文| 菠萝
2019年诺贝尔生理或医学奖已在瑞典卡洛琳斯卡医学院揭晓，颁发哈佛医学院的William G.Kaelin,牛津大学的Peter J.Ratcliffe以及约翰霍普金斯大学的Gregg L.Semenza.，以赞誉他们在细胞怎么感知和习惯氧气改动机制方面（"for their discoverys of how cells sense and adapt to oxygen availability"）做出的奉献。值得一提的是，这三位科学家2016年曾取得拉斯克根底医学奖。
（一）
看到新闻后我十分振奋，因为自己的博士论文便是研讨“细胞氧气感知通路和脑瘤之间的联系”。2009年，我最首要的研讨成果作为封面文章宣布在《癌症细胞学》杂志上，一晃现已曩昔10年了。
这次获奖的三个人都是本范畴如雷贯耳的人物，也是我的长辈和偶像。当年在学术会议上，我常常倾听他们的陈述，也有时机和他们暗里沟通。毫无疑问，他们都是顶尖科学家，取得诺奖也是实至名归。
研讨细胞对氧气的感知为何重要呢？
就像每个人都有自己的日子环境，人体的每个细胞也都有着自己日子的“微环境”，包含氧气、维生素、各种营养物质、其它相互效果的细胞，等等等等。
跟着环境改动，人需求调整日子方法，否则就要出问题，比方热了就要脱衣服，渴了就得喝水。所以，怎么感知热和渴，便是人能活下来的根底。
相同的，跟着微环境的改动，细胞也需求做出恰当的调整，否则也会出问题。氧气含量缺乏（缺氧），是细胞常常遇到的一种微环境改动。
有时缺氧是大环境形成的，比方人跑到西藏去玩，高原空气稀薄，会形成细胞全体缺氧。
有时缺氧是部分环境形成的，比方正常胚胎细胞或许癌细胞成长很快，有时血管成长跟不上节奏，就会形成部分缺氧；
有时缺氧是病理形成的，比方基因突变导致的镰刀型贫血症，患者红细胞携氧才能大幅下降，导致体内缺氧。
那细胞缺氧咋办呢？
首要，细胞得知道自己缺氧了，然后需求做出相应的改动，调整细胞内的信号，防止缺氧形成严峻的细胞损害，一同，还需求尽力康复氧气供给，尽量改动缺氧状况。
感知氧气浓度状况，并做出调整，这便是“细胞氧气感知通路”的中心。
细胞一旦缺氧后，就会激活“细胞缺氧反响”，做出全方位的调整，比方：
排泄信号分子，影响红细胞生成，进步全身氧气供给。
排泄信号分子，影响新血管的成长，进步部分氧气供给。
改动代谢方法，下降细胞对氧气的需求和耗费。
激活生计信号，防止细胞时间短缺氧发作逝世。
……
（二）
曾经，咱们仅仅知道细胞能感知微环境中的氧气浓度，但并不知道详细的原理是什么。正是因为这三位获诺奖的科学家团队在90年代的开创性科研，咱们才开端理解了这个细胞中最中心的体系之一，对细胞和分子生物学起到了巨大推进效果。
上图是一个极端简化的细胞氧气感知反响示意图。这个详细分子机制十分复杂，今日就不打开讲了，咱们也不必纠结。
重要的是，这个通路和咱们的日子方方面面都有密切联系。
比方，它能解说为啥西藏人能在低氧的高原日子。
咱们都知道，许多人去西藏都会因为缺氧呈现高原反响，头晕眼花，浑身不舒服。但西藏人长时间在这种环境下，却能正常日子繁殖。为啥呢？
直觉告知咱们，肯定是自然选择带来的习惯性。那到底是咋习惯的？西藏人和平原的人有啥不同？这个问题直到最近才有了答案。
我国和外国的科学家一同协作，对日子在高原上的西藏人做了基因检测，发现他们许多都携带了一个重要的基因突变。而改动的这个基因，便是细胞氧气感知反响通路中的一个重要基因：HIF2a（缺氧诱导因子2A）。
正是这个细胞缺氧反响通路基因的改动，让藏族人的细胞氧气感知反响十分共同，能更好地习惯缺氧的高原日子。
（三）
细胞氧气感知通路能得诺奖，不止因为它解说了根底生物学的问题，也因为它和人类许多疾病密切相关，一同还带来了一系列新药研制。
贫血，也便是血红蛋白浓度缺乏，会形成机体缺氧，呈现头晕等症状，影响日子质量，严峻的还或许丧命。
跟着氧气感知通路的发现，科学家想到，假如能开发药物激活细胞对缺氧的反响，就或许影响细胞排泄信号分子，促进更多红细胞生成，或许血管成长，然后进步体内的携氧量，改进贫血症状。
有一类叫HIF-PHI的新药，就精干这个工作。上一年我国刚刚上市的新药罗沙司他，便是其间的代表。它获批用于医治缓慢肾病引起的贫血。
这个通路的药物也或许用于医治癌症！
但和前面药物相反，医治癌症需求反向调理氧气感知通路。不是激活“细胞缺氧反响”，而是按捺。
癌症细胞成长很快，血管往往跟不上，氧气和营养都供给缺乏，所以癌细胞常常长时间处在缺氧状况，这会激活“细胞缺氧反响”，一方面影响新血管生成，为成长供给能量，另一方面调理成长信号，防止因为缺氧逝世。
这导致一些癌细胞十分依靠“细胞缺氧反响”里的一些重要分子，尤其是低氧诱导因子(hypoxiainducible factors， HIFs)。
假如按捺低氧诱导因子，就或许按捺癌细胞对低氧的习惯性，然后真实的“饿死癌细胞”。这就带来了另一类新药：低氧诱导因子按捺剂。
多家公司都在开发这一类药物，靶点各有不同。
本年5月，默沙东公司花22亿美元收买了一个叫Peleton的生物技术公司，首要就因为它有一个叫PT2977的靶向药物，能特异地按捺低氧诱导因子（HIF2a）。现在这个药物正在2期临床试验，用于医治通明细胞肾癌。这种癌症因为特定的基因突变，理论上特别依靠HIF2a这个基因。最近发布的临床数据也的确让人欢喜，后续研讨值得等待。
总而言之，细胞氧气感知通路十分重要，得诺奖也是实至名归。等待这项重要的生物学发现能带来更多立异的药物，给患者带来福音！
问候生命！
关于三位获奖科学家
Sir Peter J. Ratcliffe
1954 年出生于英国兰开夏郡，其在剑桥大学学习医学，并在牛津大学接受了肾病学的专业训练，一同在牛津大学建立了自己独立的研讨小组，并于 1996 年成为正教授，现在 Sir Peter J. Ratcliffe 是 Francis Crick 研讨所的临床研讨主任，牛津 Target 发现研讨所的主任以及路德维希癌症研讨所的研讨成员。
接到获奖电话的他，正在写基金。
William G. Kaelin Jr.
1957 年出生于纽约，取得了杜克大学的博士学位，William Kaelin Jr 在约翰霍普金斯大学和达纳-法伯癌症研讨所接受了内科和肿瘤学的专科训练，一同在达纳-法伯癌症研讨所建立了自己的实验室，并与 2002 年正式成为哈佛医学院的正教授，从 1998 年开端，其就成为了霍华德休斯顿医学院的研讨员。
接到获奖电话的他，正单独在家。死后镜框里是他的妻子，乳腺癌范畴专家，2003年被确诊为乳腺癌后又生计了12年，2015年因罹患恶性胶质瘤逝世。
Gregg L. Semenza
1956 年出生于纽约，其取得了哈佛大学的学士学位，并于 1984 年取得了宾夕法尼亚大学费城医学院的医学博士学位，一同在杜克大学接受了儿科专家的训练，并在约翰霍普金斯大学进行了博士后研讨，建立了自己的研讨团队，1999 年 Gregg L. Semenza 成为了约翰霍普金斯大学的正教授，从 2003 年开端担任约翰霍普金细胞工程研讨所血管研讨方案小组的主任。
接到获奖电话的他，也正单独在家。
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