日前,川大口腔醫學博士趙雪峰以第一作者身份,在世界四大名刊之一的著名經典綜合科學類學術期刊《美國科學院院報(PNAS)》上發表的研究論文,引起了學界高度關注。
論文中,他為一種在目前無法治愈的骨骼疾病提供了全新的治療思路和方法。
這種疾病學名為“骨纖維結構不良”,常見于青少年,患者非常容易疼痛、骨折,嚴重者還會反復骨折,非常痛苦。趙雪峰的研究成果讓患者和醫學界眼前一亮。
還讓人眼前一亮的是,這位口腔博士不僅科研厲害,在“玩”上,也是一把好手。
3月12日,記者在四川大學口腔科研樓見到趙雪峰時,他剛結束“第68屆德國諾貝爾獎獲得者醫學/生理學大會”的參會面試,從北京回到成都。
最近,趙雪峰有點火。
趙雪峰是口腔疾病研究國家重點實驗室、四川大學華西口腔醫學院與美國加州大學圣地亞哥分校Dr. Gutkind實驗室聯合培養的博士。日前,他以第一作者的身份在全球享有盛譽和廣泛影響力的著名學術期刊《美國科學院院報(PNAS)》上發表了一篇關于骨纖維結構不良疾病治療的研究論文“Expression of an active Gαs mutant in skeletal stem cells is sufficient and necessary for fibrous dysplasia initiation and maintenance”,引發了醫學界的關注。
這篇論文之所以能登上如此高規格的國際學術期刊,重點在于其研究成果。“骨纖維結構不良”在目前醫學界尚未發現有效治愈方法,而趙雪峰在論文中探索了以GNAS靶向治療手段治愈骨纖維結構不良的可行性,為治愈這種疾病提供了可能。
趙雪峰在國際學術會議上
從基因入手,
探索解決“骨折”世界級難題
人體內有一種GNAS基因,當它發生突變,便會引發一種名為“骨纖維結構不良”的疾病。該疾病較常見于青少年,多發于頜面骨、四肢骨等部位。患病后,人的纖維化骨組織將大量異常增殖,導致患者反復疼痛和骨折。
目前,這一疾病的癥狀、病因都非常明確,病理也相對清晰,但其治愈方法,卻是一個長期困擾醫學界的難題——沒有任何一種藥物可有效治愈骨纖維結構不良,當下只能采用抗骨質疏松藥物緩解骨吸收和疼痛癥狀,或通過鈦板固定、關節置換等外科手術方式糾正嚴重骨畸形和骨折,治標不治本。
骨纖維結構不良導致反復的骨折,這無疑會讓患者遭受極大的痛苦,如何從根本上徹底治愈這一疾病呢?通過悉心探索,趙雪峰把注意力放在了該疾病的誘因——GNAS基因上。
在研究中,從基因入手,趙雪峰成功建立了骨結構不良的轉基因小鼠模型,并通過實驗獲得了令人驚喜的結果:實驗證明,一旦在動物模型體內完全阻斷GNAS基因突變體的表達,病變便會逐漸消退。
這一發現,可以說是為臨床上以GNAS靶向治療手段治愈骨纖維結構不良的可行性做出了重要的前期探索,讓治愈骨纖維結構不良這一疾病的研究步伐又向前邁了一步。
趙雪峰做實驗
口腔學+腫瘤學,
學科交叉促成突破性進展
骨,包括頜面骨、軀干骨、四肢骨等。在很多人看來,口腔醫學博士趙雪峰的研究應該與骨頭扯不上關系:骨與口腔似乎是不同的研究領域。對此,趙雪峰解釋說,自己在研究生階段學習的是口腔正畸學,即牙齒矯正,而牙齒矯正就是對牙槽骨進行骨重建,所以“骨”正是自己作為一名口腔醫學博士的專業所在。
“牙齒的矯正過程其實就是在矯治力的作用下讓牙齒在牙槽骨內移動,而這一過程的生物學基礎是骨重建。”趙雪峰選擇骨研究作為自己的主要研究方向。
對多發于頜面骨的疾病“骨纖維結構不良”的治療研究,一直是趙雪峰關注的重點,“病因都明確了,怎么還治不了?”趙雪峰希望可以找到一種治愈的辦法去幫助眾多病患。
對于骨纖維結構不良的病因,趙雪峰如此解釋:“人體細胞內的分子信號如同一只燈泡,有活躍(開燈)的時候,也有沉默(關燈)的時候:一般的分子在活躍一段時間并受到其他信號的調控后,會變得沉默。但如果一個分子信號通路始終處于異常的激活狀態,即始終處于“開”的狀態,會引起疾病,甚至引發腫瘤。GNAS基因的兩個激活突變體,能使下游信號通路持續活化,這就是導致骨纖維結構不良的病因。這一疾病可能導致嚴重的骨吸收,最終造成骨折。”
既然是基因突變引起的問題,能不能從基因上尋找到治療方法呢?趙雪峰不停地思考。
“GNAS基因的激活突變,不僅會導致骨頭問題,還在一些組織內具有致癌性,比如胰腺和大腸。”趙雪峰的外籍合作導師 Dr. Gutkind正是研究該信號通路及其在腫瘤中作用機制的專家。
“導師對該基因在腫瘤中的作用的研究給我很大啟發。”趙雪峰說,在與導師及課題組的討論中,他得到了來自其他多個學科的不同觀點和實驗技術的啟發,外加實驗室為他提供了包括GNAS突變轉基因鼠在內的先進實驗素材,他對骨纖維結構不良治療的研究開展順利。
趙雪峰的這項研究得到了美國賓夕法尼亞大學罕見病研究中心的基金支持。“在我們建立的轉基因小鼠模型中,可以通過技術手段阻斷病原基因表達,后續觀察發現疾病消退,僅殘存輕微骨畸形。如果在人類中達到這樣的治療效果,這一疾病就可以治好了。”趙雪峰說。
在趙雪峰看來,當下關于該疾病還有很多不清楚的地方,如何將現有科研成果向臨床轉歸也是亟待解決的問題。他計劃進一步深入研究該疾病相關的分子機制,探索相應治療手段。
趙雪峰在實驗室
擅長“玩”的醫學博士,
即將與諾獎得主面對面
經歷了本科、碩士、博士近10年的學習后,趙雪峰將于今年6月畢業。
現在,距離畢業還有三個月的趙雪峰正在準備博士論文答辯,他的博士畢業論文也圍繞著骨纖維結構不良進行,“希望我的研究能夠對臨床有實際意義,未來可以治療疾病”。
對于未來的發展,趙雪峰非常篤定:兼顧臨床和科研兩方面,瞄準醫學前沿,實現自己的“醫生夢”。
“小時候我就喜歡醫生,覺得穿白大褂特別洋氣、特別帥!”說起自己的醫生職業,趙雪峰有點興奮,“如果能夠通過我的努力幫助別人,我覺得非常有成就感,醫學是一個很好的讓我實現這種成就感的職業。”
為了更好地追逐“醫生夢”,趙雪峰在博士期間選擇了聯合培養,前往美國進行更深入、更多元的醫學探索。在收獲學習科研成果的同時,他也成為了一個“非典型”學霸——非常擅長“玩”。
在華西口腔科研樓5樓實驗室盡頭的一塊展板上,展示著趙雪峰讀萬卷書行萬里的精彩生活——萬圣節扮裝、無動力滑翔傘、攀巖……統統不在話下。他還曾兩次橫跨美國,大峽谷、黃石、馬蹄灣、白沙國家公園……這些自然的饋贈讓他汲取了更多的能量。 “玩本身能鍛煉身體、增加見識,為繁忙的科研生活減壓。”
各式各樣的運動對趙雪峰來說,不僅是有樂趣的過程,更是為自己的科研攢下“革命的本錢”。“我會每周打一次籃球,周末進行爬山、攀巖等運動。”
趙雪峰玩水上飛行器
記者在發稿前得知,趙雪峰已經通過了“第68屆德國諾貝爾獎獲得者醫學/生理學大會”的面試。今年6月,他將代表四川大學,與來自全國各科研院校的30名博士在大會上與諾貝爾獎獲得者面對面交流。
趙雪峰計劃申請在大會上進行壁報展示,“我期待與該研究領域專家、2012年諾貝爾化學獎獲得者Dr. ROBERT LEFKOWITZ交流和學習。”