2011年12月,美国国立卫生研究院(NIH)宣布成立国家转化科学促进中心(NCATS),旨在加速将实验室的发现转化成临床应用。通过与监管机构、学术与非营利机构、私营企业的合作,NCATS将识别和克服那些阻碍有效新疗法开发的障碍,为研究人员提供大规模、高通量筛选所需的分子文库,鼓励和加速罕见病与被忽视疾病的新药开发,包括以弥补干预疗法开发中存在的鸿沟。

 

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作为美国国立卫生研究院(NIH)所属的引人注目的新的转化医学研究中心主任,奥斯汀必须证明,他可以强力启动一种曲折的药物发现过程

 

  转化医学之路是崎岖的,美国国家转化科学促进中心的路也是不平坦的。至少,该中心主任克里斯托弗·奥斯汀(Christopher Austin)是这样认为的。他说,转化医学与众不同的是,它将集中克服通向药物研发道路上的种种障碍,从不成熟的毒理学方法到不尽如人意的临床试验新成员的招募,而不仅仅是真实地生产出药物来。在这样的一个时代,即超过95%的药物候选物以失败告终,一种新药的研发成功往往需要13年或超过十亿美元的投入,“国家转化科学促进中心不得不集中精力对这种过程进行完善,而且这种完善是呈对数关系的,”奥斯汀说,“你不能用强力的方式做这件事情,你必须以一种不同的方式进行,你必须推动技术的发展。”
 
  奥斯汀的支持者称,如果有谁被选中来完成这项工作的话,那就是他。波士顿市哈佛医学院的临床与转化科学中心主任李·纳德勒(Lee Nadler)说:“这个家伙兼具了临床、产业界和科技界的历练,如果要我来挑选一个四分卫、也就是进攻组织者的话,奥斯汀就是我想选择的四分卫。”该中心是由NCATS资助的。但是,不论是四分卫还是球队领队,奥斯汀现在不得不为他的新工作做出些成绩来。纳德勒称,他所面临的最大风险在于“能否在12至24个月里拿出实实在在的东西来。每个人都在关注着他。”
 

所有时间几乎都泡在实验室

  早在1989年,奥斯汀就亲身体验到了医学的悲剧性缺陷。当时他是波士顿麻省总医院的一位神经科住院医生,在一个急救电话之后,一辆救护车拉来了一位患晚期肌萎缩性侧索硬化(ALS)的中年人,这是一种缓慢侵蚀肌肉功能而大脑完好无损的疾病。这类病人通常在他们的呼吸肌丧失功能的情况下死去。
 
  病人在医护人员的救护下苏醒了。当病人提出不再“复活”的请求要求关闭呼吸机,并吵闹着为什么他没有被允许在家中死去。亦或是出于沟通上的差错,在病人家属的看护下,奥斯汀竟神指鬼猜般地执行了,病人在三个小时内慢慢地死去了。最后,当心脏监测仪的信号变成一条直线时,病人的肤色变成了青蓝色。奥斯汀回忆说:“这几个小时对我来说,如坐针毡,就如同被钉在十字架上那样的痛苦。我喃喃地说‘我不能这样做,应该还有更好的办法的。’”
 
  在感到自己应该更多地做些什么之后,奥斯汀开始在哈佛医学院遗传学家康妮·塞普科(Connie Cepko)实验室进行他的博士后研究。在那里,他一头扎进了发育神经病学的研究之中,使用新的示踪技术来分析神经祖细胞在芽生的小鼠皮质中的迁移情况。
 
  “他是那种真正充满动力的人,他绝对热爱科学研究。”塞普科说。她回忆起当奥斯汀的妻子在布里格姆妇科医院分娩他们第一个孩子时的情景,“我进入实验室后发现,奥斯汀正坐在他的实验台前,手里还拿着他的移液枪。我对他说‘奥斯汀,难道你没有想到去产房看看你的夫人和小宝宝吗?’他说,‘还有两三个小时呢。’”
 
  尽管几乎所有的时间都“泡在了实验室中”,奥斯汀从没有耽误过去看他的病人。有一段时期,他在非洲国家斯威士兰的乡村医院度过了一段寂寞的医生生活。尽管在塞普科实验室所做的实验很出色,但是,实验与临床应用之间的距离越来越折磨着他。“这其中的鸿沟是巨大的。”奥斯汀说。1995年,默克制药公司研究总监爱德华·斯科尔尼克(Edward Scolnick)做客哈佛时,宣称默克正在启动一项遗传学研究项目,意在重新定义药物研发的模式,奥斯汀随即申请加入这一项目的研究。
 

幽默感强与人合作“著有成效”

  接下来的七年间,奥斯汀在宾夕法尼亚州西点市的默克实验室度过――通过使用当时正在开始测序的人类基因组计划产生的基因序列寻找治疗精神分裂症、双极情感性精神病和阿尔茨海默氏症的靶物。奥斯汀的药物靶物的鉴定技能是“值得尊敬的”,默克公司的高级副总裁汤姆·凯斯基(Tom Caskey)说,尽管他“从来没有真正做过”下游的药物研发工作。
 
  奥斯汀还真实地感受到药物研发中令人沮丧的一面:他对阿尔茨海默氏症靶物γ分泌酶的重要研究工作――默克化合物――几年前由于它们的副作用而被公司放弃。最后,奥斯汀无法忍受在大型制药公司工作的巨大压力――他需要为他研究的阿尔茨海默氏症这一罕见疾病的治疗药物谋取利润,这是一件痛苦的事情。
 
  正在人生的十字路口之际,他遇到了时任美国国立卫生研究院(NIH)所属的人类基因组研究所所长弗朗西斯·柯林斯(Francis Collins)。2002年8月,当奥斯汀在NIH做完一个学术报告后,柯林斯告诉他“‘来这里吧,帮助我们分析基因组能够做些什么’,他当时这样对我说。”奥斯汀回忆说。11月,奥斯汀正式就职,成为柯林斯在转化医学研究方面的资深顾问。
 
  奥斯汀早期的研究计划是创办分子文库项目(MLP),这是一个多中心科学项目,主要鉴定科学家用来寻找潜在药物靶物的小分子――有时它们还会形成药物本身的基础。对于在NIH内对化学分子进行筛查和改构工作,部分NIH官员认为其成效很有限。然而,具有商业经历的奥斯汀却在一个不同的层面上思考这个问题,他跑了不少商店,了解不同价位的高通量机器人系统,最后与位于圣地亚哥的一家生物技术企业——Kalypsys公司――签订了购买合同。
 
  正如NIH的“YouTube”视频所宣称的那样,这使得奥斯汀“果断地进入了以前从没有机器人进入的领域”。在五天时间里,该系统可以筛查七种浓度的液体,每种包含40万种化合物,以此检测涉及到的一系列疾病的不同基因、蛋白质或细胞通路的活性。不久,这套机器人系统此续迎来一组组的参观者,他们急切地想要知道奥斯汀的技术进展。
 
  奥斯汀的支持者称,在NIH,他不是一个学究气很浓的学者,而是用自己的行动证明了在与他人合作中的“著有成效”,不论是与学术界、产业高管还是咄咄逼人的辩护律师。由NCATS资助的宾夕法尼亚大学转化医学和治疗学研究所所长加勒特·菲茨杰拉德(Garret FitzGerald)说:“奥斯汀极具幽默感,这是上帝赋予他的东西。”今年1月,在旧金山J.P.摩根医疗会议中心演讲时,奥斯汀被问及他是否是一位歌剧演唱者,如果是的话,他能否为听众们演唱一个高音C调。“是的,我对这两个问题的回答都是肯定的!”随后,他自豪地高歌了一曲。
 

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图为用来模拟人类组织以筛查药物毒理效果的芯片

 

在破坏规则指责中艰难起步

  2009年,奥斯汀发起了一个“罕见和受忽视疾病的治疗学”研究项目,即NIH与一些公司、非营利组织和学术界合作,试图对一些受忽视疾病来说大有前途的临床检测化合物进行研究,其中包括了一些来自MLP的化合物。据奥斯汀说,这一项目现在已作为NCATS工作的一部分,并证明了其物有所值――在过去的15个月中,已有四种化合物进入了临床试验,包括今年1月启动的将环糊精应用于一种称为尼曼——皮克病三型的罕见的、致命的胆固醇代谢疾病。
 
  2010年12月,院长柯林斯宣布对NIH部门进行调整以组建转化医学中心的设想,并希望在一年之内完成(这在传统的政府架构中属于一种突飞猛进的速度)。重组意味着NIH下属的国立研究分支的解体或重新进行资源配置,后者掌管着转化医学重大投资或与基础研究相关的众多资源。
 
  2011年1月,《纽约时报》在头版声称,NIH“已经决定启动一个十亿美元的政府药物研发中心以此推进新药的研发速度”,而且,为了实现这个目标,柯林斯情愿“吃掉”NIH的其他一些部门。这无疑引来了轩然大波,国会的共和党人、制药业的经理人和受NIH资助的基础研究人员,纷纷指责NIH破坏了游戏规则,忽视了私营药企的存在和其基础研究的托管责任,自以为是地认为NIH可以在药企失败的领域取得成功。
 
  最具杀伤力的指责或许来自默克公司前首席执行官罗伊·瓦格罗斯(Roy Vagelos)在去年三月的一次国会听证会上的发言,“听众中有哪位相信NCATS将要做的事情中,有哪一件事是产业界认为重大而他们却没有在做呢?”他问道,“NCATS的想法是不可思议的。如果你相信他们的话,你就是相信了妖魔的话。”
 
  对于各种指责,柯林斯毫不犹豫地为NCATS的使命进行了辩护:NCATS将与产业界形成“互补而不是竞争”的关系,通过解决药物研发技术中存在的辣手问题,以此快步进入人们关注的临床之路。柯林斯保证,新组建的NCATS不会“吃掉”NIH的基础科学的经费。最后,国会在2011年的最后期限里开始资助NCATS的运作,同时对NCATS主任的任命花费了九个月的时间。其间,至少有另外一位候选人申请了这一职位。然而,奥斯汀最终成为了领导这个中心的人选。纳德勒说:“柯林斯非常喜欢这个家伙。”
 
  在最近一次采访中,奥斯汀对目前批评他们的“妖魔论”进行了反击。他说,在NCATS将要做的工作清单中,“有没有药企没有想到要做的事情呢?可能有,但从更大程度上来说,没有。”他又说,“那不是正确的答案。正确的答案是:他们在……一种营利组织的限制下能够做什么呢?有些事情,即使你想做你也无法去做。”
 

欲建一个系统性的全国网络

  为了强调NCATS与产业界的不同,奥斯汀一直都在向人们展示NCATS的一个新项目,即向受NIH资助的科学家提供58种侯选药物,这些药物经过了人体检测但被大型药企出于商业上的原因而放弃,或者这些药物公司对其检测后发现没有什么效果抑或条件受限等。这一项目的目标是将那些候选物移作他用,目前已经成为NCATS的旗舰项目。
 
  奥斯汀还喜欢谈论NCATS的一项举措,即出资攻克新药研发中最大的障碍之一:当一种化合物很好地进入研发过程时却发现它有毒副作用。“这是一个经典的问题,NCATS将一直进行下去。”他说。
 
  在某种程度上说,奥斯汀的解决方案是由NCATS与美国国防部高级研究计划局(DARPA)和美国食品药品管理局(FDA)合作完成的项目,将十种人类组织,从心脏到大脑和胃等组织,置于一个芯片上,用来快速有效地筛查潜在的药物毒副作用。另一个毒性研究项目是“Tox21”,它是由NCATS、NIH所属的国立环境健康科学研究所(NIEHS)的国家毒理学项目,与美国环境保护部(DEP)合作完成,始于2011年12月,即筛查1万种环境化学物和已审批药物与每种已知的人体信号转导通路的作用情况,以鉴别哪些分子可能有毒性作用。
 
  在一个更长的时期内,奥斯汀的主要目标之一是发现一种更好的模式来支撑NCATS最大的项目:4.61亿美元的临床与转化科学基金(CTSAs),资助大约60个独立运作的转化医学中心。基金的目标在于培训下一代的转化医学研究人员,从发现包括药物靶标到回答类似的医疗服务问题,即无症状的女性是否真正需要常规的手工骨盆检查?
 
  从去年九月以来,奥斯汀已经参观了九个CTSA中心,他还计划参观六个或更多的中心,与研究组长和小组成员们进行交谈。在鼓励这些中心工作的同时,他说,到目前为止他们大部分运作“没有得到NIH的具体指导,运作方式似是支离破碎或不协调的”。奥斯汀想要看到的是一种2.0版本的CTSA,即致力于这个联盟解决一些重要问题,包括临床试验新成员的招募、更好的生物学标记物的研发和电子医学档案在研究中的理性应用。奥斯汀称,最好的解决方案是“组建一个集中解决这些系统性问题的全国性网络”。
 
  自创办NCATS以来,奥斯汀就没有在一部歌剧中演唱过,这多少成为他目前生活中的一个缺憾。他说:“当我担任这个职位的时候,我收到的贺卡中不止一封这样写道,‘现在你真的需要做一些音乐的事情,因为这是你唯一能够使自己保持理智的方式。’”
 
  要做到这一点,说起来容易做起来难,韦温特歌剧院已经在经济危机期间关闭了,而奥斯汀每个工作日的工作时间又长达12至15小时。但他仍然将这项爱好视作他职业生涯中一个不可或缺的部分。
 
  “如果你理解了NCATS正在试图做的事情,以及我最初为什么进入医学事业,你就会试着去理解人类的生存状态。从根本上来讲,那也正是歌剧试图去探索的东西。是什么使人们聆听呢?而且,有时候,你应该学会如何去关注它。”
 
 

资料来源 Nature

责任编辑 则 鸣

 

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