祝贺!卢煜明教授荣获2022年拉斯克奖
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9月28日,2016未来科学大奖-生命科学奖获奖者卢煜明教授获得2022年拉斯克奖。拉斯克奖被誉为“诺奖风向标”,2011年屠呦呦就曾获得拉斯克奖,数年后便摘得诺贝尔生理或医学奖。
从20世纪60年代末开始,科学家们梦想着从孕妇血液中获取胎儿细胞,从而在不扰乱妊娠的情况下,一窥胎儿基因组成。从20世纪80年代卢煜明教授还是一名医学生开始,他就拥有这一梦想。
1996年,两份报告引起了他的注意。
一项研究在血浆中发现了肿瘤DNA,血浆是血液中的液体无细胞成分;另一项研究在血清中发现了肿瘤DNA。卢教授推断,胎儿与肿瘤有相似之处,因为两种组织在免疫学上与身体其余部分的细胞不同,并与其宿主建立血管界面。他认为,如果肿瘤能够将遗传物质释放到血液中,那么胎儿肯定也能。
为了探索这一想法,他从血浆和血清中提取了DNA。然后,利用复制并扩增DNA的聚合酶链反应(PCR),寻找Y染色体中的序列,Y染色体只能来自胎儿。这种方法正确地标记了大部分有男性胎儿的妊娠;相反,它没有产生来自女性胎儿的信号。此外,它只需要极少量(10微升)的血浆或血清。卢教授朝着他的目标迈出了重要的一步。通过识别和分析孕妇血液中的无细胞胎儿DNA,他为开发无创产前诊断测试开辟了一条新途径。
无创产前检测利用孕妇血液中存在的胎儿遗传物质。简单的抽血就会产生血浆样本,其中含有母体和胎儿DNA的混合物。尽管胎儿材料仅占总数的约10%,但该技术足够敏感,可检测染色体数量的微小比例变化。用PCR扩增随机延伸的DNA后,对片段进行测序并定位到不同的染色体上。在唐氏综合征中,会出现21号染色体的过量。
2008年,卢教授和斯坦福大学的Stephen R. Quake博士证明利用大规模平行测序(MPS)策略可以快速、稳健地计数DNA分子。在卢教授的报告中,检测了28份孕早期和孕中期母体血浆样本。他鉴定了所有14例21三体胎儿和所有14例正常胎儿。
在接下来的几年中,卢教授利用临床试验验证了MPS用于唐氏综合征产前检测的性能和可行性。这项工作最终在2011年带来唐氏综合征检测的上市。世界各地的检测中心迅速接受了这些技术,专业机构也赞同这些技术。60多个国家采用了该检测,在2018年全球就进行了超过1000万次检测。它们现在主要用于筛查21三体、18三体、13三体和性染色体不平衡。
拉斯克奖的官网介绍,这项工作推动了一场医学革命,使数百万妇女免于接受增加流产风险的手术,其医学影响远远超越了染色体畸变的领域。卢煜明教授推动的进展和临床应用包括Rh因子评估和有望用于癌症、移植和其他领域的创新。
2016年,卢煜明教授基于孕妇外周血中存在胎儿DNA的发现,在无创产前胎儿基因检查方面做出的开拓性贡献,荣获首届未来科学大奖生命科学奖。
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2016年未来科学大奖颁奖典礼
卢煜明获奖感言视频
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2016未来科学大奖获奖者卢煜明纪录片
Q:第一位未来科学大奖的获奖者,这个奖项对您是否别具意义?
卢煜明:是的。纵观其他国际奖项,比如诺贝尔奖,已经有了悠久的历史。这次,在中国创立了如此重要的科学奖项,首次颁奖,非常重要和有意义。这会让中国的其他科学工作者得到激励,更好地工作。我的获奖对我所从事的研究领域也很有意义。我是研究医学的,希望能藉此鼓舞更多医学学生在这一领域继续奋斗。
Q:您觉得生命科学,或者说广义上的科学,其最大的魅力何在?
卢煜明:科学是对未知的探索。反观自己,我就像一个科学旅途中的旅人,每天都会行至此前从未到达过的地方,进行探索。这是最令人激动的一点。每天来上班时,我都不知道今天又会有什么新发现,这是科学最迷人之处。并且,自然是如此美丽,许多答案在被揭晓之前,我们都对其毫无头绪。这是多么奇妙啊!当然,还有一点,就是在科学中,我们得以将脑中的想法具现,最终应用在帮助他人上,比如新的测试方法、新的药物。这真的很有意义。
Q:您的描述令人动容。未来科学大奖的目标之一就是激励年轻的科学家和科学爱好者。您想对他们说些什么呢?
卢煜明:身处21世纪之初,我们拥有祖辈们前所未有的知识、技术与工具。现在正是生命科学的黄金时代,是投身于生命科学、做出重大发现的好时机。
Q:您自己在科研中遇到的最大的困难是什么?
卢煜明:科学研究是对未知的探索,因此失败是常态。所以,一定要耐心,从错误中吸取教训。如果失败了,想想为什么,吃一堑长一智。有趣的是,不怕犯错,与团队的其他成员们积极讨论,一次哪怕只能前进一小步,最终,你会跨越障碍。不要放弃。与志同道合的人组成团队也很重要。尤其在生命科学中,没有人孤军奋战还能面面俱到。合作是克服困难的利器。
卢煜明 教授
现任香港中文大学医学院李嘉诚健康科学研究所所长、李嘉诚医学讲座教授及化学病理学讲座教授,英国皇家学会院士、美国国家科学院外籍院士、发展中国家科学院院士、香港科学院创院院士。
卢煜明发现孕妇的血浆内存有高浓度的胎儿DNA。他和同事在实现非侵入性临床产前检测发挥了重要作用。卢教授及团队后来研发了唐氏综合症的无创检验方法,迅速被超过90个国家所采用。此外,卢教授的团队透过大型平行测序技术及创新的生物信息科技,分析母体血浆中的微量 DNA,成功破解了胎儿的全基因组图谱,可从而及早预测多种遗传病,是无创产前诊断技术发展的重要基础。
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本文内容综合来源:药明康德、未来科学大奖
参考资料:
[1] Lasker Foundation. Retrieved September 28, 2022, from https://laskerfoundation.org/.
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《“未来”科学家—未来科学大奖获奖者访谈实录(2016-2019)》
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