近日,中国工程院外籍院士、欧洲科学院院士、美国国家发明家科学院院士曹义海接受专访,谈及“饿死肿瘤”理念。他指出,该理念虽正确但机制复杂,目前相关药物有效但临床受益率有限。曹义海认为,未来肿瘤药物研究应分两类,且联合用药是重要方向。他强调科研核心在于原始性创新,应重视机制性基础研究,鼓励非共识创新。
每经记者 林姿辰 甄素静 每经编辑 董兴生
“人与血管同寿。”
这句出自19世纪法国名医卡博尼斯的名言,揭示了血管与人类寿命的紧密联系,也诠释着曹义海从事30多年的血管疾病研究。自1993年获得瑞典卡罗林斯卡医学院博士学位后,曹义海前往美国哈佛医学院Folkman实验室从事博士后研究,开始研究“抑制肿瘤血管新生”。
如今,作为同时拥有中国工程院外籍院士、欧洲科学院院士、美国国家发明家科学院院士“三重头衔”的医学科学家,曹义海仍在深耕血管生成领域,试图解开这张"生命之网"在癌症、代谢、眼科、心血管等疾病中的隐秘逻辑。
2022年,曹义海率领团队在《Nature》期刊发表了一项研究,提出通过寒冷激活棕色脂肪抑制肿瘤生长的全新理念,进一步拓展了“饿死肿瘤”的机制。不过,由于肿瘤代谢过程的复杂性,单纯基于“饿死肿瘤”机制研发的肿瘤药物并没有得到特别显著的效果。
曹义海始终将科研版图锚定在"医学无国界"的坐标系上,对基础医学研究的"倒推式创新"思维,让他的医学研究不只停留在论文和功利性药物研究上。近日,曹义海在接受《每日经济新闻》记者专访时强调,科研的核心在于原始性创新,必须更加注重基础和机制性研究。另外,在国内某些肿瘤高发区域,是否建立了相应的早期筛查体系,也是值得持续关注的课题。
以下专访内容以受访者自述形式展开:
“饿死肿瘤”走了多远?
“饿死肿瘤”这个理念,听起来很简单,但实际操作起来却非常复杂。肿瘤的生长需要能量,这些能量主要来源于葡萄糖代谢。肿瘤细胞的代谢方式与正常细胞不同,它们通过葡萄糖代谢产生能量,而这种代谢方式是肿瘤细胞不断增生的基础。
如果我们能够干扰葡萄糖的代谢途径,理论上是可以抑制肿瘤生长的。然而,目前针对葡萄糖代谢的药物在临床上还没有真正得到广泛应用,原因是葡萄糖代谢不仅存在于肿瘤细胞中,也存在于正常组织和脏器中。如果直接抑制葡萄糖代谢,可能会对正常组织产生毒性作用,这显然是不可取的。
1971年,Folkman提出治疗肿瘤新学说,即通过抑制新生血管来减少肿瘤的血液供应。肿瘤的葡萄糖主要来自血管,如果我们能减少血液供应,理论上就可以“饿死”肿瘤。但问题在于,抗血管药物并不能完全消除已经建立的血管。
肿瘤细胞不仅依赖葡萄糖代谢,还涉及脂代谢等其他代谢途径。即使我们抑制了葡萄糖代谢,肿瘤细胞也可能通过其他代谢产物获取能量,比如通过周边脂肪细胞或其他细胞的代谢产物。总的来说,“饿死肿瘤”这个理念是正确的,但它的机制非常复杂。要真正实现这一目标,可能需要同时阻断多个代谢途径,才能达到理想的效果。
从目前情况来看,可以判断相关药物是有效的。不管是在国外还是国内,都开展了广泛大样本量的临床试验,临床试验结果与对照组相比,具备统计学意义,这也是这些药物能够获批的原因。不过,虽然有统计学意义,但它并非那种让我们觉得是特效药的程度,其临床受益率还是有限的。针对临床上遇到的问题,我们正在研究如何进一步提高这些药物的治疗效果。
我觉得,未来肿瘤药物的研究方向可以分为两大类。第一类是直接针对肿瘤组织的药物,比如调节肿瘤微环境的药物,包括抗血管药物和免疫抑制剂,这些药物通过改善肿瘤微环境来发挥作用。
第二类药物则是作用于肿瘤以外的组织。肿瘤是一种全身性的疾病,它不仅影响局部的肿瘤组织,还会对全身的组织和脏器产生影响,从而影响患者的生活质量和生存期。然而,针对这些全身性变化的药物开发还非常少。例如,肿瘤患者常常会出现消瘦、免疫力下降等问题,如果这类药物能够开发出来,对延长患者的生存期和改善生活质量将非常重要,治疗肿瘤的最终目的是改善病人的生存期。
在肿瘤微环境的研究中,随着对肿瘤微环境的进一步探索,我们正在不断发现新的靶点,这为开发更多有效的药物提供了可能性。联合用药是未来治疗肿瘤的重要方向,比如抗血管药物与免疫抑制剂的联合使用,其效果往往比单一药物更好。为了更好地解决联合用药的问题,研究人员正在开发双靶点或多靶点的药物。可以预见的是,未来肿瘤治疗中联合用药的比例会越来越高,这将为患者带来更多的希望。
要重视机制性的基础研究,鼓励从0到1的非共识创新
非共识的创新,往往是真正的创新。这些创新往往是大家没想到的东西,和正常思维不太一样,甚至听起来有些不可思议。但正是这些非共识的理念,往往能够带来革命性的突破。
“求索计划”是一个很好的例子。作为神经与抗肿瘤药物研发全国重点实验室的一部分,先声药业主导的“求索计划”能够支持非共识的创新项目,这本身就是一种很大的进步。当然,这种支持也伴随着风险,可能投出资金却得不到回报。但一旦成功,它可能就是真正的从0到1的创新。所以,我完全支持这种“求索计划”,更欣赏这种敢于尝试的精神。
科研的核心在于原始性创新。如果我们只是跟随别人已经做过的东西,意义不大。相反,像“求索计划”这样支持非共识、有特殊想法的项目,才是真正有可能带来突破性成果的方向。这些项目从来没有人做过,听起来不可思议,但它们可能正是颠覆性创新的源泉。
中国和一些发达国家在医药研究领域的差距,很大程度上是因为我们在颠覆性创新数量上的不足。而这种从0到1的创新,必须基于真正的基础研究。基础研究一定要深入,一定要聚焦,从机制上解决真正的问题。在研究机制的过程中,可能并不是为了开发药物,而是为了了解一个生物过程的本质。但当深入了解机制后,可能会在不同的环节发现新的药物靶点。
这正是欧美国家多年来通过漫长的基础研究积累,能够产生大量从0到1创新的原因。而我们如果想要实现从0到1的突破,就必须更加注重基础研究和机制性研究。即使你原本并不是从事药物开发的,但在研究过程中,你可能会发现这些研究是成药的重要基础。
一个很好的例子是丹麦开发的司美格鲁肽减肥药物。它最初是基于对胰岛素分泌和葡萄糖代谢机制的研究,而这些机制的研究最终推动了非常有效的药物开发。所以,我非常主张深入的基础性、机制性研究。只有通过深入研究,我们才能找到真正的突破点。
不过,还需要注意的是,药物开发从0到1的项目需要有人支持,需要经费。一些企业家和投资者可能认为这些项目风险太大,他们更倾向于投资那些回报可能性较大的项目。但在国外,尤其是欧美国家,确实有机制支持非常早期的项目。无论是大学、政府还是私人投资者,他们都愿意支持这些高风险的项目,即使可能没有回报。
不过,在国内我也看到了积极变化,中央政府特别重视创新性研究的投入,医药企业也积极响应政府的号召,大力投入创新项目研发,比如"求索计划"正在构建类似的创新生态。这个计划支持那些看似天马行空却可能改变医学格局的早期项目,为它们创造机会,解决我们的“卡脖子”技术短板,这是一个很大的进步。
瑞典的癌症双重预防机制值得借鉴
在肿瘤预防体系方面,我想结合在瑞典的观察谈谈感受。瑞典注重早期筛查干预,比如针对肺癌这种全球高发癌种,他们不仅开展控烟运动,更会为高危人群建立终身追踪档案。对有家族遗传史的高危人群,会重点关注,做到早期和定期筛查。
从肿瘤类型来看,瑞典肺癌的发病率在全球较高,其次是女性乳腺癌、男性前列腺癌,以及与高脂饮食相关的结肠癌等。在中国,消化道相关的肿瘤发病率相对较高,比如食管癌、胃癌和肝癌等。这种地域性特征提示我们,肿瘤的发生与当地饮食结构和生活习惯密切相关。因此,预防策略必须结合当地实际情况,特别是对饮食结构、环境因素等致癌诱因的管控。
遗传性肿瘤防控方面,瑞典对有家族遗传史的人群进行系统定时追踪,比如对结肠息肉患者进行定期肠镜筛查,对BRCA基因(乳腺癌易感基因)突变携带者实施乳腺健康管理。这种精准预防显著降低了遗传相关肿瘤的发病率。
肿瘤发生机制确实复杂,未来结合人工智能分析筛查,我们完全有可能在肿瘤形成前实施干预。随着表观遗传学等新兴学科的发展,未来甚至可以通过调控基因表达来预防肿瘤发生。这些技术进步,让我对降低肿瘤发病率充满信心。