賀福初院士：蛋白質組學驅動精準醫學開啟新時代

人類基因組計劃（Human Genome Project,HGP）的宗旨在于測定組成人類染色體（單倍體）中所包含的30億個堿基對組成的核苷酸序列，從而繪制人類基因組圖譜，并且辨識其載有的基因及其序列，以達到破譯人類遺傳信息的目的。HGP由美國科學家于1985年率先提出，1990年正式啟動。四年后，中國的人類基因組計劃在國家自然科學基金委員會的支持下啟動，并得到國家高技術發展計劃和國家自然科學基金的資助。

賀福初指出：“人類基因組計劃開啟了全球生物技術時代，即生物經濟的新時代。”

《自然》雜志在創建150周年時的學科分析表明，1930年后生物醫學領域已經成為整個自然科學領域的半壁江山。美國前總統奧巴馬曾在2018年國情咨文中指出，每一個用于測出人類基因圖譜的美元都給美國經濟帶來了140美元的收入。

賀福初表示 ：“在推動大科學計劃的歷史大背景之下，美國所推動的生物醫學領域大科學計劃不勝枚舉，這值得我們學習和借鑒。”他認為，美國的發展歷程讓人認識到“鐵石戰略”的重要性——鐵石戰略即全力實施大科學計劃，穩固美國超一流的國際大國地位，并以此為龍頭帶動其高技術及其產業的發展。

2001年，HGP公開發布人類基因組工作草圖。到了2002年，全球開始推動一個更大的新計劃“蛋白質組計劃”。當時賀福初帶領中國團隊迅速抓住這一機遇，引領了全球第一個人體器官的蛋白質組計劃即肝臟蛋白質組計劃。對于賀福初團隊的這一工作，《自然》曾經評價道：“中國在肝臟蛋白質組研究當中占據了C位。”

在肝臟蛋白質組計劃成功實施的背景之下，獲得科技部863/973計劃和國際合作三大計劃聯合支持的中國人類蛋白質組計劃（CNHPP）又于2014年6月全面啟動實施。

“這是一個非常重大的計劃，不僅在中國的歷史上是屬于大規模的，在世界蛋白質組學史上也是史無前例的。”賀福初說。

他舉例道，CNHPP在2019年發表了29篇CNS論文，占全國生命科學領域發文的三分之一；2020年的29篇論文則約占五分之一，2021年仍占五分之一。“作為‘國之重器’， CNHPP產生了非常重大的影響。除了支撐我們所進行的蛋白質組計劃外，對中國生命科學領域、生物產業的發展以及國際頂級人才回潮的吸引、留住和生產等，均產生了重大的支撐作用。”

賀福初表示，這一計劃是針對中國人群十大疾病所對應的器官，開展相應的蛋白質組研究，立足從“臨床中來到臨床中去”，從“大科學到小科學再到大科學”的循環螺旋式發展。

雖然CNHPP計劃進行的時間并不長，但已經取得了一系列很可觀的成果。如在早期肝癌的發生、發展當中，當病理學和基因組學、轉錄組學都應對有限的情況下，利用蛋白質組學得到了非常重要的發現——賀福初團隊發現了一種全新的現象及規律即膽固醇代謝的重編程。

眾所周知，膽固醇代謝史是一部非常輝煌的歷史，先后共有11次14人被授予諾貝爾獎。“但對于膽固醇代謝的重編程與腫瘤的發生發展關系尤其是因果關系，是在利用蛋白質組學后才得到最準確的發現。文章發表在《自然》后得到了一系列非常高端的評價。”賀福初說。

但是，基礎研究如果僅僅停留在重大科學發現的階段，對醫學重大疾病尤其是腫瘤這類復雜重大疾病的診斷治療不能產生直接的推動作用，只是“紙上談兵”。賀福初表示，非常希望能夠將這種基礎性成果用于未來腫瘤的診斷和治療。

那么，在膽固醇代謝重編程的重大發現中，有沒有可能尋找到這種機會呢？

對此，賀福初帶領團隊做了進一步發展性與轉化性的研究，證明其中一個分子是膽固醇中非常重要的保存酶即酯化酶。“當細胞內的膽固醇非常高時將其保存起來，這樣的酶叫酯化酶。這個分子曾經被做成抑制劑，輝瑞公司發展其用以抗動脈粥樣硬化，但是非常遺憾在抗動脈粥樣硬化的三期臨床當中失敗了。我們就想能不能在抗腫瘤當中煥發新生呢？”賀福初說。

事實證明的確可以。賀福初團隊因此通過蛋白質組學發現了膽固醇代謝重編程，并證明其中一個名為SOAT1的分子具有靶向治療腫瘤的增殖和轉移效果，這一成果被發表在《自然》雜志上。

賀福初表示：“在這篇論文的結尾處，我們指出這一實踐標明了一個新時代的開啟，這就是蛋白質組學驅動的精準醫學時代。”

精準醫學過去基本上由基因組學推動。作為一個新的推動力和新生學科，蛋白質組學進一步推動了精準醫學的發展，賀福初認為：“這是史無前例的，真正開啟了一個新時代，因此《自然》雜志給予了充分的肯定。”

這一PDPM范式被證實不僅能用于肝癌治療，在其他腫瘤中也是適用的，具有普適性。這種普適性的新范式隨后獲得一系列肯定，賀福初因此榮獲2020年蛋白質組學“杰出成就獎”，這也是亞太地區研究人員二十年來第一次被授予該獎項。

要建設中國創新高地，除了成為全球科學中心能夠推動一系列重大科學突破外，還應當要引導一些具有時代指征性的重大科學計劃。黨的十八屆五中全會、國家“十三五”規劃和《國家創新驅動發展戰略綱要》等對此作出了部署。2018年，我國正式印發了《積極牽頭組織國際大科學計劃和大科學工程方案》。

“我們能不能再做一個更大規模的計劃？比如類似于人類基因計劃的這種全球計劃？”賀福初說。

他表示，目前科技部正在推進、培育能夠領導全球性的大科學計劃，至今國家層面上的培育項目有三個，其中人類蛋白質組計劃2.0——“慧眼”國際總部計劃落戶在廣州。

選用“慧眼”這個詞來描述和定義人體蛋白質組計劃導航圖，其目標是形成將生物技術和信息技術、智能技術集大成的智慧醫學新范式。賀福初解釋，“慧眼”一詞來自佛經《金剛經》，其四眼的發展內容與現代科學，尤其是物質科學的發展從數據到信息、知識、智慧是不謀而合的。