邹全明:白手起家破解胃病世界难题
■我们的记者赵广利和记者李彦谚
1983年,两位澳大利亚学者从慢性胃炎患者的胃活检标本中分离并发现了幽门螺杆菌,并证明该细菌感染胃后可引起胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡(两位科学家因此获得了2005年诺贝尔生理医学奖)。
然而,如何预防这种病原体已成为全世界科学家的难题:在未来十年左右的时间里,没有人在这一领域取得任何突破。现在,第三军医大学国家免疫生物制品工程技术研究中心主任邹带领团队用十几年的心血攻克这一世界性难题,研制出“幽门螺杆菌疫苗”(又称“胃病疫苗”),赢得了一场非同寻常的“护胃战”。
1980年,17岁的邹参加了高考,如愿以偿地通过了重点大学的录取分数线。为了彻底跳出“农业大门”,他招满了工程学院的所有志愿者,但意外的是,他被录取时被调到了“西南农业大学畜牧兽医专业”。用他自己的话说,这是“一个大转弯,回到了‘农民’的口中”。
“我家旁边是一个乡镇兽医站,看着兽医每天给牲畜打针和配种,总觉得这是最无聊的事情。然而,当时的高考对入学有严格的规定,被录取的人如果不入学,在接下来的三年里不允许参加高考。”35年后,邹对《中国科学报》记者回忆说。
邹全明捏着脑袋,拿着录取通知书,向西南农业大学报到。在17岁的邹看来,兽医也是电影《断后》中的“摇绳子的坏蛋”。他不会想到是这份录取通知书开启了他命中注定的非凡人生。
“草根”医生创业
在从研究生学习到博士学位毕业的这些年里,这位来自贫困家庭的年轻学者一直享受着科学研究的“一路顺风”。1991年毕业后,邹留在第三军医大学“深根”免疫中心,很快就得到一个重点军事课题。
1994年的一天,正当人们以为他“靠在一棵大树上乘凉”的时候,邹突然告诉他的导师,他想换一个实验室,“自己创业”。“比起基础研究,我更喜欢应用研究。我想做医学测试。”
第三军医大学免疫学系主任朱西华,面对他骄傲的弟子们坚定的决心,选择了相信和支持他。
虽然理想是美丽的,但现实是冰冷的。当时,体检部门又穷又穷。除了他的桌子,没有人有任何钱,甚至没有任何实验设备。该部门给予了他最大的支持:两个20平方米的房间,一台供学生做实验的显微镜,两名助教和一名技术员,以及一笔4000元的研究启动基金。
1994年,邹带着这三个人,成立了一个临床免疫学和检验小组。
随之而来的问题。你学什么科目?怎么做?用什么?每个问号都像站在他面前的喜马拉雅山,不可逾越。
邹博士在复旦大学国家基因工程实验室学习了两年。从中国人民解放军长春兽医大学毕业,进入第三军医大学攻读博士学位后,他一直有一个愿望:从事人体免疫研究。硕士生导师胤禛院士经常告诉他要“充分发挥自己的科研优势”。因此,“基因工程疫苗”的想法应运而生。
然而,我们应该制造什么样的疫苗呢?
与年轻人的赌博
1983年,两位澳大利亚学者从慢性胃炎患者的胃活检标本中分离出幽门螺杆菌,并证明该细菌感染胃后可引起胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡。然而,如何预防这种疾病已经成为全世界科学家的难题:在未来十年左右的时间里,没有人在这一领域取得任何突破。
"那时,胃病是中国健康的头号杀手."邹看到中国是一个胃病大国。大约20%的中国人患有急性和慢性胃炎,大约10%的人患有胃和十二指肠溃疡。当时,中国胃癌发病率是世界平均水平的两倍多,每年约有20万人死于胃癌,占恶性肿瘤死亡总数的23.2%,居首位。
当时临床上治疗幽门螺杆菌感染主要使用抗生素,导致耐药菌株产生,易复发和再感染,毒副作用高,无法达到群防群治的效果。
邹和他的团队决定开发幽门螺杆菌疫苗的原因很简单:“我们已经找到了胃病的根本原因——幽门螺杆菌,但我们手中没有一把‘利器’来瞄准和击败它。”
然而,对于外人来说,这简直是不可思议的:原始疫苗几乎都是外国人的专利,而且中国没有原始疫苗开发的参考。此外,幽门螺杆菌疫苗属于1.1类新药,是“创新的极致”和“世界第一难题”,很少有成功的。
邹自己也知道,研制原始疫苗必须满足四个必要条件:至少10到20年;上亿的研发资金;一支由约30人组成的技术团队,具有丰富的经验和国际标准;一批国际GMP标准的高端仪器设备和检测车间。此外,即使你有这些条件,你也不一定会成功——如果你想从至少200万个药物分子中选择一种有效成分,如果你运气不好,你一辈子都不会成功。
“我不确定我是否能做到。那时,我想,即使我不能成功,这也将是后代的一种方式。”邹告诉《中国科学报》记者。
那一年,邹31岁。用他的话来说,那时候他是“初生牛犊不怕虎”,“一事无成,最大的资本是年轻”,他有足够的时间攀登创意的高峰。
1995年,幽门螺杆菌疫苗项目成立。
从头开始“吃螃蟹”
在项目的最初几年,邹和他的团队并不满足于仅仅做一些准备工作。“钱不能等了。我们必须想办法。”
当时,一个国家自然科学基金项目是3万元,即使收到100个基金项目,也只有300万元,这只是数十亿研发资金的一小部分。
邹是个灵活的人。1996年,他听说一个单位要给600多名员工进行体检,并主动接管了家里的“生意”。他设法雇了一组专家,租了一组仪器和设备,并且真的做到了。这给邹带来了近5万元的收入——这笔钱被用来交换实验室的第一台基因扩增仪。
1998年,学校批准邹的研究组在一个空地上建一座实验楼,但建设资金非常紧张。邹用研究小组的一项成果换取了一栋4000平方米的实验楼,这座楼完全按照友谊制药厂的标准设计。
有了这些“吃螃蟹”的经历,邹决心走“产学研”相结合的道路。他找到A4纸,用剪刀剪下一叠名片,拿起项目信息,去重庆的主要制药公司投资。
邹没少吃“关上门”几乎无一例外,制药公司回答说:“虽然项目很好,但失败的风险很高;即使研究成功了,我们也不能等那么久。我们是国有企业,分配了技术和任务。”
药企不工作,邹和等部门领导就找其他“富商”企业。他们找到了摩托车公司、房地产公司,甚至黄金冶炼单位,但都是空手而归。邹和他的一行人没有放弃,像营销人员一样去了上海和深圳到处跑。
努力工作的人不负责任。湖南岳阳的一家石化公司刚刚于1996年上市,并计划进入新的领域。经过几轮接触、调查和谈判,企业最终同意与三所医科大学合作,提前投入1500万元用于胃病疫苗的研发。
但就在资金即将到位之际,*军委发布了1998年第1号文件,明确规定军队不得参与生产经营。而且投资企业还要求建立一个合资公司,而且这三所医科大学必须有股份。
当时,“产学研”结合还是一种新的方式,第三医科大学校长王千、政委耿兴华非常鼓舞人心。两位*主动承担责任,大胆提出三所医科大学要投资科技,占25%的股份,“以科技服务地方经济建设”。这种方式最终得到了上级和地方*的批准。
有了这笔启动资金,邹的研究小组已经按照国际GMP标准建立了一个试验工厂和孵化基地。这种标准的车间在学院和大学里很少见,而且是全国第一批。依靠生产、教学和研究的结合,邹的研究小组跌跌撞撞,成为“第一个吃螃蟹的人”
十多年的成就锁在内阁里
在先进硬件平台的支持下,邹开始招募和建设一支由专家、教授、研究生和外部技术人员组成的团队。2000年底,该小组加快了疫苗开发的进程。
意想不到的困难接踵而来。他们需要做的第一件事是训练高度感染的动物适应菌株,即从人体中分离幽门螺杆菌并将其喂给小鼠,并确保其每次都能被感染,从而形成稳定的动物模型并获得与人体相同的病理表现。
细菌被一次又一次地喂给老鼠,但是没有感染的迹象。听说蒙古沙鼠很容易被感染,研究小组试图得到数百只沙鼠。经过5年的反复筛选和传代,研究组成功建立了长期稳定的动物感染模型。
幽门螺杆菌的培养成本很高,所以研究小组想出了“借壳下蛋”的方法。幽门螺杆菌的基因被提取并转移到大肠杆菌中培养菌株。
注射疫苗刺激的抗体大多在血液中,很难到达胃粘膜,效果不明显。研究小组大胆尝试了口服疫苗。为了防止疫苗在胃肠道被酸和消化酶破坏,研究组采用特殊的工艺剂型,制成口服疫苗。
在科学的每一小步背后,都隐藏着普通人难以想象的艰辛。
在邹的研究小组中,人们比机器更能“忍受”。由于机器连续运转24小时,不时会有“罢工”。为了避免消耗几台新买的设备,机器靠*支撑,但人却不休息。为了制备合格的冻干制剂,实验人员曾经在吊瓶中进行实验。实验室里有一张小床和一台冰箱。打开冰箱的门。里面装满了方便面和冷冻食品。
更有价值的是,由于原创新药的研发周期非常长,而且需要对课题保密,研究组在过去十年中没有申报任何科研成果,研究组很少发表学术论文,所有的研究成果只能被锁在柜子里。
“我不忍心回头看!”面对记者提出的“你如何评价这段时间”的问题,邹的回答出乎意料:“如果我现在选择,我不会走那条路。”
也许只有邹和他的团队能体会到这种感觉。
只差一英尺
在努力工作下,好消息接踵而至:胃病疫苗于2002年完成了临床前动物研究,并于2003年9月获准进入“人类临床研究”。2006年,人类临床研究第三阶段的数据显示,幽门螺杆菌疫苗安全有效,有效率为85%,保护率为72%,是国际领先的口服疫苗水平。
2009年4月23日,科技部召开特别新闻发布会,宣布中国已成功研发出世界上首个预防胃病的幽门螺杆菌疫苗,并拥有完全独立的知识产权。此后,疫苗申请了14项国家发明专利和4项国际发明专利。2013年,“胃病疫苗”获国家技术发明奖二等奖。
现在在安徽省芜湖市,生产胃病疫苗的工厂和设备已经准备好,并将很快投入生产。邹深情地告诉记者:“我们的项目已经走过了十几年。原始新药从实验室向产业化的转化需要资金、政策、产业、市场和技术的艰难整合和连接。这是一个非常复杂、漫长而艰难的过程。结果的转变真的不容易!科学家有时只能看到技术以外的问题,并对此感到焦虑。幸运的是,目前我们离应用只有一步之遥。”
合作项目的战略投资者、芜湖康威生物科技有限公司总经理徐宝智也向《中国科学报》表示,胃病疫苗已获得新药证书,并已完成厂房和设备建设,将于今年年中投入试生产。
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