新民晚報記者 郜陽
來源：諾貝爾獎官網
「氧氣感知通路」是什麼？當北京時間今日17時30分，諾貝爾獎委員會總秘書長託馬斯·佩爾曼宣布2019年諾貝爾生理學或醫學獎授予威廉·喬治·凱林，彼得·拉特克利夫，格雷格·塞門扎時，這是大部分人都有的疑問。
細胞如何感知和響應細胞外的氧氣供給，這種偏專業的表述對於普通人而言的確有些拗口。新民晚報記者第一時間專訪中國科學院分子細胞科學卓越創新中心(生化與細胞所)癌症信號轉導與代謝研究組組長高大明研究員，他曾在哈佛大學接受博士後訓練，而他的博士後導師、哈佛醫學院魏文毅教授是本年度諾獎得主威廉·喬治·凱林的傑出學生。
威廉·凱林和格雷格·塞門扎兩位科學家將於本月來上海參加第二屆世界頂尖科學家論壇，圖為威廉·凱林的確認函和親筆籤名。 世界頂尖科學家協會供圖
「眾所周知，對地球上的生物體來說，氧氣非常重要。然而，我們的細胞如何感知氧氣的濃度並隨之改變行為的，之前並不清楚。」高大明說。氧氣濃度上升抑或是下降，在細胞層面基因的表達等生理活動都會隨之改變。這個過程實際上是通過一個叫做「低氧誘導因子（HIF）」的蛋白質分子來調控的。
「今天得獎的三位科學家，他們在發現、解讀HIF的功能及其如何感知氧氣方面，做出了傑出的貢獻。」高大明介紹，HIF是一個轉錄因子，可以與DNA結合開啟某些基因的表達。HIF蛋白在低氧氣濃度時會積累，使細胞開啟應對低氧環境的系列基因表達；而在氧氣濃度高的時候，HIF會發生羥基化，然後該因子被泛素蛋白酶體系統降解。如此，細胞可以通過感知氧氣並對HIF的調節，實現對細胞中基因表達的控制，來應對機體氧含量的變化。
威廉·凱林和格雷格·塞門扎兩位科學家將於本月來上海參加第二屆世界頂尖科學家論壇，圖為格雷格·塞門扎的確認函和親筆籤名。 世界頂尖科學家協會供圖
「HIF蛋白調控的一個非常重要的下遊生理過程是血管生成。」高大明表示，「換句話說，在沒有氧氣的時候，機體會長出更多的血管來增加血供，促進氧氣的傳遞。」癌症病理條件下，腫瘤會向機體索取大量營養，HIF下遊的血管生成通路在腫瘤裡就會異常活躍，因此，對HIF功能的研究，對我們理解腫瘤的發生發展乃至治療，也有著重要意義。「威廉·凱林教授原來是一名腫瘤科醫生，他發現在腎癌患者中抑癌基因VHL的丟失，導致腎內會長出很多血管——實際上就是由於HIF積聚造成的。凱林教授進一步發現VHL基因就是負責來清除HIF蛋白的關鍵分子。」也就是說，HIF誘導的低氧的通路活化，對腫瘤的生長很重要。科學家了解該過程後，就可以針對性地開發藥物。事實上，現在臨床上不少藥物就是針對抗血管生成的：貝伐單抗、小分子激酶抑制劑等等。「因此三位諾獎得主的研究對目前腫瘤的臨床治療提供了很重要的理論基礎。」
據介紹，不少中國學者曾師從三位諾獎獲得者，學成歸國後也帶動了中國在這一領域的研究。目前國內也有很多靶向血管生成的小分子藥物已進入臨床試驗。
編輯 李爭
星標☆小新了麼？