記者 | 林子人1
2019年諾貝爾生理學或醫學獎由美國哈佛醫學院教授威廉·凱林（William G. Kaelin Jr.）、英國牛津大學教授彼得·拉特克利夫（Peter J. Ratcliffe）和美國約翰·霍普金斯大學醫學院教授格雷戈·塞門薩（Gregg L. Semenza）共同獲得。10月29日，凱林與塞門薩在上海臨港出席第二屆頂尖科學家論壇，在論壇開幕上午發表主旨演講，與參會者分享他們的最新發現。
佔地球空氣21%的氧氣對動物的生命維持至關重要，為了將食物轉化為有用的能量，幾乎所有動物細胞中的線粒體都會利用氧氣，通過循環系統和呼吸系統不斷發揮作用。在過去30年的時間裡，科學家們一直致力於理解人體內氧氣的供給平衡是如何實現的，血細胞中的紅細胞如何將氧氣輸送到人體各個部分很快被發現。缺氧的關鍵生理反應是促紅細胞生成素（EPO）在腎臟中的生成提升，這會促進紅細胞的生成。然而這一過程是如何發生的呢？
塞門薩和他的團隊發現低氧誘導因子-1（HIF-1）所調控的基因能夠作用於線粒體呼吸，它能夠指導細胞對缺氧狀況的特殊反應和心血管系統的變化，「隨著體內氧含量降低到6%，低氧誘導因子-1就會大量生成。在含氧量為3-6%的時候，氧含量的降低可以促成低氧誘導因子-1大量生成。所以缺氧越嚴重，低氧誘導因子-1就生成得越多。」塞門扎指出，低氧誘導因子-1有大量靶向細胞生成，大約有4000多個靶向基因受它調節，其中一些基因可以增加氧氣傳輸，降低紅細胞的生成，或實現血管生成和紅細胞生成。
血管的生成對人體來說非常關鍵。比如說腫瘤的生長就需要生成大量的血管以供應營養——腫瘤快速生長，腫瘤內部缺氧環境將誘導低氧誘導因子表達，從而促進血管生成，促進腫瘤長大。也就是說，調控低氧誘導因子是腫瘤治療的重要突破口。
凱林長期研究一種遺傳症候群馮·希佩爾·林道氏病（VHL）。這種遺傳病的發病率為1/35000，由染色體3p25VHL抑癌基因突變失去應有的抑癌功能造成。它會造成中樞神經系統疾病、視網膜疾病、嗜絡細胞瘤及腎病，腎病目前在發達國家是一個重要死因。
VHL基因編碼蛋白的結合高度依賴氧氣，通過這一線索，凱林和他的團隊發現氧氣感應機制及其工作原理，進一步發現低氧誘導因子-2α的抑制是抑制腎臟腫瘤的必須充分條件。
2018年12月，全球首個利用低氧誘導因子原理開發的腎性貧血治療創新藥羅沙司他膠囊在北京上市。今年9月，利用「諾獎」發明機制而研製的藥物「羅沙司他」已在日本獲批上市，在美國和歐洲等國家完成臨床試驗，即將向藥監部門提交上市申請。凱林表示，最新臨床試驗表明，低氧誘導因子-2α抑制劑對癌症治療有良好效果。
創新藥羅沙司他的成功面世再次體現了科學領域國際交流合作的重要性。主旨演講主持人、1997年諾貝爾物理學獎獲得者朱棣文評論認為，沒有一個國家能夠壟斷基礎科學，他鼓勵年輕科學家多多參與交流合作，推進科學真理的發現，實現共贏：「有一些國家可能有一些擔憂，想要閉門造車，建立圍牆。我認為這種態度是完全錯誤的。科學是國際屬性的，科學家需要分享手頭的科研成果。」