昨天，2019年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)公布，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞感知和適應(yīng)氧氣機(jī)制的三位科學(xué)家獲獎(jiǎng)，其中兩位來自美國，一位來自英國。

在諾獎(jiǎng)官方提供的五篇核心文獻(xiàn)中，有一篇克隆低氧誘導(dǎo)因子（HIF）蛋白的文章，第一作者為華人學(xué)者王廣良。

王廣良，1963年10月10日出生，1983年本科畢業(yè)于杭州大學(xué)生物系，1986年畢業(yè)于中科院細(xì)胞所，1991年博士畢業(yè)于亞利桑那州立大學(xué)，1992年-1995年在約翰霍普金斯大學(xué)Gregg L. Semenza實(shí)驗(yàn)室從事博士后研究。他在1995年克隆缺氧誘導(dǎo)因子（HIF）的工作，為2019年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)成果奠定了重要基礎(chǔ)。

王廣良現(xiàn)在美國大冢制藥公司（Otsuka American Pharmaceutical）任職，從事新藥的研發(fā)工作。

北京時(shí)間2019年10月7日晚上8點(diǎn)，《知識(shí)分子》對(duì)王廣良進(jìn)行了專訪，請(qǐng)他介紹做出這一工作的過程以及低氧誘導(dǎo)因子發(fā)現(xiàn)的重要影響。

以下為專訪內(nèi)容。為了行文的簡(jiǎn)潔，文字有編輯。

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《知識(shí)分子》：王老師好，在本次諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者Gregg L. Semenza教授的工作里，1995年的一篇PNAS論文是關(guān)鍵文獻(xiàn)之一，你是第一作者。能否介紹一下這篇論文的主要研究?jī)?nèi)容，以及你在Semenza教授實(shí)驗(yàn)室做博士后工作的經(jīng)歷？

王廣良：1991年底，我博士畢業(yè)后到霍普金斯大學(xué)做博士后，研究細(xì)胞如何感受氧氣濃度并改變生理代謝功能的。氧氣跟細(xì)胞能量代謝密切相關(guān)。但是氧氣的作用不只限于給細(xì)胞提供能量，進(jìn)化過程中形成的很多生理功能其實(shí)都是受氧氣來調(diào)控的。

比如在供氧量不足的情況下，作為一種反饋機(jī)制，機(jī)體會(huì)增加紅細(xì)胞的數(shù)量來增加供氧，這種補(bǔ)償機(jī)制就是氧氣作為調(diào)控信號(hào)的一個(gè)例子。低氧信號(hào)能夠誘導(dǎo)促紅細(xì)胞生成素（EPO，可通過生物工程獲得，用于治療貧氧）生成，進(jìn)而促進(jìn)骨髓造血系統(tǒng)增加紅細(xì)胞的分化。目前國內(nèi)已經(jīng)有一個(gè)藥物上市，叫做羅莎司他，通過穩(wěn)定HIF（缺氧誘導(dǎo)因子）來治療貧血。這個(gè)藥物是國內(nèi)有史以來批下來的第一類新藥，是美國的一個(gè)公司做的。

我在霍普金斯大學(xué)做的第一個(gè)科研項(xiàng)目，就是去研究細(xì)胞如何感受低氧環(huán)境進(jìn)而增加EPO基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)的。

首先，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里給細(xì)胞培養(yǎng)箱輸入低濃度的氧氣來模擬低氧環(huán)境，去尋找細(xì)胞內(nèi)促紅細(xì)胞生成素基因感受氧氣濃度的關(guān)鍵序列，也就是轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子。如果刪掉或突變這部分序列，EPO感受氧氣濃度的能力就會(huì)下降。接下來我們又去尋找與轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子。但是轉(zhuǎn)錄因子在細(xì)胞中的量是非常少的。我們當(dāng)時(shí)的工作量非常大，在培養(yǎng)罐中培養(yǎng)了大量的人類Hela細(xì)胞株，為的就是能夠過柱篩選到有活性的蛋白因子。其中最關(guān)鍵的一個(gè)方法，就是用EPO基因增強(qiáng)子序列做成親和柱，篩選能夠結(jié)合并調(diào)控EPO基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子。最終，我們從培養(yǎng)的幾百升細(xì)胞懸液里得到了幾毫克的HIF蛋白，再用蛋白酶把它切成小片段拿去做蛋白測(cè)序，根據(jù)得到的氨基酸序列來推導(dǎo)DNA序列，再把推導(dǎo)出來的DNA序列設(shè)計(jì)成探針，到基因庫里面去釣HIF基因，最終完成了HIF基因的克隆。這總共花了一年多時(shí)間。

成功克隆HIF基因之后，就可以做很多研究了。

我在霍普金斯大學(xué)的前兩年是做博士后，后作為助理研究員工作了一兩年，之后就到公司工作了。我還是希望能夠以HIF為靶點(diǎn)找到治療藥物，希望至少能夠建立乳腺癌或者前列腺癌腫瘤模型。當(dāng)時(shí)是90年代末，大家對(duì)于HIF的了解還沒有那么深入，我當(dāng)初的項(xiàng)目并沒有開展下去，但是之后我還是在公司里做新藥開發(fā)的工作。

現(xiàn)在已經(jīng)過了20年了，這期間，不光是我的導(dǎo)師實(shí)驗(yàn)室，其他很多實(shí)驗(yàn)室也做了非常多的工作，現(xiàn)在對(duì)此方法機(jī)理的了解已經(jīng)相當(dāng)多了。很多制藥公司也以HIF作為靶點(diǎn)來做藥物的篩選開發(fā)，非常熱門。

《知識(shí)分子》：當(dāng)時(shí)為什么選擇去Semenza教授實(shí)驗(yàn)室做博后？

王廣良：霍普金斯大學(xué)在美國是屬于數(shù)一數(shù)二的醫(yī)學(xué)院，而且我覺得這個(gè)課題非常有意義，因?yàn)檠鯕鈱?duì)細(xì)胞的功能是非?；A(chǔ)的。當(dāng)時(shí)，Semenza教授在霍普金斯大學(xué)剛做完博士后。他是位醫(yī)生，也是理學(xué)博士，非常聰明。平時(shí)他要接待病人、教學(xué)，還要做科研，所以實(shí)驗(yàn)室的工作主要是我做的。我跟他在實(shí)驗(yàn)室的合作非常愉快。

這項(xiàng)工作印象最深刻的，就是純化HIF轉(zhuǎn)錄因子的時(shí)候，因?yàn)椴荒茏尩鞍资Щ?，整個(gè)工作需要在低溫進(jìn)行。過柱篩選步驟就是在冷庫里進(jìn)行的，我總是穿很厚的衣服再穿個(gè)白大褂，顯得很胖，其實(shí)我本人是很瘦的。離心機(jī)、柱子、試管和其他的東西都放在四攝氏度以下的冷庫里。我每天在里面待很久，實(shí)在冷的不行了出來暖和一下再進(jìn)去。

《知識(shí)分子》：我看論文還有一位作者署名是Jiang BH？他也是華人嗎？

王廣良：對(duì)，他是華人，中文名為江秉華。他是之后進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的，做了很多HIF基因功能方面的工作，比如說HIF對(duì)VEGF的調(diào)控功能，證實(shí)了克隆出來的蛋白確實(shí)在細(xì)胞里面起作用。

我是Semenza教授的第一個(gè)博士后，江是他的第二個(gè)博士后，參與了后期的克隆的工作，另外一個(gè)就是我們的實(shí)驗(yàn)員，當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室只有我們這四個(gè)人。我剛加入的時(shí)候，Semenza教授剛剛成為助理研究員，經(jīng)費(fèi)不多。他做博士后的大老板非常支持，很多儀器設(shè)備我們當(dāng)時(shí)都是用大老板實(shí)驗(yàn)室的。我們也用了其他教授的儀器設(shè)備。

我的導(dǎo)師對(duì)科學(xué)非常專注，他的研究?jī)?nèi)容就專注于HIF基因。

《知識(shí)分子》：如果在大老板的實(shí)驗(yàn)室里邊做，在國內(nèi)的話可能論文還會(huì)署上大老板的名字的現(xiàn)象。這篇PNAS論文只有你們實(shí)驗(yàn)室四個(gè)人的名字？

王廣良：對(duì)。其實(shí)大老板并沒有具體參與這項(xiàng)工作，不過我在論文致謝里特別感謝了很多提供幫助的人。在Semenza教授寫的拉斯克獎(jiǎng)相關(guān)的CELL文章（《Serendipity, Generosity, and Inspiration》）中，他把我的照片放在了中間，旁邊還放了很多人的照片，就有他的導(dǎo)師，還有現(xiàn)為霍普金斯大學(xué)負(fù)責(zé)科研和國際合作的副校長(zhǎng)，當(dāng)時(shí)他是實(shí)習(xí)醫(yī)生，也是我同事。

圖源：Cell 167, September 22, 2016

《知識(shí)分子》：國內(nèi)批下的第一個(gè)治療貧血的新藥是在你的研究基礎(chǔ)上做的嗎？

王廣良：這個(gè)藥是以HIF蛋白修飾酶作為靶點(diǎn)來做的，是另外一個(gè)公司做的，但也顯示出HIF可以成為藥物開發(fā)的新靶點(diǎn)。我在制藥公司主要是做腫瘤、眼科和精神藥物的開發(fā)，希望在HIF方面發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用。

《知識(shí)分子》：低氧信號(hào)通路的研究對(duì)我們的生活有什么樣的影響？

王廣良：低氧信號(hào)通路有很多潛在應(yīng)用。比如促進(jìn)EPO表達(dá)可以治療貧血，這是通過穩(wěn)定HIF的功能來起作用的。我前幾年也試著通過抑制HIF的功能來治療腫瘤，比如乳腺癌。現(xiàn)在藥物還在開發(fā)中。

對(duì)腫瘤來說，失去控制的腫瘤細(xì)胞會(huì)形成細(xì)胞團(tuán)，細(xì)胞團(tuán)的內(nèi)部是缺氧的，但由于毛細(xì)血管能進(jìn)入，給腫瘤細(xì)胞提供了養(yǎng)料。所以如果能夠阻斷HIF的功能，不讓毛細(xì)血管進(jìn)入，腫瘤細(xì)胞團(tuán)就會(huì)壞死。目前，血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）是一個(gè)已知的治療靶點(diǎn)，已經(jīng)有很多上市藥物。VEGF就是受HIF來調(diào)控的，其他如PDGF（Platelet-derived growth factor，血小板衍生生長(zhǎng)因子)等與細(xì)胞生長(zhǎng)有關(guān)的因子也都是受HIF調(diào)控的。因此，如果阻斷HIF的話，就能從上游來治療腫瘤，效果會(huì)更好。而且，我們找到了一些抑制HIF功能的小分子化合物，相比目前市場(chǎng)上靶向VEGF的蛋白藥等，小分子化合物的價(jià)格會(huì)低得多。HIF功能很多，也能抑制腫瘤干細(xì)胞生成，抑制腫瘤對(duì)某些化療藥的抗藥性。

另外，老年黃斑、糖尿病相關(guān)的視網(wǎng)膜病變，都是因?yàn)檠劬锩嫜墚惓ＩL(zhǎng)所致。糖尿病或者在陰暗的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間看手機(jī)，都會(huì)造成視網(wǎng)膜極度缺氧和HIF過量表達(dá)，誘導(dǎo)血管異常生長(zhǎng)，造成視網(wǎng)膜形狀和功能受損。通過抑制HIF來使血管萎縮的方法或可以治療老年黃斑和視網(wǎng)膜病變。這也是我們現(xiàn)在研究的一個(gè)領(lǐng)域。

在心血管疾病方面，心肌梗塞、血流不暢造成的下肢癱瘓以及肺源性高血壓等都跟血流供氧有關(guān)。心肌梗塞最明顯了，因?yàn)檠芏氯?，心肌?xì)胞缺少供氧而壞死，所以，研發(fā)能夠立刻恢復(fù)心肌細(xì)胞功能的藥物非常重要。另外，目前已有公司通過HIF基因治療在下肢血流不暢的病人中改善血流和供氧。

綜上，我們的工作在貧血、腫瘤、眼科以及心血管疾病方面都極具應(yīng)用價(jià)值。我當(dāng)初離開霍普金斯大學(xué)，也是為了能夠開發(fā)出對(duì)病人有用的藥物。當(dāng)然那時(shí)候還比較早，進(jìn)展比較慢，目前有些藥已經(jīng)進(jìn)入臨床后期了。

《知識(shí)分子》：受HIF調(diào)控的VEGF藥物已經(jīng)成功應(yīng)用臨床了嗎？

王廣良：對(duì)，VEGF就是我們剛才說的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子，這是一個(gè)很成功的靶點(diǎn)。有很多單克隆抗體藥物以它為靶點(diǎn)。VEGF的作用范圍比較窄，所以其他方面的影響比較小，做藥就比較容易。但是HIF的功能要比它廣得多，VEGF只是受其調(diào)控的其中一個(gè)因子。與血管生長(zhǎng)分化相關(guān)的至少還有5-6個(gè)生長(zhǎng)因子。

目前上市的單克隆抗體藥物，比如說avastin，是通過抑制VEGF來治療腫瘤或眼部疾病，收益很大。但是它并非對(duì)所有病人都有用，VEGF的作用可能只有40%-50%，還有50%-60%來自其他5-6個(gè)生長(zhǎng)因子的作用。所以說單獨(dú)抑制VEGF并不能對(duì)所有腫瘤以及老年黃斑都有效。另外，因?yàn)樯硌a(bǔ)償作用的存在，靶向VEGF的療效過一段時(shí)間就慢慢減退了。這是由于當(dāng)VEGF被抑制的時(shí)候，其他幾個(gè)生長(zhǎng)因子的表達(dá)就增加了。

所以，如果以HIF為靶點(diǎn)，HIF調(diào)控下游的所有生長(zhǎng)因子都會(huì)被抑制。因此HIF的應(yīng)用范圍更廣，按道理說療效應(yīng)該會(huì)更好，當(dāng)然還需要進(jìn)一步的驗(yàn)證。

《知識(shí)分子》：當(dāng)時(shí)做研究的時(shí)候有沒有想過相關(guān)工作可能會(huì)獲諾獎(jiǎng)？

王廣良：當(dāng)時(shí)沒這么想，但是之后我覺得這個(gè)是非常重要的發(fā)現(xiàn)，這些工作還是要?dú)w功于霍普金斯大學(xué)良好的研究環(huán)境和條件，給我們的課題提供了很多支持。

《知識(shí)分子》：你在Semenza實(shí)驗(yàn)室做相關(guān)研究的時(shí)候有沒有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手？

王廣良：有的。這次同時(shí)獲得諾獎(jiǎng)的有三個(gè)實(shí)驗(yàn)室。其實(shí)，獲獎(jiǎng)實(shí)驗(yàn)室的工作都是以我當(dāng)初在霍普金斯大學(xué)做的HIF基因克隆工作為基礎(chǔ)的。當(dāng)然之后他們做得非常深入，非常重要。

當(dāng)時(shí)，英國實(shí)驗(yàn)室也在尋找一種克隆方法，和我在霍普金斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室要做的工作一樣，但他們的方法跟我們的不一樣，最后是我們先做出來的。當(dāng)時(shí)我們也有許多交流，他們認(rèn)為我的克隆方法不太可能實(shí)施，因?yàn)檫@個(gè)因子在細(xì)胞里是非常微量的，要通過大量培養(yǎng)細(xì)胞來純化因子，又要去做測(cè)序并篩選基因，工作量太大了。但是我們?nèi)匀灰徊揭徊降刈隽耍瑥?2年初開始到93年把基因克隆出來，論文是95年發(fā)表的。我用的方法確實(shí)工作量很大，需要從數(shù)個(gè)培養(yǎng)搖罐中得到的幾百升細(xì)胞培養(yǎng)液里純化得到幾個(gè)微克的東西，也就是小試管底部的一點(diǎn)點(diǎn)東西，萬一不小心丟掉了就要從新開始做。我的運(yùn)氣比較好，從頭到尾做下去都非常順利，沒有出現(xiàn)用錯(cuò)試劑、丟掉樣品或樣品失活的事情。其實(shí)運(yùn)氣好也主要是因?yàn)楫?dāng)初一門心思做事情，覺得這項(xiàng)工作非常有意義。

《知識(shí)分子》：你離開約翰霍普金斯大學(xué)之后做了什么工作？

王廣良：我更希望能夠在藥物開發(fā)領(lǐng)域能夠做一些工作，但是藥物研發(fā)需要多年的投入、大量的資金。當(dāng)然主要是對(duì)于缺氧信號(hào)通路及HIF的功能機(jī)制還尚未有深入了解，所以盡管我們篩選了很多的先導(dǎo)分子，進(jìn)展仍比較緩慢。但這些工作非常重要，我希望能夠在應(yīng)用領(lǐng)域做點(diǎn)事情。現(xiàn)在有很多人都在做，不管誰能夠做出來，不管是哪個(gè)公司，是不是跟我有關(guān)系，我都會(huì)非常高興，因?yàn)楫吘故窃旄２∪说摹?/span>

前幾年我回國來，希望能夠找到投資，但是一直沒有落實(shí)。因?yàn)樾滤庨_發(fā)需要至少五到十年的時(shí)間，上億的投入，而國內(nèi)真正能夠投入做新藥開發(fā)的還是很少，多為Me too、Me better，即在別人的基礎(chǔ)上稍微改進(jìn)或者做得不一樣一點(diǎn)。而對(duì)HIF來說，是屬于新靶點(diǎn)、新機(jī)理的First-in-Class藥物開發(fā)，風(fēng)險(xiǎn)還是蠻大的。

我覺得諾貝爾獎(jiǎng)的頒布是一個(gè)契機(jī)，關(guān)于這個(gè)領(lǐng)域的靶點(diǎn)研究會(huì)得到加強(qiáng)，說不定我以后再找投資也會(huì)比較有說服力。

《知識(shí)分子》：現(xiàn)在跟Semenza教授有聯(lián)系嗎？

王廣良：有聯(lián)系。前幾年我拉他一起到國內(nèi)來成立公司研發(fā)藥物。他是愿意做這個(gè)事情的，我們已經(jīng)在杭州成立了公司。但是資金沒有到位，最后我們沒有開展起來，有點(diǎn)可惜。之后就開始了貿(mào)易戰(zhàn)，國際交流方面也可能會(huì)有問題。

我的導(dǎo)師認(rèn)為我們的工作在基礎(chǔ)研究方面是非常重要，當(dāng)然如果研發(fā)出應(yīng)用價(jià)值就會(huì)幫助更多的人。目前，上市的貧血治療藥物并不是我們自己做的，不過卻證實(shí)了HIF的很多潛在應(yīng)用價(jià)值，是一個(gè)很重要的研究領(lǐng)域。這也可能是這么早獲得諾貝爾獎(jiǎng)的原因。我本來覺得可能要等到腫瘤治療相關(guān)藥物出來之后才會(huì)獲獎(jiǎng)，畢竟其貢獻(xiàn)并不能只限于基礎(chǔ)研究，要能夠真切地造福人類健康?？傊还苁俏覀冏约鹤鲞€是別的公司做，都是很有意義的事情。

圖說：2017年，Semenza（右四）到浙江大學(xué)做學(xué)術(shù)交流。左三為王廣良。本圖由受訪者提供。

《知識(shí)分子》：現(xiàn)在你們的專利是不是已經(jīng)授權(quán)給一些公司去做了？

王廣良：當(dāng)初我們拿到克隆HIF基因的專利大概是1998年，現(xiàn)在這個(gè)專利已經(jīng)過期了。以后的專利都是屬于做藥物開發(fā)的公司的?，F(xiàn)在基本上大家也都能做了，也不一定有專利的限制了。

《知識(shí)分子》：回想20多年前的相關(guān)工作奠定了今年諾獎(jiǎng)的基礎(chǔ)，最后，還有什么想和我們分享的嗎？

王廣良：我是從浙江天臺(tái)農(nóng)村出來的，當(dāng)初山區(qū)條件很差，后來見證了國內(nèi)改革開放的成績(jī)，我覺得我的科研經(jīng)歷還是很有意義的。尤其是現(xiàn)在國內(nèi)對(duì)制藥領(lǐng)域非常重視，有很大的投入，希望出現(xiàn)真正的新藥、好藥。

《知識(shí)分子》：對(duì)了，你是哪一年出生的？

王廣良：今天剛好是我的生日！是我很好的一個(gè)生日禮物。1963年9月9日重陽日是我的生日，我的護(hù)照上面是公歷的10月10日。

《知識(shí)分子》：你還沒有和Semenza聯(lián)系吧？

王廣良：我剛剛給他寫了個(gè)郵件，祝賀他獲得諾貝爾獎(jiǎng)。

《知識(shí)分子》：他還不知道今天是你的生日吧？

王廣良：他不知道，他以為我是證件上用的10月10號(hào)生日。只有我家里人知道我的農(nóng)歷生日。

《知識(shí)分子》：祝賀你，也祝你生日快樂！

王廣良：謝謝！總之，這項(xiàng)工作是有我們中國人參與貢獻(xiàn)的，也是很有意義的事情。

一個(gè)彩蛋，一起分享王廣良的喜悅。

何東明、梅寶、李可對(duì)本文亦有貢獻(xiàn)。