他們從細胞死亡中尋找治癒疾病的希望,在上海摘得千萬大獎
今天(9月10日),2026年世界頂尖科學家獎(頂科獎)“生命科學或醫學獎”揭曉,袁鈞瑛、王曉東、邵峯、維什瓦·迪克西特4位科學家因“闡明不同類型程序性細胞死亡的分子通路,揭示該通路對各類生理功能及疾病發病機制的調控作用”共同獲獎。
四位獲獎者中,滿頭銀髮、步履帶風的袁鈞瑛最爲閃亮。這不僅因爲她是細胞凋亡領域的開拓者,更因爲這位上海女孩1982年從上海走出去,2020年又回到上海實現自己的科研理念。今天,她在上海獲得這份由上海發起並頒發的國際性大獎,意義非同尋常。
“其實,我對獲獎並不那麼在意。”當記者向袁鈞瑛表示祝賀時,她正爲自己在該領域的最新發現撰寫論文,“這是我回到上海才獲得的新發現,真正讓我興奮的發現!”她希望,能儘快將這些發現用於治療疾病,幫助更多患者。
未知死,焉知生
上世紀80年代初,袁鈞瑛剛開始在美國哈佛大學攻讀博士時發現,細胞死亡是一個很有趣但是很少有人研究的問題。當時,她問遍哈佛所有相關實驗室,無人在研究細胞死亡。
在一個學術報告中,她瞭解到麻省理工學院(MIT)的霍維茨教授在研究線蟲的細胞發育譜系,發現線蟲的發育過程中有131個細胞會固定死亡。於是,袁鈞瑛向哈佛申請去MIT做博士論文。就是那篇博士論文,讓她在線蟲發育過程中發現了細胞程序性死亡,第一次證明細胞“自殺”的存在,並同時發現線蟲中調控凋亡的關鍵基因。這些發現爲她的導師霍維茨教授獲得2002年諾貝爾生理學或醫學獎作出了重要貢獻。
1990年,博士畢業後的袁鈞瑛很快在哈佛的麻省總醫院建立了自己的實驗室。在那裏,她發現線蟲中調控凋亡的一個基因CED-3編碼一種蛋白酶,與人體內同源的半胱天冬酶極爲相似,並證明半胱天冬酶的活化會導致哺乳動物細胞“自殺”。1993年,這篇論文發表在《細胞》上,這是袁鈞瑛實驗室的首篇論文,第一次揭示了哺乳動物細胞凋亡的分子機制。
(圖片由AI生成)
幾年後,華人科學家王曉東在科研生涯起步不久,開發出了一套精巧的生化體系,用以解析細胞凋亡事件的起始階段。他發現,受到紫外線或抗癌藥物刺激的細胞,會釋放線粒體外膜蛋白細胞色素c,而已知的凋亡調控蛋白BCL-2能阻止其逸出;釋放出的細胞色素c會介導“凋亡小體”組裝,激活半胱天冬酶,驅使細胞走向死亡。
此後,袁鈞瑛進一步發現哺乳動物細胞還可主動調控細胞壞死,並將這一過程命名爲“細胞程序性壞死”,打破了教科書上關於細胞壞死是被動性死亡的陳舊觀念。同時,她發現了調控細胞程序性壞死的關鍵上游基因RIPK1——它的活化會引發細胞壞死性裂解並誘發炎症,與腦卒中、多發性硬化症、漸凍症和阿爾茨海默病等密切相關。王曉東的進一步研究又揭示了調控細胞程序性壞死的下游關鍵基因RIPK3和MLKL。
邵峯與維什瓦·迪克西特則闡明瞭與病原體感染相關的細胞焦亡:2015年,兩人以背靠背論文證明,半胱天冬酶切割焦亡素前體,後者嵌入細胞膜形成孔道、釋放細胞因子,構成宿主抗感染的保護機制。控制焦亡的關鍵基因caspase-11則是袁鈞瑛在上世紀90年代末發現的。
就這樣,4位科學家相繼前行、通力協作,將程序性細胞死亡從形態學描述推進到明確的分子機制,爲膿毒症、自身炎症性疾病、神經退行性疾病和腫瘤提供了全新治療策略。
回到上海,實現科研理念
4位獲獎者中,袁鈞瑛與上海的緣分最深。她出生於上海一個醫學世家。1977年,她全憑自學成爲當年上海高考理科狀元,進入復旦大學生物化學專業。1982年,她通過中美聯合培養生物化學類研究生計劃成爲首屆赴美博士生。
初到哈佛,袁鈞瑛曾因不敢出門而靠一盤水果撐了3天。不過,比起生活的不適應,美國的博士課程帶來的挑戰更嚴峻。此後,在克服聽課、讀文獻等困難後,她的科研思維變得格外活躍。
1989年,袁鈞瑛博士畢業後直接成立獨立實驗室,1996年晉升爲哈佛醫學院副教授,2000年成爲哈佛醫學院首位亞裔女性終身教授。2017年,她當選美國科學院院士——當年新晉院士中,她是唯一出生於中國大陸的科學家。
然而,故鄉始終是袁鈞瑛心中最深的牽掛。2012年,她回到上海,開始組建中國科學院生物與化學交叉研究中心,並於2020年全職回國,擔起交叉中心創始主任的重任。“對我來說,最重要的是要把事情做出來。”袁鈞瑛所說的“做出來”,是要讓實驗室裏的科學發現真正變成治療疾病的有效手段。
袁鈞瑛與生物與化學交叉中心學生在一起
回國後,袁鈞瑛讓這個“從實驗室到臨牀”的理念在交叉中心生根發芽。這裏像一個“科研特區”:打破傳統學科壁壘,讓不同專長的生物學家與化學家並肩作戰;給年輕人5到10年長週期穩定支持,不以“快成果”論英雄,鼓勵他們瞄準難題“坐冷板凳”;團隊不靠硬制度管理,倡導以目標驅動、交叉合作、主動協同的創新文化——目的只有一個:通過基礎研究解析疾病機理,並將其應用到臨牀,爲迄今醫生還束手無策的神經退行性疾病提供新的有效治療方法。
最令袁鈞瑛自豪的發現,正是在上海做出的:細胞因子RIPK1不僅介導程序性壞死,在細胞尚未死亡時還能介導神經炎症,與阿爾茨海默病、糖尿病等密切相關。“這爲RIPK1抑制劑的開發開闢了全新路徑,非常令人興奮。”她說,圍繞這個原創靶點,團隊已成功開發新一代抑制劑,準備啓動臨牀試驗。
袁鈞瑛在與同事探討科學問題
經過十幾年悉心培育,從基礎研究通向臨牀藥物的成果正在交叉中心湧現:基於對帕金森病致病蛋白的研究,研究員劉聰與譚立合作研發的“氟-18標記FD4”核藥已進入臨牀一期;陳椰林團隊發現艾司氯胺酮抗抑鬱靶點後,迅速推進無致幻副作用的快速抗抑鬱新藥研發,臨牀一期試驗進展順利……幾年間,中心已孵化出思努賽生物、申生元醫藥等5家估值過億的原創新藥企業,“基礎研究—技術突破—臨牀轉化”的良性循環轉動起來。
袁鈞瑛說:“比起獲得頂科獎,這些收穫更讓我高興,我的科研理想正在上海變成現實。”