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朱東亞,教授,博士生導師,南京醫(yī)科大學藥學院院長,江蘇省基因藥物技術中心主任,國家新藥評審專家。
致力腦損傷與再生修復的分子調控和腦血管病創(chuàng)新藥物研究。承擔過國家自然科學基金重點項目:nNOS與腦損傷后的神經(jīng)發(fā)生與突觸形成;國家重大科技專項“重大新藥創(chuàng)制”:抗腦卒中多肽類似物Tat-HA-NR2B9C研制;國家973計劃課題:神經(jīng)干細胞分化及其神經(jīng)環(huán)路的整合。
2010年12月8日,美國《NatureMedicine》雜志發(fā)表了一篇題為 《阻斷缺血誘導的nNOS與PSD95相互作用治療腦缺血損傷》的論文,文章中提出了一個治療腦中風的新藥物作用靶點,進而研究出了一種小分子藥物,這種新藥既能夠起到有效的治療作用,又可避免其他藥物普遍存在的副作用過大的缺陷。當年影響因子達到27.136的 《Naturemedicine》雜志社特邀該領域的科學家為此發(fā)表評論,稱這種小分子藥物的出現(xiàn) “讓我們看到了腦卒中等神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療的新曙光。”而這篇論文的作者,正是我校藥學院院長、博士生導師朱東亞教授。
“科研有時需要奇想”:不尋常的科研思路
腦卒中俗稱腦中風,這種疾病發(fā)病率高且后遺癥大,包括偏癱、認知障礙等。目前,除了一種溶栓性的組織纖溶酶結合物(tPA),還沒有好的藥物,而tPA又要求發(fā)病后立即給予治療,所以即使在美國也僅有小于5%的人適用這種藥物。在我國,因為發(fā)病人口普遍集中在農村,交通不便等原因更加導致tPA的適用性大打折扣,只能依靠后期康復等支持療法。
傳統(tǒng)的抗腦卒中藥物研究強調 “靶點明確”,即針對某一個受體和酶或離子通道進行研究。而這些靶標通常具有記憶、情感、認知等功能,藥物會導致這些生理功能受損甚至遭到破壞,有時其毒副作用危害甚至大于疾病本身。
如何才能找到一種療效好又無副作用的抗腦卒中藥物?這是朱東亞教授一直以來研究的課題。在多年研究的基礎上,一個獨辟蹊徑的設想使他將研究的目光從抑制靶標本身移向了“下游”———細胞內蛋白間的相互作用。
根據(jù)國際上的研究成果,腦卒中病理現(xiàn)象的產(chǎn)生可能與細胞漿內的神經(jīng)元型一氧化氮合酶 (nNOS)與細胞膜上的突觸后密度蛋白(PSD95)相結合有關,這兩種蛋白結合形成復合物,從可溶性變成顆粒狀的不可溶性,傳達有毒信號,從而導致細胞死亡。朱教授由此展開思考:神經(jīng)元型一氧化氮合酶(nNOS)原來處于細胞漿,突觸后密度蛋白(PSD95)位于細胞膜,這兩者為什么會結合?是否有可能是腦損后,細胞漿內的nNOS因刺激而發(fā)生了移動,從而到細胞膜上與PSD95相結合?如果阻斷了這種結合,能否使神經(jīng)細胞免受損傷?在經(jīng)過一系列復雜的動物和細胞實驗之后,這種設想得到了驗證。
“下一步需要設計一種小分子藥物,來阻斷它們的‘接頭’?!敝旖淌诮榻B說,新藥物的設計思路需要根據(jù)兩種蛋白的本質和性質來決定。從本質上說,蛋白質是化學物質,而化學物質分子之間的結合需要靠鍵的作用。正如“接頭”需要“地點”、“暗號”等關鍵因素一樣,研究化學鍵的相互作用也需要搞清“形成什么鍵?”和“在什么位置上形成?”的問題,然后才能設計出合適的分子來取代原有的片段,達到破壞“接頭”的效果。
藥物作用的機理聽上去簡單,但實施起來卻并非一帆風順。從蛋白間結合的角度進行抗腦卒中藥物的研究非常困難,在世界范圍也鮮有先例可循。同時,這種藥物還需要具有唯一性,也就是說,它只能對nNOS與PSD95的結合起阻斷作用,卻不會阻斷這兩種蛋白各自與其他伴侶蛋白的結合,這一點非常重要,確保了唯一性才能夠排除其他不明確的潛在副作用。
在仔細研究了兩種蛋白的性質和結構的基礎上,朱教授設計了一百多種化合物,并最終篩選出了“ZL006”———一種一端親水、另一端疏水的小分子化合物。通過動物及細胞實驗驗證,該化合物確實可以阻斷兩蛋白的結合,而且在若干種腦卒中模型中都顯示了它的療效,更為重要的是,實驗已經(jīng)證實這種藥物不會影響認知、學習和記憶,也不會導致動物具有進攻性等行為異常,它不具有其他藥物針對受體的副作用。
“我們貢獻了一種全新的理念?!敝鞏|亞教授說,“不一定直接給臨床提供一種藥物,但或許能為國內外同行們提供借鑒,進而研發(fā)出更好的藥物,造福腦卒中患者?!?br> 當被問到為什么在經(jīng)歷多次失敗后會想到現(xiàn)在的研究方向并取得巨大的成功的時候,朱教授笑了笑說:“其實科學研究有時候是需要一些奇想的,不能一直按照常規(guī)思路走,那樣不容易有創(chuàng)新和突破。”
“從治療的角度來研究藥物”:不尋常的治學之路
近二十年的抗腦卒中藥物研究歷程,朱東亞教授一路走來的,如果沒有對自身事業(yè)的巨大熱情支撐是無法理解的。然而讓人沒有想到的是,他當年高考填報志愿時,專業(yè)志向居然是理論物理。
1977年,高考恢復。當時有句流行語叫做“學好數(shù)理化,走遍天下都不怕”,這也正是考生心理的普遍寫照———只有數(shù)理化才被認為是真正的科學,所以朱教授也是立志要學理科。但是命運卻開了個奇妙的玩笑,他服從分配被調配到了蚌埠醫(yī)學院的臨床醫(yī)學專業(yè),從未想過要學醫(yī)的他當時非常沮喪,大學一年級幾乎都是荒廢了。
而命運在他二年級時又發(fā)生了轉折,那一年,朱教授的父親患了腫瘤,看著做完手術躺在病床上的父親,他的內心焦急不已。若是有能治腫瘤的特效藥,若是醫(yī)學技術足夠發(fā)達,那將減少多少家庭的痛苦?那一刻,朱教授彷佛被猛然驚醒:學好醫(yī)術,治病救人,何嘗不是對社會的貢獻。正是這段經(jīng)歷讓他意識到醫(yī)學的重要性,進而開始對醫(yī)學產(chǎn)生了興趣,從此開始“鐵了心”要鉆研醫(yī)學。1982年,朱東亞大學畢業(yè),順利成為第三軍醫(yī)大學研究生,開始做藥物研究。1990年轉業(yè)到中國藥科大學的朱東亞開始做心腦血管領域的藥物研究。
“因為出身臨床醫(yī)學專業(yè),所以我一直是從治療的角度來研究藥物的?!敝鞏|亞教授說,藥物研究的源頭性創(chuàng)新,制藥公司解決不了,單純從化學的角度研究也解決不了,“過去我們習慣‘從藥到藥’的研究,研究藥學的人對醫(yī)學了解不足,而研究醫(yī)學的人又對藥學知之甚少,這是藥物研究的困難所在。既然藥是用來治病的,那就得搞清楚這病到底是怎么回事”。只有以醫(yī)學研究為基礎,了解疾病的內在機理,并把臨床應用和藥學很好地結合起來,才能夠真正做到。
2001年開始的留學經(jīng)歷使他對國外同行們審視醫(yī)學問題的高度和科研思維的方式深有感觸,“我開始站在國際視角上思考問題,發(fā)現(xiàn)之前在國內考慮的問題往往是小問題,”朱東亞教授這樣描述著自己出國后的感受,“當時國內的科研往往偏重于對一般現(xiàn)象的觀察和羅列,產(chǎn)生的結論也多為概括性的,缺乏嚴密的邏輯證明;而國外則注重找到現(xiàn)象內部的邏輯關系,并非簡單的現(xiàn)象羅列?!边@種反差促使朱教授的科研思路發(fā)生了重大的轉變,也讓他對源頭性創(chuàng)新的問題有了更深刻的認識。2003年回國之后,朱東亞教授一直在我校從事抗腦卒中新藥的研究,談到留學經(jīng)歷對科研工作的幫助,他說:“這讓我們在關注表象的同時,注重探究深層次的機理,在源頭阻止病變的發(fā)生,而不是片面強調利用現(xiàn)有靶點,這將是人類研發(fā)藥物的全新理念?!?br> 沒有創(chuàng)新的想法,就沒有思路,但要把思路付諸實施,則需要長期的研究和知識的積累。朱東亞教授進行抗腦卒中藥物的研究已近20年,從1991年開始,他就開始著手研究抗血小板聚集及抗血栓形成的藥物,但最終因為成藥性差而不得不放棄。90年代后期,得到國家重點項目資助,他開始進行 “抑制誘生型NO合酶對抗腦卒中影響”的研究,但深入研究后發(fā)現(xiàn),雖然抑制誘生型NO合酶對早期抗腦卒中有效,但由于該酶對腦損傷的后期修復至關重要,抑制該酶則可能影響腦損傷的后期修復,所以不再進行研究。
90年代是一個人人經(jīng)商的年代,而他當時所在的新藥研究中心不允許橫向研究,并且由于保密原則,在新藥沒有開發(fā)出來之前是不能發(fā)表論文的,所以那十年朱教授幾乎沒有重要的科學論文發(fā)表,也沒法通過橫向研究獲得經(jīng)濟效益。說起這段經(jīng)歷,朱教授頗為感慨:“當時覺得很失敗,不知道前途在哪里。但是回顧起來才發(fā)現(xiàn),那是重要的十年。正因為那十年我能在那個環(huán)境里沉下心來潛心科研,才能有今天的我?!闭沁@些失敗、挫折和寂寞,為他現(xiàn)在的成功打下了堅實的基礎。
“醫(yī)、藥的合作,新思路的誕生和實施,更需要團隊的力量。我個人的成功經(jīng)歷只是一種偶然。”他很謙虛地說。然而這偶然背后,我們又分明看到了一些必然。
“不要把科研做死”:不尋常的育人思路
在朱東亞教授眼中,科研不是一件痛苦的事,而是一種游戲,就好像在和科學的真相捉迷藏。“興趣是最好的老師”,這句話不僅是朱東亞教授獲得成就的最好印證,也是他引導和鼓勵青年科研工作者和研究生的信條?!叭巳硕加泻闷嫘?,就要用好奇心來做研究?!?br> “我自己也不習慣刻板的工作方式,工作只是生活的一部分?!鄙钪械闹鞏|亞教授是個多才多藝的人,身邊的人介紹說,他很會享受生活,業(yè)余時間喜歡看“雜書”、打羽毛球,興致上來了還愛賦詩兩句。學生和他在一起也沒有壓力,雙休日的時候,他經(jīng)常跑到實驗室和同學們聊天,交流生活和科研上遇到的問題。
當然,強調工作心態(tài)的輕松并不意味著對學生科研要求的放松,僅有興趣也是不夠的,他常常對實驗室的研究生說:“既然讀了研,本科所學的一切都要全部歸零?!彼J為,本科生的教育是為了適應職業(yè)需求和社會經(jīng)濟狀況,而研究生的培養(yǎng)是以科研為目的,所以研究生應該多接觸國際最前沿的東西,訓練獨立思考的能力,站在世界的角度看待問題?!皩τ谧约翰痪邆涞闹R結構,需要不斷學習才能有所突破,這是跟隨性的,讓自己有國際的視野;但更重要的是創(chuàng)造出自己的知識體系,這才是基礎性和源頭性的,才能讓自己得到世界的承認!”
“研究生的本質是創(chuàng)新的,潛心科研的同時,還要做一個涉獵廣泛的‘雜家’”。他認為“雜”對科研是很有幫助的,不“雜”則思維方式就會變得呆板,新奇的想法往往不是從科學本身得到,而是來自“玩”的過程,學會當“雜家”才有利于拓寬科研的思路?!扒f不要傻讀書,用功是必須的,但是不要把科研做死了?!?br> 在同學們眼中,他是個知識淵博、平易近人的好老師,在教職工眼中,他是個帶領大家艱苦奮斗、白手起家的好院長。藥學院是一個很新的學院,2002年才開始成立招收第一個班,2003年,剛剛回國的朱教授來到我校接下了藥學院院長的重擔,擺在他面前的是一個全部處于草創(chuàng)階段的新生學院,沒有實驗室,沒有科研團隊,一切只能從零開始,完全依靠自己的力量籌建實驗室,逐年引進人才組建團隊,并在研究生中培養(yǎng)助手。在他的帶領下,2004年,藥學院終于有了獨立的實驗室,2006年開始,藥學院擁有了一級學科碩士授權點。隨后,江蘇省一級重點學科、博士后流動站、一級博士點……七年來,學院的發(fā)展的越來越好,但朱東亞教授仍然謙虛地把學院的建設成就歸功于團隊團結的力量,他說:“我們雖然起步晚,但事情總能一步步地去完成,而內部的和諧是學院發(fā)展的重要保證,對事業(yè)、對家庭都是一樣?!?br> 論文的發(fā)表,對于朱東亞教授來說,既是他多年科研工作所達到的一個高度,但更是課題的總體戰(zhàn)略部署的一個小階段。作為學科帶頭人,朱教授已經(jīng)為他的團隊規(guī)劃好了前進的方向和總體的目標。下一步,他將和同事們一起,解決好這種新藥的臨床問題,使之能夠早日應用于臨床。隨后,他還將“轉戰(zhàn)”神經(jīng)干細胞領域,在當前工作成果的基礎上,研究神經(jīng)干細胞的移植成活和神經(jīng)回路重建問題,這是又一個在國際上懸而未決的科研難題。
“科研不能做‘死’,但科研更需要熱情和付出;科研需要‘奇想’,但科研更需要踏實的工作。”正是抱著這樣的一種工作態(tài)度,朱東亞教授收獲了今天的成就,并將繼續(xù)在自己的領域里耕耘不輟。路,雖然不尋常,但路上的人卻一直在披荊斬棘,踏實前行。