今年7月,《中国心血管健康与疾病报告》发布,报告显示中国心血管病患病率处于持续上升态势,患病人数约3.3亿,其中冠心病患者约万。报告还显示“心血管病致死”居中国城乡居民总死亡原因首位。每5个死亡的人中就有2个是死于心血管疾病,死亡率甚至比肿瘤还要高。
近日,26岁的青岛小伙张立炜,联合自己的爱人王语以及其他团队成员,筛选出一种新型scFv抗体ASA6,在临床治疗中,ASA6有望用于无创成像、以及动脉粥样硬化的靶向治疗。在青岛大学读硕士期间,张立炜完成了研究的主要部分,当时王语是张立炜隔壁课题组的师姐,也因为合作这次研究相识相知。目前,两人已经领证成家,且也都在德国读博。
王语和张立炜
动脉粥样硬化的成因
和水管一样,人类的血管也会“结水垢”。当“水垢”越积越多,最终就会堵塞血管。而造成血管“结垢”的罪魁祸首,就是“脂质”。如果我们长期摄入高油、高盐的食物,维持着不健康的生活状态,就会导致血液里的脂质过高,形成“高血脂”。一些“坏脂质”还会攻击血管,使血管内壁“裂开”,形成一些小的缝隙再趁机钻进缝隙里“安营扎寨”。
久而久之,这些被脂质“钻入”的部位,就会慢慢向内隆起,造成血管拥堵,影响血管的正常功能。这些隆起,又被称作是“动脉粥样硬化斑块”。这些斑块就像是埋在血管里的一颗颗“地雷”——肥胖、高血压、抽烟、喝酒、熬夜、情绪诱因、外力影响等各种因素都可能将它引爆。更可怕的是,破裂后的斑块,还会像磁铁一样,不断吸引更多的血液成分聚集,血栓将越变越大、越变越多,直至将血管堵死。
诊断难,价格贵
动脉粥样硬化实际上是一种全身性的疾病,只是冠状动脉位于心脏这一关键位置,所以冠心病患者的临床症状较为明显。这就造成使用常规的临床检查,临床医生依靠经验很难确切地了解冠状动脉血管内的堵塞程度。
在临床工作中,张立炜发现缺血性心肌病并不完全由于冠脉血管性病变导致,常常会有其他原因导致与冠心病相似的临床症状。同时,冠状动脉粥样硬化性心脏病也存在个体差异性,但绝大部分缺血性心肌病患者均需进行冠脉造影术。
动脉粥样硬化的病程
虽然冠脉造影术属于微创手术,但从临床角度观察,患者由于各种原因对手术存在抵触心理,同时也需要承担价格不菲的造影费用。因此,如何寻找一个患者接受度高价格又相对实惠的诊断方法,成为他想进行此项研究开发的初衷。
ASA6抗体,从获取到应用
张立炜介绍,该项技术首先从病理生理学上验证了对于自身脂代谢异常,人体免疫系统可以产生有效的抗体,但这部分抗体的自身产生量无法有效抑制疾病的发生发展。为了获取足量的抗体,张立炜先从临床中采集了55例被明确诊断为血管动脉粥样硬化患者的外周血,通过实验筛选出了亲和力最高的抗体并命名为ASA6。经过体外抗体重组、大规模生产和效果验证等一系列操作,张立炜从中提取并获得了足量的ASA6抗体。
谈及相关应用,张立炜表示,ASA6抗体是一种人源性抗体,虽仍面临抗体组装的问题,但已经可以直接进行人体实验。其次,ASA6-纳米颗粒偶联物有望实现一次性对全身所有血管动脉粥样硬化斑块的探测,不仅高效,且在大规模生产后将大大降低临床诊断费用,可以获得更为良好的患者接受度。
最后,研究中还发现了“线粒体阻滞”效应,未来对该效应进行细致研究后,有望开发出针对血脂代谢异常以及动脉粥样硬化的高效治疗药物。
张立炜目前博士就读于德国慕尼黑大学,并在德国亥姆霍兹糖尿病研究中心从事心血管疾病与糖尿病的相关研究。该研究完成于在青岛大学读硕期间,在国内时他还曾医院周长勇教授从事临床冠心病的诊治工作。
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和周长勇院长的合影(来源:张立炜)
对于未来,张立炜表示,目前人工智能正在医学行业兴起。AlphaFold2的发布大大加快了蛋白质结构解析和抗体行业的发展。他认为使用大规模训练集完美预测抗体结合抗原,将成为该领域的研究热点。
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张立炜和王语夫妇(来源:张立炜)
相比新兴AI计算,传统生物实验室实验仍存在效率低效、资源消耗严重的问题。在这一问题上,他和爱人将继续结合人工智能技术开发出更高效的疾病相关抗体。我们祝福张立炜和王语这对夫妇能够取得更多的成就,也期待看到更多的医学难关被攻破,为饱受疾病困扰的患者们带去健康。
素材来源青岛大学