瞄准“世界难题”,科研高地上再谋突破
作者: 王仲昀一家拥有180年厚重历史的医院,如何在当下源源不断地释放科研活力?上海交通大学医学院附属仁济医院以活跃的科研气氛和丰硕的成果给出了回答。
2024年10月23日,2023年度上海市科学技术奖正式揭晓,仁济医院作为第一完成单位共获得3项科技成果奖。其中,由孙贇教授领衔的《反复着床失败个体化助孕策略的创新研究与推广应用》荣获上海市科学技术进步奖一等奖;左小磊研究员领衔的《框架核酸生物传感体系设计与检测应用》荣获上海市自然科学奖一等奖;雷内·贝尔纳茨教授荣获上海市国际科技合作奖。
2017年至今,仁济医院加快推进科研转型,鼓励医务人员围绕临床问题开展研究,让更多医学创新成果惠及患者。
近年来,以打造研究型医院为目标,仁济医院锚定重大疾病,整合基础研究、临床学科,关注平台搭建、科研转化。
2024年6月发布的“自然指数”(Nature Index,依托全球顶级期刊,统计各高校、科研院所在国际上最具影响力的研究型学术期刊上发表论文数量的数据库,已成为国际公认的能够衡量机构、国家和地区在自然科学领域的高质量研究产出与合作情况的重要指标)显示,仁济医院位列全球医疗机构第十六位,位列中国医疗机构第二位。在上海市三甲医院科技竞争力排名中,仁济医院的学术论文篇均影响因子位居上海三甲医院首位,更在国内医疗机构中名列前茅。2023年度中国医院科技量植榜单中,仁济医院位列第十。

仁济医院副院长孙贇介绍,2021年以来,科研经费继续保持平稳适度增长,仅两年时间,各类科研经费突破5亿元。2022年获得国家自然科学基金各类重点、人才类项目突破10项,其中重大科研仪器自由申报类、原创项目、生命与医学学部专项项目均实现“零的突破”。
2023年,仁济医院新增1位中国工程院院士,实现30年来本土培养院士零的突破。在高层次青年人才培养上,近五年新增国家杰出青年科学基金获得者5人,其他国家级领军人才2人,国家优秀青年科学基金获得者15人,国家优秀青年科学基金(海外)获得者7人,其他国家级青年人才10人。
仁济医院东院区科研楼前的凉亭名为“求索亭”。“求索”一词,来源于《离骚》“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,代表了仁济人追求真理的执着、勇攀高峰的坚定和矢志不渝的探索。
重点科研项目,引领创新突破
仁济医院在建设创新型医院、研究型医院的过程中,重点科研项目是重要基础,也是推动其高质量发展的关键点和突破口。仁济医院的“重量级科研样板团队”正推动着仁济医院朝着创新型、研究型医院不断迈进。
中国工程院院士、仁济医院院长夏强带领团队承担科技部国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重大研究计划等国家级项目21项。项目成果在Cell(细胞)、Gut(肠道)、J Hepatology(肝脏病学杂志)等国际顶尖期刊发表,获国家科技进步二等奖1项和省部级一等奖3项。
仁济医院副院长、心血管病学学科带头人卜军及其团队承担国家自然科学基金创新群体项目、国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划等项目。团队针对缺血性心血管病早诊早治的瓶颈难题,开发了具有自主知识产权的亚临床心肌损害早诊早筛技术,建立了社区心血管病高危人群的临床前期早期防控策略,成果发表在《循环》(Circulation)、《欧洲心脏杂志》(EHJ)、《美国心脏病学会杂志》(JACC)、《自然免疫学》(Nature Immunology)等,成果纳入世界心脏病学权威教科书《Braunwald心脏病学》和10项国际临床指南与标准。
仁济医院副院长、上海市消化疾病研究所所长房静远与团队承担了科技部重点研发专项、国家自然科学基金创新研究群体项目、国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金优秀青年科学基金项目、重点项目、原创探索性项目等多项重点科研项目。
在上述重点科研项目中,有许多的研究和临床医学上病患面临的现实问题息息相关。
在我国,每年新发儿童终末期肝病近万例,儿童终末期肝病死亡率>90%。
从2006年起,夏强团队开展儿童肝移植相关技术研究和科技攻关,突破儿童肝移植关键技术瓶颈,创建中国儿童肝移植技术标准,建成世界最大儿童肝移植中心,年完成量连续11年居世界首位,5年生存率全球领先,引领我国儿童肝移植从几乎空白到世界领先,推动我国儿童肝移植5年生存率提高35%,年完成量增长22倍,跃居全球第一。
夏强教授团队在移植肿瘤学与移植免疫学领域交出科研“新答卷”。仁济医院肝脏外科冯浩医生接受《新民周刊》采访时表示,肝脏移植手术难度大,风险高。近年来随着相关技术进步,肝移植手术成功率不断提高。在上述前提下,仁济医院将目光投向移植肿瘤学与移植免疫学,并获得一批高质量的重点科研项目。
自2021年至今,夏强教授团队的两项国家自然科学基金重点(专项)项目分别聚焦肝细胞癌的早期干预与肝脏移植术后的免疫稳态重塑。“这两个重点项目,其实都来自于现实临床需求。在中国,大约90%肝癌患者都经历了肝炎、肝纤维化、肝硬化,最后演变为肝癌这一演进病程,这类肝癌患者,来到我们仁济医院就诊时,很多都是中晚期。为此团队就不断思考,想要在病程早期发力,更早地发现病变,更好地进行药物干预。”
在过去的20年中,包括血管生成抑制剂和酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)在内的数种分子靶向药物获得了美国食品和药物管理局的批准,这些药物极大地改变了一些癌症患者的系统治疗模式。然而,抗肿瘤药物会因为全身给药而产生副作用,如肝毒性和骨髓抑制,可能导致治疗中断,进而阻碍患者的长期生存。
鉴于上述背景,医学界急需开发一种毒副作用小、给药方便、缓释效果好的给药方法。借助DNA水凝胶技术,科研人员找到了解决方案:2023年,夏强教授团队与分子医学研究院左小磊研究员团队合作研发出一种通过DNA水凝胶促进小分子药物结晶达到缓释效果的方法。
过去对于肝癌的全身宏观治疗有其优势,但是靶向药物也会带来肾毒性与肝毒性。相较于全身治疗,能否更好地进行局部干预。如何将靶向药物递送到局部,并让其在人体内具有生物组织的相容性,这就成为科研团队攻克的方向。
具体来看,DNA本身就是人体内的结构,所以它一定和人体相容。而水凝胶某种程度上类似于“软果冻”,不同条件下会发生形变等理化性质改变。“我们选定DNA水凝胶后,又将一种包含ATR抑制剂的药物组合包裹进去。在包裹过程中,药物产生了微结晶,达到了缓释效果,能够在一定时间内对患者进行干预,从而避免了反复的有创操作。”冯浩表示,目前该项目已经进展到动物实验阶段。
2023年6月,由夏强教授课题组和左小磊研究员课题组在《细胞》(Cell)新旗舰级子刊(Med)在线发表长篇综述,系统性梳理合成生物学及生物材料在实体器官移植中的应用,同时创新性提出移植免疫学如何与合成生物学及材料学交叉融合,从而增加供体器官来源、改良器官保存技术、优化免疫监测与免疫调控策略以及开发新型细胞基因疗法。
据介绍,移植术后免疫调控免疫抑制剂的使用,是减少实体器官移植术后移植物丢失和降低患者死亡率的关键,而传统的免疫抑制方案以CNI(钙调磷酸酶抑制剂Calcineurin Inhibitor)为中心,主要作用于T细胞,没有给予复杂免疫调节网络中其余细胞和组分以充分的重视,这些细胞和组分是移植术后免疫稳态重塑的关键。

为何肝脏移植术后的免疫稳态重塑如此重要?据介绍,肝脏移植手术成功后,还要持续关注病患复发情况、关注免疫稳态重塑,以进一步从时间和空间维度探究肝脏在不同受体上的免疫重塑机制。如果在这一方面取得突破,能够帮助医疗工作者更好地理解移植原理,将相关诊疗水平整体向前推进。
近年来,前沿研究已开始利用最新的合成生物学理念与材料学技术,实现对移植术后免疫稳态重塑的精准调控,这些进展有望覆盖实体器官移植的全过程,提高移植科学的整体水平。
近年来,前沿研究已开始利用最新的合成生物学理念与材料学技术,实现对移植术后免疫稳态重塑的精准调控,这些进展有望覆盖实体器官移植的全过程,提高移植科学的整体水平。
创新治疗临床研究,填补医学领域空白
临床研究是解决重大临床问题的重要途径。需要临床医生以临床价值为导向,从临床中发现问题,通过进一步的研究,最终解决问题。为了提高医院的临床研究水平,仁济临床研究中心于2019年8月正式揭牌成立。并在2022年进一步提质扩容,纳入了药物/器械临床试验机构、研究者发起的临床研究平台以及市级医院示范性的研究型病房。
“做临床研究,对于临床医生来说是一种挑战,既要有扎实的临床功底,又要有比较好的研究能力,还需要长时间的坚持不懈的努力和积累。”仁济医院临床研究中心主任李佩盈告诉记者,为了调动临床医生的科研积极性,仁济医院制定了诸多鼓励政策,包括职称晋升、绩效激励等。医院还设置了研究型医生的培养计划,比如临床博士后计划等,在院内营造了良好的临床研究氛围。
中心成立5年来,硕果不断。在2023年5月,国际顶尖学术期刊《美国医学会杂志》(JAMA)在线发表了仁济生殖医学中心首席专家陈子江院士以及孙贇教授团队等共同完成的最新临床研究成果。该研究结果颠覆了目前临床使用强的松治疗反复种植失败的应用价值,具有改变临床实践的指导意义。研究成果入选《2023年度中国临床医学十大进展》。
2023年11月国际顶尖医学期刊《新英格兰医学杂志》(NEJM)以原创性论著形式在线发表了仁济医院消化科戈之铮、陈慧敏团队的临床研究成果。这是国内消化领域原创性论著首次登上该刊物,其结果显示,沙利度胺治疗复发性小肠发育不良出血疗效显著,这一研究成果填补了该疾病领域治疗方面的空白。
李佩盈表示,中心作为支撑医学转化的创新研究平台,不断探索医企联动模式,持续推动医企深度融合,以高质量临床研究桥接创新科技成果转化,助力自主知识产权新药、新装备、新技术的研发上市。不久前,仁济医院申请并获批筹建“上海市生物治疗早期人体试验与评价专业技术服务平台”。平台为生物治疗早期人体试验提供优良的临床资源及专业的临床诊疗规范服务的同时,还可结合临床医疗机构中的优质科研资源,为生物治疗早期人体试验新技术的开发提供技术支撑。
国家重大科研仪器研制,攻克世界难题
在仁济医院,医务人员与科研工作者近年来在科研创新过程中始终瞄准临床关键问题和“世界性难题”。
前列腺癌是男性泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤之一,每年全球有近150万新发病例,严重威胁男性健康及生活质量。
此前在2022年度上海科学技术奖评选中,仁济医院有3项科技成果获奖。其中,仁济医院副院长、泌尿科薛蔚教授带领团队开展的“前列腺癌诊断新方法及精准微创治疗新技术的创建与应用”荣获上海市科学技术进步奖一等奖。
为鼓励更多医生从临床问题出发,主动开展科研,同时也为了加速推动科技成果转化,2021年仁济医院成立学科与成果转化办公室,并出台医院首个职务科技成果转化管理办法。