鄭直：檢驗生命之光

本刊記者 張林仿

鄭直：檢驗生命之光

本刊記者 張林仿

醫(yī)學檢驗在臨床醫(yī)學中有著不可替代的作用。近年來，隨著科學和醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展,人們對疾病的認識越來越深入。由于疾病的發(fā)生發(fā)展與細胞和分子水平有關,醫(yī)學檢驗也越來越復雜。

為了更準確診斷疾病,為臨床治療提供科學依據(jù),檢驗方法的研究者們在實踐過程中不斷探索出更準確、更經(jīng)濟實用的檢驗方法,從而更有效地協(xié)助臨床診斷和鑒別診斷。中國醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所教授、儀器中心主任鄭直在檢驗技術(shù)領域不斷銳意進取，為人類的健康事業(yè)躬身奮斗。

從“美國時光”到“國家使命”

1988年，北京大學化學系畢業(yè)的鄭直來到美國康奈爾大學化學系繼續(xù)深造。隨著學習的不斷深入，他開始對神經(jīng)生物學感興趣?！暗矫绹_始學習的時候，學科之間的交叉內(nèi)容越來越多，慢慢發(fā)現(xiàn)自己的興趣點開始從化學轉(zhuǎn)到生物學方面?！痹谏鲜兰o90年代初，分子生物學迅速發(fā)展，神經(jīng)分子生物學的相關內(nèi)容更是一日千里。年輕的鄭直在接觸相關領域后非常興奮，拿到化學專業(yè)碩士之后就決定轉(zhuǎn)系，從頭開始學習分子生物學內(nèi)容。

1997年，他獲得神經(jīng)生物學博士學位，之后進入到斯坦福大學醫(yī)學院血液科繼續(xù)深造，獲得斯坦福醫(yī)學院“院長獎學金”以及美國NIH博士后獎學金，從事白血病研究?！爱敃r斯坦福醫(yī)學院一個教授剛發(fā)明了微陣列生物芯片技術(shù)，同時在斯坦福旁邊一個剛剛建立的叫‘昂飛’的公司，發(fā)明了另一種生物芯片技術(shù)。正好兩家都和我在的實驗室合作，我就利用這兩種當時世界最先進的生物技術(shù)來研究血液病，這讓我對核酸檢測技術(shù)產(chǎn)生很大興趣，也為我將來的工作打下了一個良好的基礎。”2000年博士后完成之后，鄭直進入硅谷地區(qū)的生物技術(shù)公司進一步做芯片相關研究，并在隨后7年里一直在生物科技界做新技術(shù)研發(fā)。

憑借自己的天賦和汗水，鄭直在美國發(fā)展得如魚得水。他在一家公司做到項目主管，完成了新產(chǎn)品的研發(fā)，帶領公司做了相關領域的技術(shù)革新和創(chuàng)新，申請了發(fā)明專利，并且在臨床診斷界的權(quán)威雜志上發(fā)表了文章，引起了業(yè)界的廣泛關注?！斑@一時期我取得的一個最大的研究成果就是直接測試血液中的基因表達，這在當時沒有人能做到?；驒z測是診斷里面最靈敏的方法，要從血液里測基因表達就需要先提取核酸，這非常繁瑣，極大地限制了核酸檢測的應用。我把當時已有的一種方法做了改進，使其能在血液這種最復雜的樣品里直接檢測核酸，無需提取核酸?！痹谒念I導下成果很快產(chǎn)業(yè)化，為公司帶來了很高的效益，更為臨床檢驗領域帶來了很大的發(fā)展。這也為鄭直帶來了許多榮譽，尤其是行業(yè)著名學會美國臨床化學學會當?shù)胤謺摹芭R床化學科技杰出貢獻獎”，更是表明了這項研究的重大意義。

事業(yè)上，成就和榮譽并沒有讓鄭直停下前進的腳步，他想讓自己的科研成果在臨床上取得進一步的研究和發(fā)揮，想進一步探索臨床檢驗領域的奧秘。但，這和公司的科研工作內(nèi)容相悖?！霸谄髽I(yè)中進行科研工作就要把利潤放在第一位，不能隨心所欲地進行研究工作，很大程度上限制了我當初的科研工作。我想要把我這項技術(shù)繼續(xù)深入研究下去，在臨床檢驗領域做出一定成績?！痹偌由纤惨恢毕胍貒谑橇⒓粗譁蕚?，歸國進入中國醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所。

鄭直考慮歸國的時候，正好趕上國家開始支援科研院所全面升級軟硬件設施的時候。中國醫(yī)學科學院基礎所從2006年開始獲得撥款購買各種新型儀器，急需一個專業(yè)人才進行管理。鄭直在生物公司工作多年，有豐富的生物科研工作經(jīng)驗和大型儀器的管理、操作經(jīng)驗，2007年秋進入中國醫(yī)學科學院基礎所的儀器中心擔任主任一職，開始擴充人員，購買儀器，完善中心機制等。“回國后的前三年，基本上做的就是這些事，把新的儀器中心建立起來。科研工作方面，也慢慢開始找方向?！?/p>

說起來不過寥寥幾百字就道盡了歸國后近10年的工作歷程，但是每一步的經(jīng)歷都浸透著鄭直的汗水。從“新型核酸檢測系統(tǒng)用于高通量快速診斷多種呼吸道病原微生物的研究”到“疾病標記物檢測新方法研究”，從“乙肝疫苗質(zhì)控及評價/微量細胞免疫檢測方法”到“重要寄生蟲病檢測技術(shù)研究”，鄭直不僅僅是沿著自己對分子生物學的興趣在走，更是想要在臨床檢驗領域百尺竿頭，推動領域發(fā)展，造福社會。“這是我們科研人員的責任，更是使命?！编嵵闭J真地說。

臨床檢驗的步步進取

歸國后的鄭直發(fā)現(xiàn)，我國在至關重要的分子診斷領域基本沒有自己的技術(shù)，全面照搬國外技術(shù)和設備，嚴重受制于人，于是他把工作重心放在將先進生物技術(shù)應用于醫(yī)學臨床和診斷，特別是臨床分子診斷新技術(shù)的研究上。而他整個工作則是從傳染病的大規(guī)模篩查技術(shù)開始的。

2010年，我國已提出在2020年根除瘧疾的目標。但隨著瘧原蟲感染率的逐漸下降，越來越多的感染者呈現(xiàn)無癥狀的狀態(tài)，無法被現(xiàn)有篩查技術(shù)檢出。因此，通過大規(guī)模主動篩查及時發(fā)現(xiàn)這些潛在新感染源的患者成為主動出手、根除瘧疾行動成功的關鍵。

由鄭直研發(fā)的CLIP-PCR方法是世界首創(chuàng)高通量PCR檢測RNA的技術(shù)，用于瘧疾診斷,能高效準確地診斷出全部患者包括無癥狀感染者。該方法無需提取核酸或逆轉(zhuǎn)錄，一個技術(shù)員僅需要4～6小時即可完成上千例濾紙干血片樣品從血樣到信號的全部工作。在3358例臨床樣品的主動篩查中，該方法僅需要不到500個檢測反應。這大大解決了瘧疾大規(guī)模篩查中所面臨的人力和資金短缺問題，已經(jīng)用于我國云南省消除瘧疾實踐工作中。相關工作成果分別在美國臨床化學學會（AACC）的2011、2015年會上報告并均獲當年“國家臨床生化學院（NACB）杰出摘要獎”及2015年的“國際旅行獎”，相關論文在2015年作為封面文章發(fā)表在醫(yī)學檢驗方面頂級雜志Clinical Chemistry上。AACC專為此文發(fā)布新聞稿，評價鄭直的這項研發(fā)“可以導致全球根除瘧疾”。

在此技術(shù)基礎上，鄭直和他的研發(fā)小組又開發(fā)了一種高通量檢測SNP/突變的技術(shù)“MELPA”。這項技術(shù)不用提取DNA，直接從一滴血或干血片中多重檢測基因分型并成功用來篩查近500名瘧疾患者的G6PD基因的23個SNP位點。這些位點的某些分型可導致患者服用特效抗瘧藥primaquine后產(chǎn)生危及生命的溶血現(xiàn)象，所以該技術(shù)對指導我國實施瘧疾合理用藥策略有重要意義。鄭直在歸國后的科研工作中繼續(xù)高歌猛擊，為我國的臨床檢驗事業(yè)的發(fā)展提供助力。

歸國后的鄭直，把腫瘤分子診斷作為另一個科研突破點。肺癌靶向治療需要檢測和監(jiān)測EGFR基因突變情況。目前檢測樣品多為術(shù)中切除的腫瘤等活檢樣品，臨床上較難獲得，尤其對晚期無法手術(shù)患者。研究“液體活檢”技術(shù)是當前轉(zhuǎn)化醫(yī)學熱點。鄭直與協(xié)和醫(yī)院呼吸科合作從事這一研究，利用磁珠法負向選擇分離外周血液中的肺癌游離腫瘤細胞，激光顯微切割獲得單個腫瘤細胞，單細胞基因組擴增及PCR測序檢測EGFR的常見突變，取得突出成效。

利用特定DNA甲基化作為生物標記物進行宮頸癌的早期篩查，是宮頸癌研究領域的前沿熱點之一。但是目前用標準的MSP技術(shù)獲得的結(jié)果經(jīng)常難以被重復，不同實驗室針對同一基因甲基化的檢測結(jié)果往往不同。鄭直采用一種基于質(zhì)譜的高通量新型檢測方法，通過同時對5個基因的CpG島內(nèi)多個位點的甲基化定量檢測，發(fā)現(xiàn)宮頸癌早期發(fā)展期間同一個CpG島內(nèi)各位點甲基化程度并不一致，只有少數(shù)位點可作為標記物。這揭示了之前甲基化標記物研究結(jié)果難以重復的一個原因，并找到一個嶄新的由5個位點組成的檢測指標，可作為潛在的宮頸癌早期診斷標記物。一家著名的美國生物科技公司對這一成果很感興趣，已決定和鄭直合作開展后期的開發(fā)工作。

在鄭直的指導下，他的科研團隊在其他方面也取得了不俗的成績，在紙芯片技術(shù)用于臨床診斷的研究中處于世界領先水平。團隊研制了基于紙芯片的多重快速ELISA檢測技術(shù)并將其用于丙型肝炎的檢測，成果發(fā)表在Analytical Chemistry雜志并成為美國化學會的新聞發(fā)布內(nèi)容。團隊還針對目前對囊性纖維化疾?。–ystic Fibrosis)缺乏簡單方便的診斷方法的臨床需求，開發(fā)了類似創(chuàng)可貼的一種完全基于紙芯片的便攜式檢測紙貼，并在2013年AACC年會上作大會報告。該項工作獲得NACB最佳摘要獎和國際旅行獎。

醫(yī)學并非易事，科研也不是一日之功。鄭直和他的團隊不斷探索，在臨床檢驗領域的發(fā)展道路上不斷攀登，為社會發(fā)展做出卓越的貢獻。