「人民网」“激活或阻断氧气感应机制” 有望铺平抗癌道路 10月7日,瑞典卡罗琳医学院的

　　10月7日,瑞典卡罗琳医学院的诺贝尔大厅,诺贝尔生理学或医学奖评委会秘书长托马斯·佩勒曼宣布,将2019年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家威廉·凯林(William Kaelin)、格雷格·塞门扎(Gregg Semenza)和英国科学家彼得·拉特克利夫(Peter Ratcliffe),以表彰他们在研究细胞如何感应和适应氧气供应方面所作出的贡献。三位科学家将共同分享900万瑞典克朗的奖金(约合913,000美元),参加现场发布会的评委还有帕特里克·安佛史, 安娜·韦德和兰道尔·约翰松。

　　威廉·凯林是美国癌症学家、哈佛医学院教授,彼得·拉特克利夫格是英国医学家、分子生物学家,格雷格·塞门扎则是美国医学家。 “今年诺贝尔奖获得者的开创性发现揭示了生命中最重要的适应性机制之一。目前,大量学术实验室和制药公司正努力专注于开发通过激活或阻断氧感应机制来干预不同疾病状态的药物。 ”评委会在授予该奖项的声明中说,“他们的研究为了解氧水平如何影响细胞代谢和生理功能奠定了基础,他们的研究成果为有望为对抗贫血、癌症和许多其他疾病铺平道路。 ”

　　生物体需要氧气进行能量代谢,这早就成为了常识,但是今年获奖的三位医学家发现了细胞在应对不同水平的氧气时,能够调节基因活动的分子机制。例如拉特克里夫发现,地球上包括人类在内的所有生物体里,细胞都具有测量氧气水平并进行调节的系统。

　　格雷格·塞门扎和彼得·拉特克里夫的两个研究小组分别发现,几乎所有组织中都存在氧感应机制。这表明,该机制在许多不同的细胞类型中通用并且发挥功能。格雷格·塞门扎在培养的肝细胞中还发现,生命体内含有由两种不同的DNA结合蛋白组成的缺氧诱导因子(HIF) 。它通常会被迅速降解,但在缺氧条件下可不被降解,含量反会增加。

　　作为主攻癌症的研究人员,威廉·凯林在研究一种遗传综合征,即希佩尔-林道综合征(VHL病)时发现,VHL基因编码是一种可预防癌症发生的蛋白质,它以某种方式参与了对缺氧反应的控制等等。

　　三位科学家的研究就像一片片的拼图,渐渐的被放到了正确的位置,他们通过各自的研究阐明了氧感应机制,并展示了其工作原理。氧感受机制让细胞代谢能够适应不同的氧气水平。比如肌肉在剧烈运动时,新血管生成和红细胞的产生,包括我们的免疫系统和许多其他生理功能都受到这一机制的调节。有证据显示,氧感应对于胎儿发育也至关重要,它控制着正常的血管生成和胎盘发育。

　　氧感应还是许多疾病的核心。例如,患有慢性肾功能衰竭的患者通常由于EPO表达降低而患有严重的贫血。而这项研究表明,EPO由肾脏中的细胞产生,对于控制红细胞的形成至关重要。

　　此外,氧感应机制在癌症治疗中具有重要作用。在肿瘤中,利用氧感应机制刺激血管形成并重塑新陈代谢,从而实现癌细胞的有效控制。目前学术界和制药公司正在研发新药,通过激活或阻断氧气感受机制,从而介入到疾病的不同阶段。

　　三位获奖者简介:

　　彼得·约翰·拉特克利夫(1954年3月14日-),英国医学家、分子生物学家。生于兰开夏,1972年赴剑桥大学和圣巴多罗买医院学习医学,1978年毕业后转赴牛津。 1989年建立了自己的新实验室。拉特克利夫主要以对缺氧的研究知名。 1989年建立新实验室后,拉特克利夫小组考察了红血球生成素的控制,这种物质在细胞缺氧后便会释放。他们继而研究了一系列细胞用于感知氧气的分子事件。拉特克利夫于2010年获盖尔德纳国际奖、2016年获拉斯克基础医学研究奖。

　　格雷格·伦纳德·塞门扎(1956年7月1日-),美国医学家。知名于对生命系统如何利用、调节氧气的研究。他的团队发现HIF-1(缺氧诱导因子-1)所调控的基因能够作用于线粒体呼吸。它能够指导细胞对缺氧状况的特殊反应和心血管系统的变化。在一些癌症疾病中,能观察到HIF的过度表达。赛门扎生于纽约市皇后区的一个知识分子家庭,在威斯特彻斯特郡长大。 1974年从斯里皮高中毕业后,进入哈佛大学学习遗传学。之后到宾夕法尼亚大学进行研究生学习,在宾夕法尼亚儿童医院做了博士研究。 1986年赴约翰·霍普金斯大学做博士后研究,后成为该校教授。 2008年,塞门扎成为美国国家科学院院士。 2010年获盖尔德纳国际奖,2016年获拉斯克基础医学研究奖。

　　威廉·乔治·凯林(William George Kaelin,1957年11月23日-),生于纽约,美国癌症学家、哈佛医学院教授。 2019年诺贝尔生理学或医学奖得主。凯林于1979年获杜克大学化学学士学位,1982获得同一大学医学博士学位。毕业后赴约翰霍普金斯医院实习,后转至丹纳-法贝尔癌症研究所。 1992年有了自己的实验室。 1998年成为霍华德·休斯医学研究所研究员。凯林早期的工作是研究与细胞增殖有关的E2F蛋白。之后他研究了希佩尔-林道综合征(VHL) 。他发现VHL蛋白参与缺氧诱导因子(HIF)的标记从而抑制它。氧气不足,则HIF的羟基化程度低,则无法正常被VHL蛋白标记,从而启动血管的生长。这对理解细胞信号传导做出了贡献。他的小组还研究了RB-1以及p53癌症抑制基因。 2010年,凯林被选为美国国家科学院院士,并获盖尔德纳国际奖。 2016年获拉斯克基础医学研究奖。 2019年,凯林获得2019年的诺贝尔生理学或医学奖。