李 莉 肖貞林
大腦是人體最復(fù)雜、最精密的器官,交織著無數(shù)細密的血管和大約1000億個神經(jīng)元細胞,一旦腦疾病發(fā)生,神經(jīng)元死亡后便很難再生,大腦功能也由此受損。
腦疾病離我們并不遙遠,腦中風(fēng)、老年癡呆癥、帕金森綜合征、亨廷頓舞蹈癥等都屬于腦疾病的范疇。在中國,有幾千萬病人正承受著腦疾病帶來的痛苦,而全世界的患者數(shù)量,已達到數(shù)億。然而,即便現(xiàn)代醫(yī)學(xué)水平發(fā)展至今,療效顯著的藥物卻寥寥無幾。
暨南大學(xué)粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院教授陳功帶領(lǐng)團隊研發(fā)的革命性新技術(shù)——大腦原位神經(jīng)再生技術(shù),為腦疾病患者帶來了新希望。此項技術(shù)是人類攻克腦損傷與腦疾病征途的一個重大突破,其將大腦內(nèi)應(yīng)激型膠質(zhì)細胞,在原位直接轉(zhuǎn)化為功能性神經(jīng)元,從而恢復(fù)患者的行為能力,有望治療腦損傷、腦中風(fēng)、老年癡呆癥和帕金森病等一系列中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
“修復(fù)大腦,造福人類”是陳功多年來追求的夢想,大腦原位神經(jīng)再生技術(shù)的開發(fā)方興未艾,從小鼠到猴子再向著臨床轉(zhuǎn)化的目標(biāo)邁進,陳功正帶領(lǐng)著團隊一步步接近修復(fù)大腦的夢想。
團隊合影
在攻克腦疾病的路上,陳功已經(jīng)走過了十幾年的歷程。2010年,陳功在向小鼠腦內(nèi)注射干細胞試圖再生神經(jīng)元受挫之后,就萌發(fā)了利用腦內(nèi)已經(jīng)存在的膠質(zhì)細胞進行原位轉(zhuǎn)分化為神經(jīng)元的想法。經(jīng)過3年的探索,2013年年底,還是美國賓夕法尼亞州立大學(xué)生物系維恩·魏勒曼冠名主任教授的陳功帶領(lǐng)團隊首次在線發(fā)表了運用神經(jīng)轉(zhuǎn)錄因子NeuroD1成功將老年癡呆癥小鼠模型的腦內(nèi)膠質(zhì)細胞原位高效轉(zhuǎn)化為功能性神經(jīng)元的成果,產(chǎn)生了深遠的國際影響。
這項轉(zhuǎn)分化的研究是受到2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者山中伸彌(Shinya Yamanaka)的誘導(dǎo)性多功能干細胞(iPSC)研究的啟發(fā)。山中伸彌運用4個轉(zhuǎn)錄因子成功地將皮膚細胞重編程為多功能干細胞,循著這條路,許多干細胞工作者開啟了在細胞培養(yǎng)皿里將一種細胞轉(zhuǎn)化成另一種細胞的種種嘗試。在此風(fēng)潮下,陳功卻在思考如何把這門技術(shù)運用于大腦損傷后的修復(fù)中。
運用NeuroD1神經(jīng)再生基因療法在猴腦內(nèi)原位再生神經(jīng)元
作為一名長期從事大腦研究的神經(jīng)科學(xué)家,陳功注意到,許多報道表明腦損傷和腦疾病會在神經(jīng)元死亡的同時導(dǎo)致應(yīng)激型膠質(zhì)細胞的增加?!拔覀兪欠衲軐⒋竽X內(nèi)源性的應(yīng)激型膠質(zhì)細胞直接轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ苄陨窠?jīng)元用于腦損傷修復(fù)呢?”陳功提出了大膽的設(shè)想。
膠質(zhì)細胞在人體大腦里比神經(jīng)元數(shù)量還要多,分為好幾種,其中一種叫做星狀膠質(zhì)細胞,它們和神經(jīng)元一樣都是由神經(jīng)干細胞分化而成,所以在發(fā)育譜系上比較接近。星狀膠質(zhì)細胞對于維持大腦的正常功能起著重要作用,它們能吸納有細胞毒性的小分子并保持水鹽平衡,更重要的是,星狀膠質(zhì)細胞伸出的偽足是形成血腦屏障的關(guān)鍵。當(dāng)大腦受到損傷或發(fā)生病變時,神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞都會受到侵害。神經(jīng)元通常會死亡或發(fā)生退行性病變,由于其不能分裂,所以一旦死亡,所執(zhí)行的腦功能就可能永久性喪失。膠質(zhì)細胞則不同,即便有些會死亡,但存活的膠質(zhì)細胞會被損傷或病變激活并分裂增生,這些膠質(zhì)細胞被稱為應(yīng)激型膠質(zhì)細胞。
應(yīng)激型膠質(zhì)細胞是對腦損傷的一種保護反應(yīng),它們迅速滲入損傷部位,交織成一張防御網(wǎng),阻止細菌和毒素侵襲損傷周圍的健康組織。然而,遺憾的是這些膠質(zhì)細胞在有效地控制損傷部位之后,并不會陸續(xù)撤離,而是長期占領(lǐng)損傷的腦組織,最終形成膠質(zhì)疤痕并阻止神經(jīng)元再生?!皯?yīng)激型膠質(zhì)細胞就如同趕赴現(xiàn)場的警車、救護車,它們的到來是必要的,但如果前來救助的車輛堵在事發(fā)地不離開,那么這一事發(fā)現(xiàn)場就再也無法有車輛通行了?!标惞Π涯X損傷部位比作車禍現(xiàn)場。
為將膠質(zhì)疤痕逆轉(zhuǎn)變?yōu)橛姓9δ苣X組織,陳功開啟了一段奇妙的探索旅程。
如何將應(yīng)激型膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元?陳功從一位德國教授那里得到了一個可以表達Neurogenin2的質(zhì)粒。已有研究表明,Neurogenin2可以把培養(yǎng)的小鼠膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元。但當(dāng)陳功團隊把Neurogenin2表達到小鼠的大腦皮層里時,它卻沒有像在培養(yǎng)皿中那樣顯示出應(yīng)有的轉(zhuǎn)化功能。陳功敏銳地感到在體轉(zhuǎn)化和體外培養(yǎng)的細胞在轉(zhuǎn)化上可能有很大的不同,必須重新探索。那么什么樣的轉(zhuǎn)錄因子能夠在大腦內(nèi)進行在體轉(zhuǎn)化呢?Neurogenin2在大腦早期發(fā)育過程中起重要作用,但在成熟大腦中表達很低。相反,有工作表明NeuroD1在成年小鼠的海馬腦區(qū)對成年神經(jīng)元的生成起著重要作用。陳功設(shè)想,在成年小鼠發(fā)生腦損傷后,是否可以用NeuroD1誘導(dǎo)新的神經(jīng)元?
為了證實這個設(shè)想,陳功帶領(lǐng)團隊將編碼NeuroD1的逆轉(zhuǎn)錄病毒注射到成年小鼠的大腦皮層里感染應(yīng)激型膠質(zhì)細胞。該逆轉(zhuǎn)錄病毒具有復(fù)制缺陷因而比較安全,不會像自然界中的許多病毒那樣殺死被感染的細胞。更為重要的是,逆轉(zhuǎn)錄病毒只感染可分裂的應(yīng)激型膠質(zhì)細胞,對于不能分裂的在體神經(jīng)元沒有影響。與Neurogenin2不同,在成年小鼠大腦皮層中注射NeuroD1逆轉(zhuǎn)錄病毒后,起先感染的應(yīng)激型膠質(zhì)細胞在一周之內(nèi),逐漸發(fā)生細胞形態(tài)的改變,由應(yīng)激型膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)變成了神經(jīng)元。這是一個激動人心的新發(fā)現(xiàn),因為它標(biāo)志著受損傷而激活的應(yīng)激型膠質(zhì)細胞可以在單個神經(jīng)轉(zhuǎn)錄因子的作用下被“重編程”為神經(jīng)元。
接著,陳功團隊又在小鼠腦薄片上記錄了由膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化而來的新生神經(jīng)元的電生理活動,他們發(fā)現(xiàn)NeuroD1誘導(dǎo)的新生神經(jīng)元能夠發(fā)放動作電位和接收其他成年神經(jīng)元傳來的突觸信息,這表明這些轉(zhuǎn)化而來的新生神經(jīng)元已經(jīng)整合到已有的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中。
考慮到應(yīng)激型膠質(zhì)細胞不僅發(fā)生在腦損傷后,在神經(jīng)退行性疾病中也廣泛存在,陳功團隊又利用一種能模擬老年癡呆癥的轉(zhuǎn)基因小鼠模型,在其大腦皮層中注射NeuroD1逆轉(zhuǎn)錄病毒,他們發(fā)現(xiàn)老年癡呆癥小鼠大腦內(nèi)的應(yīng)激型膠質(zhì)細胞同樣可以被NeuroD1轉(zhuǎn)變成功能性神經(jīng)元。值得一提的是,即使是14個月齡的老年癡呆癥轉(zhuǎn)基因小鼠(相當(dāng)于人類60歲左右),其應(yīng)激型膠質(zhì)細胞仍然可以被轉(zhuǎn)化成大量的新生神經(jīng)元。這為許多老年癡呆癥患者帶來了新希望。
然而,人畢竟不同于小鼠。許多在小鼠身上獲得成功的藥物實驗并沒有能夠應(yīng)用到病人身上,為了測試這種膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元的新技術(shù)是否能夠有朝一日應(yīng)用到臨床試驗,陳功帶領(lǐng)團隊用NeuroD1逆轉(zhuǎn)錄病毒感染了培養(yǎng)的人類星形膠質(zhì)細胞。他們在顯微鏡下驚喜地觀察到人類星形膠質(zhì)細胞在NeuroD1的誘導(dǎo)下進行著激動人心的自我改造:其形態(tài)逐漸由扁平狀的膠質(zhì)細胞變成了立體的有神經(jīng)細胞體和軸突及樹突的典型神經(jīng)元。同樣地,一系列電生理測試指標(biāo)表明,這些由人的膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化而來的新生神經(jīng)元能夠發(fā)放動作電位并形成功能性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。一連串實驗的成功表明,這一腦內(nèi)在體細胞轉(zhuǎn)化技術(shù)將來有望成為用于治療重大腦疾病的全新療法。
這些開創(chuàng)性的新發(fā)現(xiàn)發(fā)表于世界著名干細胞雜志《細胞干細胞》上后,陳功的研究引起了國際同行的廣泛關(guān)注,世界各地的腦疾病患者更是紛至沓來詢問陳功該項技術(shù)何時能用于臨床治療。為了早日實現(xiàn)臨床治療的目標(biāo),解除患者的痛苦,陳功又開啟了新征程。
1987年畢業(yè)于上海復(fù)旦大學(xué)神經(jīng)生理學(xué)專業(yè),隨后師從中國科學(xué)院上海生理研究所馮德培院士攻讀博士學(xué)位,博士畢業(yè)后赴美國耶魯大學(xué)和斯坦福大學(xué)進行博士后研究,在美國賓夕法尼亞州立大學(xué)沉下心做科研18年,從助理教授成為副教授、終身教授、正教授到維恩·魏勒曼冠名主任教授,2020年全職加入暨南大學(xué),一路走來陳功始終在圍繞神經(jīng)科學(xué)開展研究。因為研究了一輩子大腦,所以他經(jīng)常說,自己只懂肩膀以上的部分——腦袋。
陳功(中)與學(xué)生們討論膠質(zhì)細胞向神經(jīng)元的轉(zhuǎn)化
正因如此,當(dāng)大腦原位神經(jīng)再生技術(shù)相關(guān)成果發(fā)表,周圍很多人催促陳功開公司進行成果轉(zhuǎn)化時,陳功起初是很不情愿的。一輩子只想做科學(xué)家的陳功,認為科研工作者就應(yīng)該專心搞科研,搞公司是不務(wù)正業(yè),但腦疾病患者的焦灼和期盼卻促使他最終走上了創(chuàng)業(yè)之路。
“一些罹患腦疾病的人經(jīng)常寫信或打電話來,詢問我們的神經(jīng)再生技術(shù)有沒有上臨床。有一位腦中風(fēng)病人經(jīng)常打越洋電話,我在美國時實驗室?guī)缀跛腥硕冀舆^他的電話,期盼著我們的技術(shù)能治好他的病。我回國后,他也很快就發(fā)現(xiàn)了,并且一直在關(guān)注著我們的進展。這對我們既是壓力,又是激勵,也讓我對開公司有了新認識,我意識到科學(xué)家不能僅僅停留在發(fā)文章上,還要把成果轉(zhuǎn)化成藥物,讓患者真正受益?!标惞φf。
美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的一位老校友Skip Smith先生一直關(guān)注著陳功的研究進展,并慷慨捐出500萬美元支持他的實驗室工作。陳功利用這份捐贈基金迅速壯大了科研團隊,并開展了將大腦原位神經(jīng)再生技術(shù)用于治療老年癡呆癥、帕金森綜合征、亨廷頓舞蹈癥、腦中風(fēng)、腦腫瘤等各種重大腦疾病的探索。
在各項工作順利開展的情況下,2016年,陳功和夫人徐潔創(chuàng)辦了NeuExcell Therapeutics基因治療公司。得知陳功開公司,Skip Smith先生又拿出85萬美元做天使投資,再次得到老先生的支持,陳功做臨床轉(zhuǎn)化的決心更加堅定了。他說服了夫人徐潔辭去在賓夕法尼亞州立大學(xué)的工作,將精力全部投入公司的創(chuàng)辦和運營中。通過四處網(wǎng)羅人才,輝瑞公司前副總裁、賓夕法尼亞州立大學(xué)校友Peter Tombros加入進來,任公司董事長;歐洲基因療法先驅(qū),曾創(chuàng)辦過著名基因治療公司的Ronald Lorijn也成為公司的CEO,一個強大的職業(yè)經(jīng)理團隊被構(gòu)建起來。陳功始終覺得,專業(yè)的事就應(yīng)該讓專業(yè)的人來做,公司運營他不懂,所以就請有豐富經(jīng)驗的人來管理,而他本人則作為科學(xué)顧問,幫助公司解決遇到的所有科學(xué)和技術(shù)問題。全職回到國內(nèi)后,陳功又積極籌備在中國設(shè)立公司,主攻漸凍癥和帕金森病,同時建立自己的AAV技術(shù)平臺,為中國千百萬患者研發(fā)國際領(lǐng)先的基因藥。
2013年年底,當(dāng)?shù)谝黄竽X原位神經(jīng)再生技術(shù)相關(guān)文章發(fā)表時,有人問陳功什么時候能上臨床,當(dāng)時他說需要10年的時間。2021年,當(dāng)有人再次問起他同樣的問題時,陳功的回答是兩年后的2023年。
“坦白講,‘10年’當(dāng)時是隨口說的,因為我們不懂制藥、不懂公司運營,也沒有好的規(guī)劃。其實直到2019年正式的職業(yè)經(jīng)理團隊搭建起來,我們才真正制訂了非常詳細的規(guī)劃,按工作進度來說實際上我們用的時間要比10年短?!标惞φf。
時間之所以能縮短,在陳功看來與他在非人靈長類動物大腦上開展的一系列研究有關(guān)。針對大動物研究,陳功其實早早就做了布局,在大腦原位神經(jīng)再生技術(shù)成果發(fā)表不久后,他就第一時間回國,尋找合作者,希望借助國內(nèi)豐富的靈長類資源把這項研究帶向深處,同時更希望讓這項新技術(shù)惠及祖國的父老鄉(xiāng)親。
早在2014年,陳功就與中國科學(xué)院昆明動物所開始了合作,通過多年的努力,2020年他們首次在國際上發(fā)表了在非人靈長類腦中風(fēng)模型上實現(xiàn)大腦原位神經(jīng)再生的開創(chuàng)性工作,這給了陳功極大的信心。因為從遺傳基因來看,猴子的基因與人類相似,所以它們面對刺激所做出的反應(yīng),與人類也大體相同,猴腦在體積上也更接近于人腦,在猴子腦內(nèi)實驗的成功,預(yù)示著他們距離將藥物應(yīng)用于臨床的日子越來越近了。
運用大腦原位神經(jīng)再生技術(shù)治療重大腦疾病
與此同時,陳功原先在美國的實驗室也相繼在亨廷頓舞蹈癥小鼠模型上、在腦中風(fēng)小鼠模型上、在腦挫傷小鼠模型上利用大腦原位神經(jīng)再生技術(shù)將應(yīng)激型星形膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化成了功能性神經(jīng)元。這些實驗預(yù)示著,不管病因為何,只要有神經(jīng)元死亡,大腦原位神經(jīng)再生技術(shù)都能讓神經(jīng)元再生,重構(gòu)神經(jīng)環(huán)路,恢復(fù)神經(jīng)功能,而這一切都亟待進一步在猴子體內(nèi)進行驗證。
在看到了小鼠模型上的一系列成功之后,為了盡快實現(xiàn)“修復(fù)大腦,造福人類”的夢想,陳功做出了徹底回國的決定。他毅然辭掉了在賓夕法尼亞州立大學(xué)冠名主任教授這一令人艷羨的工作,關(guān)閉了規(guī)模已經(jīng)很大的實驗室,全職回國來到暨南大學(xué),努力建設(shè)一個一流的大腦修復(fù)中心,使其成為培養(yǎng)神經(jīng)再生領(lǐng)域里青年才俊的“黃埔軍校”。
暨南大學(xué)粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院給予陳功的寬松環(huán)境和在靈長類研究方面的大力支持,是他選擇到這里工作的原因。數(shù)年前,事業(yè)正走向頂峰的陳功,驟然停掉在美國的所有工作顯然不現(xiàn)實。暨南大學(xué)考慮到陳功工作的重要性和延續(xù)性,非但未要求他必須立刻全職回國,還積極為他創(chuàng)造開展工作所需的各項條件。因此,在經(jīng)過幾年的過渡期之后,陳功于2020年全職回到了暨南大學(xué),致力于將神經(jīng)再生研究從大小鼠動物模型推進到靈長類模型。目前,陳功帶領(lǐng)大腦修復(fù)中心團隊開展了包括腦中風(fēng)、老年癡呆癥、帕金森綜合征、亨廷頓舞蹈癥、癲癇、視覺系統(tǒng)疾病、漸凍癥、腦腫瘤等多種疾病的深入探索及小分子藥物的研制工作。
陳功
吳政
雷文亮
依托暨南大學(xué)在廣州科學(xué)城建立的靈長類研究基地,陳功的目標(biāo)是在靈長類大動物的研究基礎(chǔ)上建立穩(wěn)定的有關(guān)大腦、視覺和脊髓等多種疾病模型,通過在這些疾病模型上開展神經(jīng)再生與修復(fù)實驗,獲取給藥途徑、給藥劑量、修復(fù)效率等方方面面的精確信息和數(shù)據(jù),最終實現(xiàn)藥物在臨床上的成功應(yīng)用。
為讓陳功更好地開展工作,暨南大學(xué)積極支持大腦修復(fù)中心的建設(shè),年輕的PI(學(xué)術(shù)領(lǐng)頭人)、博士后、博士生、碩士生、實驗員等相繼加入組成了一個40余人的團隊,規(guī)模已與陳功之前在美國的團隊不相上下。
盡管如此,陳功還是熱切期盼更多來自世界各地的優(yōu)秀人才加入進來。目前,他正在積極引進澳大利亞一名博士后來中心做PI。3年里達到10個PI,10年內(nèi)達到20個PI,在人才引進上陳功有這樣的打算。
“對大腦修復(fù)中心,我的期望很高,不是做國內(nèi)一流而是要把它建成世界一流的大腦修復(fù)中心,把重大腦疾病、脊髓、視覺疾病一一攻克,為全人類造福。”說出這個目標(biāo)時,陳功很堅定。
陳功非常關(guān)心團隊里每一位年輕人的成長。他鼓勵年輕的PI要專注于研究一項或兩項疾病,因此目前的4個年輕PI都有自己的研究側(cè)重。
專注做老年癡呆癥、亨廷頓舞蹈癥研究的吳政教授,正著力尋找能將全腦范圍內(nèi)的膠質(zhì)細胞變成神經(jīng)元的新型基因治療解決方案?!澳壳拔覀兊募夹g(shù)方案主要是定點注射,可以精準地在某一個特定部位產(chǎn)生特定的神經(jīng)元,但老年癡呆癥發(fā)生了大范圍的全腦神經(jīng)元丟失,怎樣在全腦范圍內(nèi)產(chǎn)生新的神經(jīng)元?這需要我們做進一步探索?!眳钦榻B了他正在努力攻克的重要難題。
另外,對于治療亨廷頓舞蹈癥這類由基因突變導(dǎo)致的中樞退行性疾病,吳政也在嘗試將膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)變成神經(jīng)元的同時糾正致病基因?!斑@也是我們未來發(fā)展的方向,因為許多罕見病都與基因突變相關(guān),如果能借助研究亨廷頓舞蹈癥把這個問題搞明白,將對治療一些因基因突變導(dǎo)致的遺傳性神經(jīng)退行性疾病具有重要的指導(dǎo)意義?!?/p>
新事物的產(chǎn)生總會伴隨著很多質(zhì)疑,大腦原位神經(jīng)再生技術(shù)也不例外。為了消除大家的質(zhì)疑,追求“眼見為實”,雷文亮教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組通過小鼠皮層雙光子活體成像,實時追蹤膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)分化及新生神經(jīng)元與既有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立突觸聯(lián)系的動態(tài)過程?!白C實大腦原位神經(jīng)再生技術(shù)有效性的最好方法之一就是將細胞轉(zhuǎn)分化的中間狀態(tài)乃至動態(tài)全過程通過可視化的方式呈現(xiàn)出來。目前我們已經(jīng)完成了對膠質(zhì)細胞由其典型膠質(zhì)形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)元形態(tài)這一過程的實時追蹤和記錄工作,接下來我們會綜合運用結(jié)構(gòu)和功能影像學(xué)的方法,繼續(xù)實時追蹤新生神經(jīng)元與其周圍的神經(jīng)環(huán)路建立突觸聯(lián)系的全過程。因為,功能性神經(jīng)環(huán)路的重構(gòu)是大腦功能修復(fù)的關(guān)鍵前提條件之一。”
建立靈長類重大腦疾病模型,并以此為平臺檢驗評估基于原位神經(jīng)再生技術(shù)的基因療法的安全性和有效性是雷文亮負責(zé)的另一項極富挑戰(zhàn)性的工作?!叭绻鲎园l(fā)性或轉(zhuǎn)基因老年癡呆癥猴模型,可能等到獲得足夠數(shù)量的模型猴那天,大部分研究人員都已經(jīng)退休了?!崩孜牧琳f,“大家這樣說雖是開玩笑,但也足見建立靈長類大腦疾病模型的周期相當(dāng)漫長?!苯柚《据d體構(gòu)建靈長類腦疾病模型,直接把疾病相關(guān)的突變蛋白表達在猴子的大腦里,這是雷文亮解決實驗周期過長問題的一個辦法?!斑@樣做比構(gòu)建轉(zhuǎn)基因模型快很多。它雖然也有缺陷,比如全腦的突變蛋白表達不如轉(zhuǎn)基因模型,但畢竟不需要等上5到10年的時間,而是幾個月到1年就可以開展我們后續(xù)的基于原位神經(jīng)再生技術(shù)的基因療法的檢驗評估工作。”雷文亮說。
王青松
李雯
側(cè)重于腦腫瘤和小分子藥物研究的王青松副教授,目前正與華僑醫(yī)院開展緊密合作,利用患者手術(shù)切除的腦組織進行細胞轉(zhuǎn)分化試驗?!澳壳澳軌颢@得的患者手術(shù)切除樣本基本上有兩種:一種是難治性癲癇的腦組織,一種是腦膠質(zhì)瘤組織,通過體外長期培養(yǎng),我們觀察到這些切除下來的腦組織里也發(fā)生了膠質(zhì)細胞向神經(jīng)元轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象,并且還記錄到了新生神經(jīng)元的動作電位?!蓖跚嗨膳d奮地說道,“此外,我們還進行了小分子藥物誘導(dǎo)神經(jīng)轉(zhuǎn)分化的實驗,在試驗過程中我們發(fā)現(xiàn),它與之前的基因療法啟動的部分信號通路是類似的。目前,我們正在進一步優(yōu)化小分子藥物的劑量,希望能夠運用最低的劑量達到高效的神經(jīng)再生?!?/p>
李雯副教授是被陳功招進暨南大學(xué)團隊里的第一個“兵”,在香港大學(xué)讀書時因?qū)﹃惞ψ鞯囊粓鲫P(guān)于大腦原位神經(jīng)再生技術(shù)的報告感興趣,她動了要做這項研究的念頭,于是第二次與陳功見面時她就決定加入團隊,現(xiàn)在她的側(cè)重點在腦卒中研究上?!瓣P(guān)于這項研究,其實我們之前已經(jīng)有了很好的基礎(chǔ),在小鼠缺血性中風(fēng)模型上利用膠質(zhì)細胞再生神經(jīng)元不僅修復(fù)了損傷的腦組織,還實現(xiàn)了神經(jīng)環(huán)路和運動功能的修復(fù);與中國科學(xué)院昆明動物所合作,在猴子中風(fēng)模型上利用此項技術(shù)也修復(fù)了神經(jīng)組織。只不過比較遺憾的是,當(dāng)年實驗室的規(guī)模比較小,經(jīng)費方面也比較緊張,所以沒有人力、物力和財力去做功能性的修復(fù),現(xiàn)在我們有能力繼續(xù)這項研究,正在構(gòu)建更加接近腦中風(fēng)患者的疾病模型來進行神經(jīng)再生與修復(fù)方面的工作?!崩铞M懷信心地介紹道。
團隊里每個人都有特長的好處是,大家不僅可以把某幾個問題做深做透,而且遇到共同要解決的問題時還可以從自己的專長出發(fā),相互提供技術(shù)支持,助力團隊順利完成共同的目標(biāo)。在漸凍癥的攻關(guān)上,大家已經(jīng)開始了這樣的合作。
漸凍癥是一種持續(xù)進展、不可逆的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,是運動神經(jīng)元疾病的一種。患者大腦和脊髓的運動神經(jīng)細胞不明原因地逐漸減少,運動能力逐漸喪失,肌肉也因此失去營養(yǎng)支持,逐漸萎縮。有患者形容,得這個病,是“一天天看著自己慢慢枯萎”——最終四肢不能活動,呼吸困難,需要切開氣管,連接呼吸機;不能說話,不能吞咽,靠鼻飼甚至胃部造瘺“進食”。目前世界上還沒有能夠治愈漸凍癥的方法,患者平均生存期只有2到5年。
1年多前,京東集團副總裁蔡磊從醫(yī)生那里得到漸凍癥的“殘酷判決”后,他下載并閱讀了全球1000多篇英文論文,一字一句地看。他想了解,與漸凍癥治療相關(guān)的藥理實驗、動物實驗、臨床實驗有哪些,到了什么階段??赐暾撐?,他開始尋找所有關(guān)注神經(jīng)系統(tǒng)疾病的科學(xué)家。因為看到了病友們在快速枯萎、凋亡,病友群流傳的殘酷悲哀的故事,他想為自己、為病友去拼一拼。他拜訪了很多國內(nèi)、國際頂級的科學(xué)家,陳功就在內(nèi)。蔡磊找到陳功,希望他能救救漸凍癥群體。陳功敬重他為挽救漸凍癥群體所做的一切,更愿意為挽救這些無助的生命做出自己的努力,他接下了這項艱巨的任務(wù),將攻克漸凍癥定位為重中之重,發(fā)動大家一起投入進來做這件事。在陳功的帶領(lǐng)下,為加快研發(fā)治療漸凍癥的藥物,大家都在奮力地沖刺。
或許是遺傳了父母堅韌、樂觀的性格,陳功每天總是樂呵呵的,他平和、樂觀的態(tài)度感染著身邊每一個人。在美國,他的一個學(xué)生發(fā)表畢業(yè)感言時曾說,在陳功的實驗室,自己每天都過得非常開心,早上哼著小曲到實驗室,晚上又哼著小曲離開?;氐綇V州,這份輕松、快樂在繼續(xù)蔓延著。陳功時常組織大家去爬白云山,一起唱卡拉OK,他有自己的必唱曲目,是張明敏的《壟上行》,當(dāng)然偶爾也會抖出幾首很新的流行歌曲,搞得團隊里的年輕人都驚訝不已。
雖說科研以外,還有詩和遠方,但事業(yè)始終是陳功心中不變的熱愛,只不過他更愿意用平和、積極、樂觀的心態(tài)去對待所有來自事業(yè)的沉甸甸的壓力。
作為新生事物,大腦原位神經(jīng)再生技術(shù)一直在質(zhì)疑中成長,面對質(zhì)疑,陳功冷靜應(yīng)對,將NeuroD1的質(zhì)粒與同行分享,他相信好的科學(xué)一定能重復(fù)。加班加點,犧牲掉周末,他與同事、學(xué)生一遍遍地討論,有時一個下午,有時一個晚上,為的是在動物模型中取得更好的效果,慎重地篩選更適合臨床轉(zhuǎn)化的藥物,期望最終能更好地幫助到患者。
熟悉他的人知道,在這堅韌背后,他的心中一直有個偉大的夢想——修復(fù)大腦,造福人類。被這種情懷感染,現(xiàn)在團隊里的每個成員都有了自己的夢想。
一直都喜歡挑戰(zhàn)難題,吳政的科研目標(biāo)就是能為人類早日征服“老年癡呆癥”貢獻自己的力量。
家里人都是醫(yī)生的李雯,一直想做跟人類健康相關(guān)的事情,遇到陳功后她找到了自己想做的事?!澳芨惱蠋熞黄鹱穳簦液荛_心。”李雯說。
因為父親在醫(yī)院工作,王青松也想著哪天自己做出的實驗成果能夠?qū)θ祟惤】涤杏?。遇到陳功后,她找到了自己的興奮點,更加堅定了自己的目標(biāo)。因為通過轉(zhuǎn)分化在患者手術(shù)切除組織上的驗證,她看到了治療腦疾病的希望?!瓣惱蠋煹膲粝牒艽?,我也希望自己能夠有他那樣的胸懷和格局?!蓖跚嗨烧f。
“我的母校中國科學(xué)院上海神經(jīng)科學(xué)研究所的所長蒲慕明院士曾跟我們講,做科學(xué)研究有三類人:第一類叫探險者,走大家沒走過的路,開創(chuàng)新領(lǐng)域;第二類是導(dǎo)游,有先驅(qū)走過的路,導(dǎo)游帶領(lǐng)著大家再去走;第三類是游客,看什么領(lǐng)域火、什么概念流行就做什么。陳老師是第一種,提到原位神經(jīng)再生技術(shù)大家就會想到他,這是他開創(chuàng)的一個新領(lǐng)域。我覺得科學(xué)研究的最高成就是你開創(chuàng)了一個屬于自己的領(lǐng)域,我希望像陳老師一樣,有朝一日開拓一片自己的領(lǐng)域,可能很小并不起眼,但有自己獨創(chuàng)性的貢獻,希望在我退休之前可以實現(xiàn)?!崩孜牧琳f。
陳功是一個人回國的,他的妻子和兩個女兒還在美國。幾天前,妻子發(fā)來一張照片,是她在自家院里種的牡丹花。看到照片,陳功有些想念家人和老友,由于新冠肺炎疫情,他已經(jīng)很久沒回去了。在美國,他有一幢很漂亮的房子,院子里有他親手種下的蘋果樹、梨樹、桃樹、李子樹、櫻桃樹,還有他夫人種的各種花卉,月季、玫瑰、牡丹……雖然很想念家人,但手中的工作卻從未停下,因為他的心里時刻裝著更多的患者。
最近,蔡磊說他的左胳膊已經(jīng)不行了,右胳膊也感覺不好了。他跟陳功講,美國年初有一個用干細胞治療漸凍癥的臨床試驗失敗了,病友群里5000多個病友,好幾個當(dāng)天就不行了?!捌鋵嵑枚嗖∪司涂恳唤z的希望在堅持著,精神倒了,人就倒了?!标惞φf。為了給患者創(chuàng)造希望,他不能停下腳步。
回望走過的歲月,盡管生在風(fēng)雨飄搖的年代,但陳功仍覺得自己是一個幸運兒。在他看來,最美好的莫過于實現(xiàn)少年的夢想,成為一名科學(xué)家。
13歲那年,陳功遭遇了一次數(shù)學(xué)考試的滑鐵盧。中學(xué)老師夏興華的一句話“陳功,你要考大學(xué),上清華北大,做一名科學(xué)家”,點亮了陳功的科學(xué)夢。
遇見馮德培院士是他的又一個人生轉(zhuǎn)折。即將過80歲生日前,馮先生有個心愿,要招一個關(guān)門弟子,而且必須是復(fù)旦校友,于是在復(fù)旦大學(xué)讀神經(jīng)生理專業(yè)的陳功被作為“生日禮物”送給了他。馮先生經(jīng)常跟陳功講:“我要培養(yǎng)的不是小馮德培,是大馮德培,是大大的馮德培?!标惞τ涀×诉@句話,立志一定要做大大的馮德培。今天,陳功也語重心長地對他的弟子說:“我要培養(yǎng)的不是小陳功,是大陳功,是大大的陳功。”言傳身教,陳功為培養(yǎng)下一代科學(xué)工作者嘔心瀝血。
在異國他鄉(xiāng),陳功又遇到一個給予他力量的貴人。Skip Smith先生一直關(guān)注著陳功的科研進展,他有一個文件夾,里面貼滿了關(guān)于陳功的各種新聞剪報,最重要的是,他還將500萬美元無償捐出來支持陳功做科研。有感于Smith先生的慷慨捐贈,陳功和他的夫人也積極投身于慈善事業(yè)之中,先后在母校鹽城中學(xué)、大有中學(xué)、暨南大學(xué)和賓夕法尼亞州立大學(xué)設(shè)立了4個獎學(xué)金,幫助學(xué)生實現(xiàn)年輕時的夢想。
正因為受到許多恩師的教誨和貴人的相助,更有患者焦灼的期待與鞭策,在挽救患者生命與尊嚴這條路上,陳功一直都不敢懈怠。
50歲生日時,陳功發(fā)表了50歲宣言,要為治療腦疾病找到一把金鑰匙,幸運的是他離這個目標(biāo)越來越近了?,F(xiàn)在,他又為10年后的自己定了一個更大的目標(biāo)——治愈癌癥。
“因為現(xiàn)在我們已經(jīng)可以把腦腫瘤細胞變成神經(jīng)元,那我們能不能把肝癌細胞變成肝臟細胞,把肺癌細胞變成肺細胞,把腎癌細胞變成腎臟細胞,把所有的癌細胞都直接變成健康細胞呢?我認為從理論上講是可以的,我想把這個想法說出來,鞭策一下自己;也想把這些想法分享給其他朋友,分享給全世界的科學(xué)家,鼓勵大家一起做,也許攻克癌癥的夢想就會提前實現(xiàn)!”
10年一個目標(biāo),陳功喜歡這樣為自己的未來提前做規(guī)劃。50歲到60歲,他的目標(biāo)是攻克大腦疾??;60歲到70歲,他的夢想是攻克癌癥;70歲到80歲,陳功一定會找到新的目標(biāo)去攻克,到那時答案自會揭曉。