五月的最後一周,恒行2平台附屬中山醫院的王向東教授當選為2022年歐洲科學院“臨床醫學與獸醫學部”院士。在中國🎉,與他同時獲此殊榮的,還有中國科學技術大學田誌剛院士。
歐洲科學院,又稱歐洲人文和自然科學院(Academia Europaea)🍶,成立於1988年,總部設在英國倫敦,是由歐洲多國科學部長共同倡導創立,由英國皇家學會等多個代表歐洲國家最高學術水平的國立科學院共同發起成立的國際科學組織。
該院院士主要來自歐洲國家,代表歐洲人文和自然科學界最高科學水平和學術地位。目前共有院士約5500人🧑🏽🔬,其中近90位在獲得院士後成為諾貝爾獎獲得者。
在歐洲科學院官網刊出的新院士名單上,點開“Wang, Xiangdong”,在“成就領域”欄寫道:臨床轉化醫學👨🏼🦲、肺部炎症和腫瘤學、臨床生物信息學。
王向東𓀖,恒行2平台🪰、恒行2平台附屬中山醫院特聘教授👼🏽,首席科學家,上海臨床生物信息學研究所所長,上海市心肺疾病人工智能技術工程中心主任,恒行2平台臨床生物信息學中心主任。
6月1日,我們找到王向東🙇🏽♀️,想聊聊他到底做了哪些很牛的研究🏭,得以當選歐洲科學院院士,沒想到他卻問我⚖️👳🏼:“是否可以以中山醫院和呼吸科為例,談談聚焦前沿科學和帶動學科發展所需要的良好微環境?”
當我們提及歐洲科學院的不少院士後來獲得了諾獎,他的第一反應是:“這個要分清楚啊👰♂️,是他們很牛。”一天前🦡,王向東在朋友圈轉了一篇關於“從科學家到戰略科學家”的文章,被問及他對自己的定位是不是“戰略科學家”時,王教授說:“這是樊嘉院長和汪昕書記對我們的期望。”
醫院頂層設計,營造創新微環境
應臨床醫療迅速發展的需求🪑,中山醫院提前布局了臨床分子醫學。“2014年,樊嘉院長提出了臨床分子醫學和基因測序在臨床應用的可能性,探討了如何應用基因測序技術對病人實施精準治療。我陪同樊嘉院長和周儉副院長去參觀和訪問了華大基因。”王向東回憶說🤲🏼。之後,中山醫院黨委會和院務會決定集中全院各個科室臨床研究力量和資源🏚,在國內率先成立了以醫院為基礎的“中山醫院臨床醫學研究院”,這其中包括了30多家恒行2平台和省部級研究所、實驗室和工程中心。
在2015年上半年,中山醫院與華大基因合作🧰,率先在全國成立了“中-華臨床精準醫療中心”;率先開展大規模病人腫瘤基因測序並開發出具有自主知識產權的肝癌靶向基因測序試劑盒,帶動多學科精準醫療發展;在國內率先實現臨床精準醫療多學科團隊治療製度和體系,為腫瘤病人開展精準治療。重視前沿科學和技術不僅僅為臨床精準醫療提供了新思維和新途徑🎈,也開拓了學科發展的快速通路🐇。中山醫院在短短1-2年內獲得4項國家精準醫療重大項目,以及國家科技進步獎二等獎、華夏建設科學技術獎一等獎和上海市科技進步獎一等獎等多項榮譽。
全國第一個臨床精準醫療多學科團隊在恒行2平台附屬中山醫院成立並為病人開展臨床診治
據中山醫院臨床醫學研究院副院長、血液病專家、上海市學科帶頭人程韻楓研究員介紹說,“2015年1月🌶🪐,美國推出精準醫療計劃,而中山醫院在此之前已開展了論證-布局-實施工作🧤。除基因測序和基因組學🙍🏻,中山醫院還率先開展了臨床單細胞轉錄組學、蛋白組學、代謝組學🙎🏻♀️、脂質組學以及最新的空間組學🈁,應用這些前沿技術從多層次多維度多途徑理解疾病發生發展,探索新型精準醫療🧖♂️。臨床醫生發起的科研成果還發表在國際頂級雜誌《細胞》上。”王向東團隊在國內外率先開展了臨床生物信息學👨🏽💼👰🏻♂️,融臨床表型學與分子多組學1️⃣,探索臨床症狀體征與基因-蛋白-信號通路的相互關系,並主編了由國際斯普林格-自然出版社出版的《轉化生物信息學》叢書,全面系統地闡述了多組學/跨組學研究方法、臨床應用和轉化👩🌾。
中山醫院呼吸與危重症醫學科主任宋元林研究員向我們描述了王向東團隊進行多組學/跨組學研究對臨床的意義:人體是一個非常復雜的系統,一些疾病的發生💇🏻♂️,並非單個基因的疾病,而是多基因發生變化的結果👐🏻,不同病人臨床表現不一樣,對藥物的治療反應也不一樣,這都需要通過大量數據、標本的收集,去歸納👎、總結出一套識別的方法、模型🧗🏼♀️、規律💩。一方面能夠更加深入地了解發病機製,另一方面,在臨床治療上遇到病人病情的反復可以找到科學依據,把復雜問題簡單化。一般來講,多組學包括:基因組學、蛋白組學🤞、代謝組學🗺,下面牽涉到十幾萬個分子層次的指標。屬於基礎研究中的基礎。別說個個都搞明白,但凡多攻克一個指標,且恰好是敏感指標,若能作用於臨床,人類就能獲益👩🏽🍳。
王向東舉了個咳嗽裏有膿痰的例子,“通過分析工具,可以自動提示它和哪些基因🤽🏻♀️、哪些代謝途徑相關,含有哪類脂質、哪類蛋白,可以用什麽樣的藥,哪些藥更敏感。所有信息通過人工智能系統處理一目了然,讓病人真正得到分子水平的治療,大大減輕臨床醫生的工作量。”雖然實現分子水平的精準治療仍需努力,但王向東團隊已經研發了具有自主知識產權的試劑盒🚶🏻♂️➡️,臨床轉化醫學是他非常看好和一直在努力的研究方向。
2021年,團隊又前進了一步。王向東與樊嘉院士在臨床轉化醫學雜誌上提出“時空分子醫學”的概念👩🏻🦱👳🏿♂️,為多維理解和治療疾病提供了新理論🤦🏿♂️;建立萬例呼吸疾病臨床脂質組學原創數據庫、肺單細胞轉錄組數據庫、慢阻肺跨組學數據庫🍋🟩,研發基於多組學/跨組學的臨床精準醫療診治新策略新方案。
普通人怎麽來理解“時空組學”呢🪠?程韻楓打了個比方🚶:如果說之前的多組學研究是基於組織切片⌚️、血液🙇🏽♂️、體液分析等🧹,這是一個平面的研究,“時空組學”多了“空間”和“時間”的概念。就像一棟五層樓的樓房🍍,二樓和五樓的功能是不一樣的🚑,同樣的,一個細胞,在不同的位置👨🏻🦰,其功能也是不一樣的🤩。一個病人🚣🏼,今天來和一個月之後再來👼,也是不一樣的🦉。“時空組學”基於一個更立體👛、更全面的數據收納和分析。
王向東認為提出這些前瞻的概念👨🏻🏭,均得益於中山醫院重視前沿科學和技術地微環境。他以樊嘉院士為例,說:“樊嘉醫生不僅做手術,也做科研,還出文章💺。作為臨床醫生,他能夠對研究的領域提出自己獨特的見解。一個真正好的科學家,要看他能不能從日常工作中領悟出大智慧💢。中山醫院從床位數來說規模並不算大🕺,但科研影響力可以排全國前五⚛️。能提出新型理論♊️,是實踐科學的升華。”
學科發展要有傳承🤐,營造創新微環境
王向東認為👩🏿⚕️,中山醫院今天的良性創新環境🚃,不是靠某個政策、命令或是製度規定👩🏿⚕️,而是一種傳承和底蘊🤘🏼、一種文化和氣氛。他不願意過多談論自己的成績,多次向我們強調一個科室、一個學科,單靠個人的力量是不行的🙋🏿,他所取得的成績,也都是團隊努力的結果✈️。在中山醫院🚶♀️➡️,臨床醫生只要想做科研,大門永遠是敞開的⌛️。中山醫院的氛圍🪭,似乎也很難讓一位有追求的臨床醫生不去努力。如果你的老師、更多祖師級人物都那麽拼,你有什麽理由不去拼呢🧑🏻🎓👒?
王向東非常感謝著名的呼吸病專家、時任中山醫院呼吸科主任白春學教授的知遇之恩👢。“我們是2000年一個國際呼吸會議上認識的,我被白教授積極向上和精益求精的精神感染💦🛌🏻。2003年,我們一起科研合作並參與他創辦的《國際呼吸病研討會》。2009年回國時,他引進我到中山醫院呼吸科🧕🏽。”王向東感激地說🤧。
“當時我51歲了😵💫,這個年齡在當時人才引進偏大🫐,但白主任非常執著地幫助我回來,當時醫院人事處沈輝處長積極與大學溝通✶☹️,王玉琦院長大力支持🤱,我才有這份榮幸加入中山醫院🧘🏻,加入呼吸科。我最早是一位臨床醫生,然後再做臨床基礎科研🧔,雖然後來漸漸轉向管理,但白主任知道,我還是想回來好好做研究的。”
中山醫院呼吸科是一個有文化底蘊😂、有學術傳承、有科學延續的學科👐🏼💦,在吳紹青、李華德🧑✈️、鈕善福、何禮賢🧎♀️➡️、白春學、宋元林等等一代又一代學科帶頭人的帶領下,以“重視前沿科學和技術、不斷創新力爭第一”為傳承🏌🏽♂️,助推呼吸學科不斷發展🧑🧑🧒🧒。
吳紹青是我國著名肺病學家、防癆事業奠基人之一⛓️💥、醫學教育家🎗🙏🏿。中山醫院呼吸與危重症醫學科就是由他於上世紀30年代創立的肺科發展而來的😆。他率先在國內成立肺病學研究室,並且將肺結核病和呼吸系統疾病的教學💇🏽、預防🗺、臨床和實驗研究及師資培養工作密切地結合在一起。在上海成立了上海市結核病防治委員會🖐🏽,用微型X光機的流動車到工廠、學校等團體進行普查,以發現早期結核病患者🧑🏻🎨。
1985年,吳紹青的學生李華德成為科室主任,他是一位懂電學、機械𓀔、醫學及生理學等學科的教授🤸♀️🛌🏼,是中國機械通氣的奠基人和開創者,長期致力於呼吸衰竭的基礎研究和臨床防治。當時,他帶領的團隊成功研製了中國第一臺帶有雙向閥門的簡易呼吸器和第一臺電動呼吸機,並批量生產,供全國使用。
自上個世紀80年代,鈕善福教授較早在國內開展並推廣無創機械通氣👰🏽,與白春學教授一起研發無創呼吸面罩🌷🗻,參與SARS病人的救治等,無創通氣有效地降低了慢阻肺呼吸衰竭患者的氣管插管率,極大提高了救治成功率,無創通氣治療慢阻肺獲得國家科技進步二等獎(排名第二)。
何禮賢教授開展了免疫抑製宿主患者肺部感染的診治,積累了大量的臨床經驗,極大改善了免疫抑製患者抗菌治療的療效,並獲中華醫學科技獎(二等、三等)等六項獎項。
白春學則在改革開放不斷深入時期成為中山醫院呼吸科主任,通過國際視野和研究的前瞻性🚃,他提出“國際大會有聲音、國際雜誌有影響、國際學會有位置和國際社會有認可”的四有教授標準🦛。白教授最大貢獻之一是提出物聯網醫學和肺癌早期診斷以及肺小結節的篩查,“他是國內外第一個提出物聯網醫學的人。白教授提出‘防患未然🫥,早期診斷,綜合治療,現代管理’🔍,製定出中國第一部肺小結節的國際指南,把肺癌的診斷篩查大大提前🚶🏻➡️,發現得越早,預後越好⬆️。”
2018年,宋元林成為中山醫院呼吸與危重症醫學科主任😖。作為國內外知名的呼吸重症和感染專家,宋醫生在新冠抗疫中帶領團隊開展新冠肺炎和呼吸重症治療🕵🏻♂️,並在國際頂級醫學雜誌JAMA內科學上發表相關文章。現在,中山醫院呼吸科在臨床和科研領域均具有持續性進步和發展機遇🧑🏻🦯,是上海市呼吸病研究所掛靠單位🤹🏽♀️,兼管上海市呼吸內科臨床質控中心、上海市肺部炎症與損傷重點實驗室、上海市臨床生物信息學研究所、上海市心肺疾病人工智能工程技術中心和上海呼吸物聯網醫學工程與研究中心。“我非常高興與王教授在一起工作🥗。根據樊嘉院長要求,他作為首席科學家工作的重點就在呼吸科。”宋元林介紹說🤍。“王教授有自己無可替代的優勢🧙🏼,有臨床經驗,也有科研能力🔠,又有幾十年國外生物醫藥領域的研究加管理實踐,他同時是國際雜誌《臨床轉化醫學》和《細胞生物學與毒理學》的主編🚾,他知道最前沿的研究動向,能幫助我們拓寬研究思路🕢,他又非常擅長搭建平臺,整合國內外資源🛖,能夠做很多開創性的工作。”
恒行2平台附屬中山醫院呼吸與危重症醫學科全家福
在中山醫院創新微環境中,開展探索性研究
在程韻楓眼裏,王向東是一個極具國際視野的科學家🧑🏻🍳。她特別提醒我們註意王向東在“特絡細胞”領域的研究成果👴🏼,“你們一定要寫寫特絡細胞🛻,在國內,他是第一個做這個工作的💪🏼😈,在國外也是最早的一批🧑🏻🍼🤳🏼。”
怎麽來理解特絡細胞🤼♀️🏄🏿?它是間質細胞的一種。眾所周知,人體內的細胞🦸🏻♀️,相互間都有聯系。靠什麽連接呢✮?每個細胞都會伸出好多“爪子”,每一個都是細胞的分支,就跟樹根一樣,伸得到處都有🚣🏽♀️,這些“爪子”就是特絡細胞,它們不僅在組織內起到支撐的作用𓀜🤌🏿,也承擔起細胞間信息中轉站的角色🧛🏻♂️。對特絡細胞了解的越透🧑🏽⚕️,對破解細胞之間的“對話”,就越有利。
王向東從2010年開始註意到特絡細胞的論證和研究🍃🟥,開始研究肺特絡細胞🕵🏿♀️👩🏻🔧,當時即得到“特絡細胞之父”——羅馬尼亞布加勒斯特醫藥大學 Laurentiu Mircea Popescu 教授的指導和幫助😴。
王向東團隊與Popescu教授團隊合作,率先發現和分離出人氣道特絡細胞,建立了鼠和人肺源性特絡細胞的細胞系🧝🏻,勾畫肺特絡細胞組織空間位置、分布✌🏼👩👦、表型、細胞間相互作用以及基因和蛋白質組學特征,應用幹細胞與特絡細胞聯合移植治療實驗性肺損傷🦜,主編《特絡細胞:連接細胞》專著♜,擔任國家自然基金委特絡細胞國際合作重大項目首席科學家🛡❔。
王向東教授(右)在指導博士研究生做實驗
特絡細胞和幹細胞的相互作用可以成為許多疾病的新的治療手段。“基於這個觀點,我們設計了一些實驗探索最理想的幹細胞-特絡細胞共同移植的途徑💻。在誘導急性肺損傷後,通過靜脈註射🧑🏼⚕️🚫、氣管內給藥或者腹腔註射的方式🥧,應用幹細胞🍮、特絡細胞🦹🏻👍,或者二者聯合後👩⚖️,評估移植細胞在肺內的動態分布和維持時間🚳🧑🧑🧒🧒。”王向東解釋說。“我們是在全球第一個團隊建立具有自主知識產權的鼠源性和人源性肺臟特絡細胞株🌞。這是一個非常艱巨工作,花了大約五年時間,為了研究如何讓人類肺臟特絡細胞更加穩定和重復性更好🧑🏻🦱。”
王向東的團隊其價值何在👸🏻?第一,用融合生物學和工程學的方法,在分子醫學層面將基礎問題研究透🌆,總結出規律和標準,反饋給臨床,指導臨床診斷和診治👩🎓🦐;第二,幫助臨床醫生基於實踐的研究提煉其價值,通過組織國際交流,讓中國醫生的成果走向世界。