组学的研究才具备了向疾病转化的条件。此后随着基因组学技术进入临床应用,以组学技术为基础的“精准医学”概念开始流行。用组学技术分析人体,甚至可以精细到细胞之中的每一个分子。


  基因组学的临床应用是从肿瘤疾病开始的。根据《Journal of Political Economy》和美国劳工部的计算显示,癌症的死亡率每降低1%,可带来约6950亿美元的经济价值。然而,单靠基因组学为癌症人群寻找靶向药物,适合率只有8.33%,可一旦有蛋白组学加入,患者靶向药物的适合率就可以提高到84%。“虽然药物的效果还需要后期观察,但这个百分比的提高仍然具有重要意义。”李捷博士说。



回国创业 感性理性都选天津


  李捷是全球范围内最早一批将蛋白组学向临床转化的研究人员之一,在耶鲁期间,他为一个中国来访团做了蛋白组学主题的学术报告,许多国内的专家和官员在听完李捷的报告后,都向他发出了诚挚邀请,希望他回国发展。


  2014年,李捷以“国际临床蛋白组学领军者”的身份正式回国创业,慎重考虑后,将公司选址在了天津。李捷出生在山西,2岁随父母来到天津,此后在天津生活了近30年,他熟悉这座城市,天津话让他感到亲切。但他选择天津创业并非只是感情用事,“天津在医学方面有着非常深厚的基础,在全国,你找不出第二个城市有像天津这么多的专科医院,脑科的、胸科的、肿瘤科的、妇产科的、儿科的等等,对于做研究来说,这些专科医院可以提供大量样本,具有非常大的吸引力,另外就是天津的创业环境也非常友好,让我可以专心做研究。”


  2014年,谱天(天津)生物科技有限公司正式成立,2016年获批国家高新企业。公司英文名称“Protein T”中的“Protein”是蛋白质的意思,“T”的其中一个含义代表“天津”。公司成立后的首个目标是突破蛋白组学技术应用于临床的“最后一公里”。


  应用于临床,需要具备两个条件,一是为每个病种积累大量样本以供比对,二是降低对检测样本的要求。“早期做蛋白组学检测,需要的样本量比较大,而且必须是新鲜的。”李捷用手指比出了一个蛋黄大小的圆,“但是现在医院做病理取样,趋势都是取样越来越小,尽量降低对病人的创伤。取出的样本医院先要用一部分,然后才能用于研究。我们用4年时间完成了技术攻关,现在我们只需要5微米厚度、黄豆大小的样本就能完成检测,而且不需要新鲜的样本。”


  2018年,谱天生物的蛋白组学技术符合了临床标准,同年,谱天生物成立了一家医学检验所,拥有一级医疗机构资质,谱天开始真正为临床病例服务,为癌症和心脑血管治疗打开了一扇新的窗。


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谱天生物牵头的天津市临床多组学重点实验室



为医生们送“独家情报”


  知己知彼,百战不殆。这话不仅适用于两军阵前,也适用于临床诊疗。


  长久以来,医生们在治疗肿瘤时,都难免有“开盲盒”的感觉,一种药用下去,有没有效,一方面靠经验,一方面靠运气。临床发现甲胎蛋白(AFP)与癌症之间关联度高,也是通过大量样本比对后倒推得出的经验结论,但人体内已知有数万种蛋白质,用观测到甲胎蛋白的方法去寻找其他肿瘤标志物,无异于大海捞针。


  蛋白组学临床应用的意义就是把盲盒变成玻璃盒子,公司英文名称里的“T”,另一层含义便是“Target”,意为帮助医生寻找到靶标,让医生们心明眼亮地诊断、用药。


  最初与医院合作时,医生们对谱天的检测还持有一些怀疑态度,但只用了不到1年时间,谱天的口碑就在圈内传开了。从2019年起,谱天每年的检测样本数都处于饱和状态。


  谱天会给每个样本出两份检测报告,一份基因组学报告,一份蛋白组学报告,并附报告医学解读。“在没有应用组学技术以前,不同的人得了同一种病用的是一样的药,但是有了组学报告,我们就可以找出疾病的个体化差异,让病人用最小的花费得到最大的收益。”李捷说。


  有些病人,会因为一份组学报告“起死回生”。


  谱天生物曾为一位70多岁的男性肺癌患者做过检测。在做蛋白组学检测之前,他的基因检测呈阴性,意味着没有适合他的靶向药。于是他只能接受常规治疗,做完放疗、化疗后,肿瘤竟然还变大了,作为一名癌症III期患者,他基本上已经被判了“死刑”。然而蛋白组学检测报告发现了他的个体化差异,他的某个致癌通路上存在缺陷,而市面上恰有对症的药物。在用药两个疗程后,这个病人基本康复了,至今已过去四五年,他没有再复发。



一个小试剂盒 造福更多人


  一直以来,血液检测是蛋白组学临床应用的一大瓶颈。人的血液中约有1万多种蛋白,为数不多的几十种蛋白占据了血液中蛋白总量的99.9%,它们被称为“高丰度蛋白”,是检测中的干扰项。李捷博士将这些蛋白称之为大山,而真正具有检测意义的蛋白,虽种类繁多但数量稀少,被李捷称之为大山上的小草。


  2021年,李捷带领团队突破了“去高丰度”技术,他将这项技术形象地比喻为“移除大山,只见小草”。这项技术在肿瘤早筛中意义尤其重大,它将帮助检测人员更敏锐地捕捉到那些具有肿瘤标志物性质的蛋白。“以前我们只能观测到血液里的400种蛋白,但现在我们可以监测到4000多种,寻找肿瘤标志物的能力提高了10倍,这个检测水平,在国际上也是一流的。而且我们用的血很少,只要20微升,大约是1滴,步骤只有一步,步骤越少,技术的稳定性越好。”李捷说。


  谱天生物目前正在积极申请相关的行业许可证,获批后,蛋白组学检测将可以纳入医院检查体系,谱天也将成为世界上首批完成蛋白组学临床转化的机构之一,“我们现在的检测还属于临床实验室自建项目,检测只能在我们的医学检验所进行。这很不方便,而且我们的检验能力有限,满负荷情况下一年也只能检测几千份。获得许可后,我们会推出蛋白组学试剂盒,医生们在院内就可以做检测,检测数量将大幅提高。如果说基因组学技术的应用是率先从美国开始的,我希望蛋白质组学技术的应用可以从中国开始,从天津开启。”


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