吴健民:探知癌症“进化”路径,改善癌症治疗难题

吴健民:探知癌症“进化”路径,改善癌症治疗难题

吴健民:探知癌症“进化”路径,改善癌症治疗难题

专栏导语:为了进一步宣传北京海外人才聚集工程(以下简称北京“海聚工程”)的实施成效,北京海外学人中心与《中关村》杂志于2018年合作策划全年专栏——“海聚新时代”专栏,讲述北京“海聚工程”专家的创新创业故事和用人主体在吸引汇聚海外人才上的经验做法。体现北京“海聚工程”在贯彻党的十九大精神,支持创新驱动发展等国家战略,服务北京“四个中心”建设中发挥的重要作用,为海外人才来京创新创业指点迷津,为用人主体更好引进和使用海外人才提供借鉴。

“海外赤子北京行”活动于每年的金秋时节盛大举行。活动在宣传北京海外引才政策的同时,也为广大海外人才和北京用人机构搭建了一条沟通的纽带。经该活动引荐,众多海外高层次人才回国找到了理想的工作,本期两位采访嘉宾就是其中的受益者。

吴健民:探知癌症“进化”路径,改善癌症治疗难题

他给自己定了一个“小目标”,“希望用5-10年时间,研发出能应用到胃癌临床实践的科研成果。”

在医疗资源广袤深厚的首都北京,始建于1976年的北京大学肿瘤医院(以下简称“北大肿瘤医院”),集医、教、研、防于一体,致力于胃癌、乳腺癌、肺癌等数十种癌症的诊断治疗,硕果累累,享誉国内外。

这里也是医科人才辈出的地方。尤其是近几年来,在国家人才政策的带动下,北大肿瘤医院立足海内外广招英才,以高端人才打造创新高地,创新成果层出不穷。

2018年秋,一个晴朗的早晨,记者走进位于海淀区阜成路52号的北大肿瘤医院,采访了肿瘤生物信息中心主任,北京“海聚工程”入选者,北京市特聘专家吴健民。

他加入北大肿瘤医院后,用基因测序技术和质谱技术分别测量癌症病人的基因组、转录组和蛋白组,三者结合,通过大数据的分析更为精准地发现癌症的发生发病机制。同时,他牵头建立了新的临床前模型类器官模型,可为病人寻找到适合的治疗方案。

漫漫求学路

1979年,吴健民生于安徽省合肥市。从小品学兼优的他,于16岁考入安徽省重点中学合肥市一中。在那段青葱的岁月里,吴健民对计算机产生了浓厚的兴趣,用他的话说,那是“一种天然的亲近”,他也由此被选拔进入学校计算机班。随着学习的日渐深入,吴健民对计算机语言的理解愈发精准,对简单的项目编程驾轻就熟。

1997年,吴健民以优异的成绩考入山东大学生物系。自此以后,他沉浸在多彩斑斓的生物世界里“不能自拔”。生物学研究,也成为他之后矢志不渝、创新求索的科研方向。大四那年,他用擅长的计算机语言,开发了一个生物数据库项目。这一项目作为毕业作品,深受老师好评。

彼时,在我国高等教育领域,计算机和生物学是两个独立的学术领域。但是一个新兴的学科正“破土而出”,作为一种跨界、融合的教育手段,用信息学来解决传统的生物学问题。这一学科就是生物信息学。

1999年,北京大学生命科学院成立生物信息中心,以硕博连读的形式在学校内部招生。招到的新生,也顺理成章地成为我国第一批生物信息学专业学生。第三年,北京大学开始面向全国公开招生,吴健民凭借深厚的计算机和生物学功底考入北京大学,开始了他硕博5年的学习生涯。

“在传统的生物学研究中,对信息的需求来自于统计学工具。而如今的生物学研究,经常利用高通量的试验技术,例如基因组测序技术、蛋白质谱技术等,会产生海量的实验数据,这需要借助计算机来开展数据分析和挖掘。”

吴健民:探知癌症“进化”路径,改善癌症治疗难题

在北大求学期间,吴健民积累了扎实的专业功底和实验技能。直到2006年,他产生了进一步深造的想法,随即赶赴芬兰赫尔辛基大学医学研究所做了一名博士后。在那里,作为研究所成员,吴健民“有幸”参与了“欧盟框架计划”的一个细分领域——系统生物学项目,以信息学手段对生物问题做预测,并通过合作实验来验证相关的计算预测结果。

“这个项目对我非常有帮助”,借由每年开几次学术研讨会的机会,吴健民就生物信息学的前沿问题,与领域内来自欧盟各国的学者开展交流与探讨,在思想的融汇与碰撞之中,他的学术思路和眼界也被拓宽了。

欧盟项目完成后,吴健民以第一和通讯作者的身份,将相关学术成果发表在国际权威学术杂志Nature Methods上,在国际生物信息学界奠定了自己的学术地位。

科研新征途

对全世界医学工作者而言,癌症治疗是一项极其复杂的难题。即使是有着相似组织和病理特性的肿瘤,在不同患者身上都可以出现明显的差异。随着时间推移和治疗的进展,同一类肿瘤也可能出现明显的变异。

如果能从基因组来了解癌症,那么将更有利于癌症的预防和控制。

当基因组学成为癌症治疗的学术热点,吴健民的目光也被其吸引过来。2010年,他告别了芬兰的土地,来到澳大利亚悉尼研究所,创建了肿瘤生物学研究组,潜心研究肿瘤医学中的基础问题。

这一次,他将研究重点转向与癌症相关的基因组测序与功能研究。

癌症基因组学是什么?它是以高通量测序技术和大数据分析技术为手段,以人体全部基因为研究对象,探索基因突变在肿瘤发生发展中的作用及和内外环境影响机制的科学。

吴健民坚信,“基因组学能为癌症病人评估癌症复发的个体危险率及治疗效果,有助于医生获得更多的治疗信息并进行个性化医疗。”

在美好的科研愿景带动下,吴健民关注到,在癌症研究领域,有一个著名的学术组织,即国际癌症基因组联盟(ICGC)。它的成员是一些分布在世界各地的一流研究实验室。这些科学家们具有高度的使命感,他们对多种癌症的基因组进行全方位、高解析度研究。阶段性目标是2.5万余个肿瘤样本进行测序,以生成与26种癌症相关的癌症基因突变目录。

当国际癌症基因组联盟发起胰腺癌研究项目后,吴健民以学术带头人的身份,带领研究组成员,申报了该项目的生物信息分析内容。他的肿瘤生物信息学研究组,与来自全球的一流研究组合作,力图用基因测序的方法来了解肿瘤发生发展的分子机制。

“以前是针对一个基因来研究它的功能。如今,把肿瘤的基因组全测试了,从中寻找突变和异常情况,再选取重要靶点做进一步分析和实验验证。换句话说,以前的科研探索更多是基于单因素的假设,如今是借助大数据,结果更加全面精准。”这一合作项目在Nature等一流杂志发表了多篇重要结果,具有重要的国际影响力。

医者仁心。为了更好地为癌症病人服务,加速癌症研究,吴健民所在单位在一个家族慈善基金的资助下,在当地成立了肿瘤研究中心。“一楼为病人提供日间化疗,二楼是临床医生办公室,三楼是基因测序中心,四楼、五楼做科研。如此一来,临床与科研紧密结合,科研成果也就越发贴近病人的诉求了。”

拳拳赤子心

“感谢北京海外学人中心,让我找到了科研的归宿。”

2015年,吴健民受中国驻澳大利亚大使馆的邀请,回国参加“海外赤子北京行”活动。在人才与用人机构对接环节,有几家医院向吴健民递来了橄榄枝,经斟酌再三,他选择了北大肿瘤医院。不久之后,吴健民回国,担任北大肿瘤医院肿瘤生物信息中心主任一职。在他眼里,这里有雄鹰展翅高翔的万里蓝天。

北大肿瘤医院是主攻癌症这一医学顽疾的专科医院,尤其是对胃癌的前沿研究与一线治疗,一直走在国内外众多同行的前列。较之国外,胃癌在我国发病率、死亡率都很高,瞄准这块难啃的骨头,做大文章,天地广阔。而且,他所在的科研团队,有两个响当当的泰斗级人物——詹启敏院士和季加孚院长。詹院士长期致力于肿瘤分子生物和肿瘤转化医学研究,季院长积极推广规范手术,开拓国内胃癌新辅助化疗领域,牵头国内外相关临床试验。

吴健民是幸福的,因为他所献身的职业,与自己的爱好密不可分。他又是幸运的,在他投入的科研项目中,遇到了最好的师长,组成了最好的团队。与大师携手同行,让吴健民科研的目标更加明确,步伐也更加坚定。

不仅如此,北大肿瘤医院为他提供了优越的工作环境。为了分析工作的需要,医院不惜投入300万巨资,购买了大规模高性能计算机群,这在全北京的医院里是第一套。这套系统拥有大容量的存储,让吴健民从事科研如虎添翼。“当然也遇到过一些困难,但只要保持初心,多与团队成员交流,基本上各种问题都能解决。”

回国以后,以北大肿瘤医院为根基,吴健民的科研任务又添加了一项新的内容,即用质谱技术测量癌症病人的蛋白组,并与基因组、转录组结合,从而更为精准地分析出胃癌的发生发病机制。

交谈当中,吴健民提到了“类器官模型”这个在外行人听来十分新鲜的名词,让记者好奇不已。

他进而解释,“胃癌病人可以分为多个分子类型,其中一个类型愈后最差,这和一个特定信号通路的失调有关,因而提供了治疗的新思路。但是,治疗手段在用于病人身上前,需要做转化研究提供进一步的证据支持。于是我们把病人的肿瘤组织取出来,在体外进行培养,建立体外模型,针对该致癌基因通路进行抑制,在证实其有好的效果后,然后再与临床团队合作,开展临床试验,为该类病人提供更好的治疗方案。”

从基础研究、转化研究到临床实践,这条道路清晰明朗,但也十分漫长。所以,科研人员不能各自为战,多团队分工合作效果最佳。为此,詹院士提出“临床医学+X”的主张,调动各方面积极性,鼓励北大科研、临床等不同团队携起手来共同做一件事情,布局全面,运筹帷幄。正是贯彻这一方针,在北大肿瘤医院,研究机构设在医院里,科研楼、医疗楼紧挨着,密不可分。从生物信息到临床一线,科研越来越贴近医疗。

在吴健民的引荐下,北大肿瘤医院申报了国家癌症基因组联盟新计划的胃癌研究项目,这是国内首次申请该领域项目,目前已取得了第一阶段的研究成果,并在法国研讨会上,从外显子组、转录组以及蛋白组研究三个方面,提供了自己利用多组学特征进行分子分型所取得的最新成果。

他认为,科研是医院的核心竞争力。为此,他还身兼信息处副主任一职,协助推动北大肿瘤医院升级信息化系统,将临床大数据结构化,建立专病库,让临床数据为医疗科研服务。

作为北京“海聚工程”入选者,吴健民称赞这一人才工程对于吸引海外人才、调动科研人员的积极性功不可没。“既开辟了广阔的平台,又为我解决了孩子入学等生活难题,让我可以心无旁骛从事科研工作。”与此同时,他希望国家尽快出台相关细则,鼓励成果的转化,从而推动基础研究成果的应用。

他还给自己定了一个“小目标”,“希望用5-10年时间,研发出能应用到胃癌临床实践的科研成果。”

30多年前,著名作家柯岩曾经激情澎湃地写下了一篇报告文学——《癌症,不等于死亡》。而今,有了吴健民及他的师辈詹启敏院士、季加孚院长等一批老中青医学专家,献身于抗击癌症这一危害人类健康与生命的杀手,不断将新的研究成果应用于临床实践,为肿瘤治疗带来越来越多新的希望。

记者发现,吴健民的名字,正饱含着这样的寓意——将健康献与人民!

链接:吴健民,北京大学肿瘤医院肿瘤生物信息中心主任、信息处副主任,山东大学生物学学士,北京大学生物信息学硕士、博士,曾历任芬兰赫尔辛基大学医学研究所博士后,澳大利亚悉尼研究所资深研究员。北京“海聚工程”入选者,北京市特聘专家。在国际杂志上先后发表了40多篇学术文章。

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