廖萬(wàn)清：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)真菌學(xué)研究“后坐力”

文圖/《中國(guó)醫(yī)藥科學(xué)》記者 費(fèi)菲 曲莉莉 趙 海

世界和中國(guó)因?yàn)獒t(yī)學(xué)真菌研究而記住了一個(gè)名字——中國(guó)工程院院士廖萬(wàn)清。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)新發(fā)現(xiàn)了9 種新的致病真菌，刷新國(guó)際或國(guó)內(nèi)紀(jì)錄，有助于準(zhǔn)確診斷相關(guān)疾病。他一手創(chuàng)建了中國(guó)首個(gè)隱球菌專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室，填補(bǔ)了中國(guó)醫(yī)學(xué)真菌學(xué)研究的空白；他歷經(jīng)30 年潛心研究發(fā)現(xiàn)的“格特隱球菌ITS C 型（S8012）”，被美國(guó)、比利時(shí)及荷蘭等國(guó)永久保藏收錄于菌種保藏中心。

4 年前，在中國(guó)菌物學(xué)會(huì)第五屆會(huì)員代表大會(huì)暨2011 年學(xué)術(shù)年會(huì)上，第二軍醫(yī)大學(xué)上海長(zhǎng)征醫(yī)院皮膚病與真菌研究所所長(zhǎng)廖萬(wàn)清重申：他和團(tuán)隊(duì)擁有的具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“S8012”菌株，將免費(fèi)提供給國(guó)內(nèi)各相關(guān)單位（除商業(yè)用途之外）研究使用，而該菌株在國(guó)外的菌種保藏庫(kù)賣(mài)到295 美元/株。

□ 廖萬(wàn)清：臨床醫(yī)生要學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和研究問(wèn)題

著名醫(yī)學(xué)真菌病學(xué)專(zhuān)家、上海醫(yī)學(xué)真菌研究所所長(zhǎng)廖萬(wàn)清院士對(duì)于轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的深刻認(rèn)識(shí)，源自他半個(gè)世紀(jì)的醫(yī)學(xué)實(shí)踐。

轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)，探究醫(yī)學(xué)真菌致病機(jī)制

轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)，是一種從肯定到否定，再到否定之否定的過(guò)程。

——廖萬(wàn)清

廖萬(wàn)清院士介紹，“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)”這一名詞由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）于2003 年在NIH 路線圖計(jì)劃中正式提出。但事實(shí)上，對(duì)我國(guó)而言，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)并非新鮮事物。早在兩千年前，為減輕患者手術(shù)時(shí)的痛苦，我國(guó)東漢名醫(yī)華佗即利用中草藥制成了麻沸散，應(yīng)用于臨床手術(shù)的麻醉環(huán)節(jié)，這就是一次成功的醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化。

廖萬(wàn)清指出，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)主張基礎(chǔ)與臨床實(shí)踐相結(jié)合，其核心是3B 醫(yī)學(xué)（ Beside to Bench to Beside），講求的是在臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出問(wèn)題，進(jìn)行理論實(shí)驗(yàn)研究，再將理論研究成果應(yīng)用于臨床，以指導(dǎo)臨床實(shí)踐，包括理論、技術(shù)、方法和藥物。

他接下來(lái)介紹了真菌及其與人類(lèi)的關(guān)系。真菌是一類(lèi)需氧、有真正細(xì)胞核、不含葉綠素、異養(yǎng)的真核生物，廣泛分布于自然界，與人類(lèi)生產(chǎn)、生活關(guān)系密切，與動(dòng)物、植物獨(dú)立為一界。據(jù)估計(jì)，自然界真菌約有160 萬(wàn)種，已知的真菌有7 萬(wàn)余種，只占整個(gè)真菌群很小的一部分。迄今為止，醫(yī)學(xué)界發(fā)現(xiàn)人類(lèi)致病真菌約有400 種，目前每年報(bào)道新的致病真菌有8~10 種。

真菌與人類(lèi)的關(guān)系相當(dāng)緊密，從真菌與植物病害、真菌感染、菌物毒素、變態(tài)反應(yīng)、到食品腐敗，都能看到真菌的“身影”。從真菌的正面效應(yīng)來(lái)看，真菌分泌有益代謝產(chǎn)物可成為植物生長(zhǎng)激素和抗生素，如青霉菌制作的青霉素可殺死細(xì)菌，已作為抗菌藥廣泛使用。真菌進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，可生產(chǎn)面包和酒精，酵母菌可以在缺氧的環(huán)境下進(jìn)行發(fā)酵作用，將葡萄糖分解成酒精及二氧化碳，酵母菌發(fā)酵所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)馀菽苁姑娣蹐F(tuán)發(fā)漲，令烘制出來(lái)的面包變得松軟；真菌分泌活性酶可制成豆豉或工業(yè)用酶；目前發(fā)現(xiàn)可供食用的蕈菌逾200 種，其中包括冬菇、草菇、木耳、云耳等。

真菌也給人類(lèi)帶來(lái)了一定的負(fù)面影響：部分寄生真菌可以造成農(nóng)作物病害，引致農(nóng)作物嚴(yán)重?fù)p失，比如玉米黑粉菌導(dǎo)致玉米減產(chǎn)，禾柄銹菌侵染小麥引起稈銹?。徽婢嗄芮址溉梭w和動(dòng)物體，導(dǎo)致足癬，頭癬、手癬等真菌??；新生隱球菌會(huì)引致腦膜炎，若未得到及時(shí)治療，80%的患者將在一年內(nèi)死亡，92%的患者將在兩年內(nèi)死亡；有毒真菌引起甘蔗變紅可使人中毒，部分蕈菌因具有高度毒性，誤食可致命。

廖萬(wàn)清院士介紹了他從事的主要研究方向——醫(yī)學(xué)真菌。醫(yī)學(xué)真菌學(xué)是研究病原真菌和條件致病真菌對(duì)人類(lèi)致病機(jī)制、診斷、治療和預(yù)防的一門(mén)重要學(xué)科，屬于交叉和邊緣學(xué)科。醫(yī)學(xué)真菌侵犯皮膚、毛發(fā)、指（趾）甲，這是淺部真菌病，危害廣泛，患病率為47.6%左右；深部真菌病危害嚴(yán)重，侵犯心、肝、脾、肺、腎、腦等內(nèi)臟器官，死亡率高達(dá)30%至90%以上。真菌毒素也會(huì)致病，急性病會(huì)引起胃腸道及神經(jīng)系統(tǒng)病變，慢性病可致癌癥。

廖萬(wàn)清院士提到，近20 年來(lái)真菌病發(fā)病率逐年升高，引起世界各國(guó)專(zhuān)家的高度重視。感染科、呼吸科、血液科、器官移植等都與醫(yī)學(xué)真菌學(xué)有密切關(guān)系，但目前國(guó)際上多數(shù)國(guó)家都將醫(yī)學(xué)真菌納入皮膚科研究范疇，這一歸納方法對(duì)醫(yī)學(xué)真菌學(xué)的學(xué)科發(fā)展造成了一定影響。

科研，從抓住問(wèn)題開(kāi)始

院士就是戰(zhàn)士，為理想追求不斷，矢志不渝；為事業(yè)百折不撓，堅(jiān)韌不拔。

——廖萬(wàn)清

廖萬(wàn)清院士指出，科學(xué)研究大體可分為攻關(guān)型科學(xué)研究、挑戰(zhàn)型科學(xué)研究、機(jī)緣型科學(xué)研究三種類(lèi)型。攻關(guān)型科學(xué)研究是問(wèn)題明確、目標(biāo)明確，但解決問(wèn)題的方法或途徑不確定。如居里夫人“鐳”的發(fā)現(xiàn)。挑戰(zhàn)型科學(xué)研究則是質(zhì)疑公認(rèn)的理論，通過(guò)科學(xué)試驗(yàn)證明并建立新的科學(xué)理論，解決舊理論的矛盾及問(wèn)題。比如達(dá)爾文“進(jìn)化論”、愛(ài)因斯坦“相對(duì)論”即屬于此類(lèi)。機(jī)緣型科學(xué)研究講求由果及因的研究過(guò)程。費(fèi)萊明發(fā)現(xiàn)“青霉素”、抗男性勃起功能障礙（ED）藥物西地那非都是這類(lèi)研究。

無(wú)論哪一種類(lèi)型的科學(xué)家都要具備寬闊的科研素養(yǎng)、深厚扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)、敏銳的眼光和科研直覺(jué)、無(wú)邊的想象及強(qiáng)大的創(chuàng)造力。要善于抓住稍縱即逝的機(jī)會(huì)，成就科學(xué)發(fā)現(xiàn)，具備執(zhí)著的科研精神?！罢绶▏?guó)著名微生物學(xué)家巴斯德所說(shuō)：機(jī)緣僅偏愛(ài)有準(zhǔn)備的頭腦。我們?cè)谂R床工作中有很多的機(jī)會(huì)，有的問(wèn)題往往就是機(jī)會(huì)，我們要學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、抓住問(wèn)題和研究問(wèn)題，為追求理想不懈奮斗、矢志不渝；為事業(yè)百折不饒、堅(jiān)韌不拔。”廖萬(wàn)清院士精辟地總結(jié)。

而廖萬(wàn)清院士本人在多年的臨床科研實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)9 種新的病原真菌及其新的致病類(lèi)型，即屬于機(jī)緣型科學(xué)研究。這9 種真菌包括：首見(jiàn)格特隱球菌（C.gattii）ITS C 型（S8012）所致的腦膜炎、具多育現(xiàn)象的米曲霉（A.oryzae）引起的肺曲霉球、聚多曲霉（A.sydowii）引起的阻塞性支氣管曲霉病、膠囊青霉（P.capsulatum）引起的肺青霉球、指甲隱球菌（C.uniguttulatus）引起的腦膜炎、小紅酵母菌（R.minuta）引起的甲真菌病、少根根霉（R.arrhizus）引起的壞疽性膿皮病、涎沫念珠菌（C.zeylanoides ）引起股癬型念珠菌病、頂孢頭孢霉（C.acremonium）引起白毛結(jié)節(jié)病。

1980 年，廖萬(wàn)清從患者的腦脊液中分離出格特隱球菌，首次報(bào)道了該菌對(duì)腦膜炎的致病，對(duì)腦膜炎患者的診斷和治療意義重大，引起了醫(yī)學(xué)真菌研究者和臨床醫(yī)生的廣泛關(guān)注。他還最早提出針對(duì)隱球菌性腦膜炎的分期綜合治療新方法，使隱球菌性腦膜炎的治愈率由之前的62.5%躍升至97%，顯著降低病殘率和復(fù)發(fā)率。國(guó)際首次報(bào)道膠囊青霉引起的肺青霉球，是從誤診為曲霉球的患者中進(jìn)行表型及分子生物學(xué)的深入研究鑒定發(fā)現(xiàn)的新病菌。

廖萬(wàn)清院士目前正在研究病原真菌與宿主的相互作用，這是國(guó)家“973”計(jì)劃及國(guó)家重大傳染病專(zhuān)項(xiàng)（真菌）課題。他談到了侵襲性真菌感染的診治現(xiàn)狀，近年隨著大劑量免疫抑制劑、化療藥物及廣譜抗菌藥的濫用，預(yù)防性治療盛行，免疫受損人群的日益增多，侵襲性真菌感染（IFI）發(fā)病率和病死率居高不下。IFI治療的瓶頸在于早診斷環(huán)節(jié)，當(dāng)IFI 明確診斷時(shí)已屬晚期，耐藥已形成。如何及時(shí)有效預(yù)防和治療IFI，成為臨床上面臨的一大挑戰(zhàn)。要通過(guò)真菌致病的機(jī)制研究、機(jī)體免疫反應(yīng)的機(jī)制研究、真菌免疫逃逸的機(jī)制研究，找到早期診斷分子標(biāo)志物、抗真菌治療的新靶點(diǎn)、預(yù)防感染的新措施。

近幾年來(lái)，新生隱球菌（C.neoformens）毒力因子調(diào)控及致病力的研究開(kāi)展得非?；钴S。新生隱球菌是一種外周有寬闊莢膜的圓形酵母型菌，主要寄生于鴿子等鳥(niǎo)禽類(lèi)糞便、土壤，人類(lèi)吸入帶菌的灰塵，將導(dǎo)致隱球菌病，主要侵犯的是肺和中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

由于使用抗移植排斥藥物的患者、獲得性免疫缺陷綜合征（AIDS）患者的不斷增多，腫瘤化療藥物和大量糖皮質(zhì)激素的大劑量使用，因感染新生隱球菌導(dǎo)致的隱球菌病發(fā)病越來(lái)越多，且癥狀嚴(yán)重、病死率高、治療難度大。很多研究者因此開(kāi)展了關(guān)于新生隱球菌毒力因子的致病性研究。

新生隱球菌較明確的毒力因子有莢膜多糖、黑色素等，近年針對(duì)這些毒力因子有了不少新的研究進(jìn)展。新生隱球菌的毒力因子黑色素，是一種由酚氧化酶催化產(chǎn)生的抗氧化劑，其產(chǎn)物還可抑制宿主的免疫應(yīng)答，保護(hù)真菌細(xì)胞對(duì)抗氧化劑及抗體介導(dǎo)的吞噬作用和巨噬細(xì)胞的殺傷作用。

日益增多的證據(jù)提示，病原真菌的MAPK 途徑能對(duì)其在宿主細(xì)胞內(nèi)的生存和繁殖起到主要作用。比如，新生隱球菌具有白念珠菌和釀酒酵母菌高度相似的MAPK 系統(tǒng)，但新生隱球菌的MAPK 信號(hào)通路有自己獨(dú)特的毒力調(diào)控特點(diǎn)。新生隱球菌的MAPK 信號(hào)通路有HOG-MAPK 通路、Ste12 轉(zhuǎn)錄基因、PKGMAPK 通路，這些MAPK 信號(hào)傳導(dǎo)通路的特征是產(chǎn)生一系列磷酸化級(jí)聯(lián)反應(yīng)。

MAPK 信號(hào)通路對(duì)于新生隱球菌生存于宿主細(xì)胞中發(fā)揮了重要作用，既可調(diào)節(jié)相關(guān)毒力因子的致病性，還參與細(xì)胞壁的合成，保持細(xì)胞壁的完整性及在37℃下生長(zhǎng)的能力，參與莢膜與黑色素的生成、交配與絲化，以及抵抗紫外線、高滲應(yīng)激和氧化應(yīng)激。研究還發(fā)現(xiàn)，磷酸化的HOG1 基因可能參與了毒力因子如莢膜和黑色素的生成和有性繁殖，可能是通過(guò)cAMP信號(hào)通路的交叉作用來(lái)調(diào)節(jié)的。

近來(lái)也有研究指出，不少重要的臨床致病真菌，如白假絲酵母菌、新生隱球菌及煙曲霉菌等，均會(huì)產(chǎn)生磷脂酶，這都說(shuō)明此酶可能是致病真菌中普遍存在的毒力因子。我們可深入了解磷脂酶致病機(jī)制、對(duì)宿主細(xì)胞侵害機(jī)制，通過(guò)分析抑制磷脂酶活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，來(lái)治療白假絲酵母菌病，以真菌磷脂酶為靶位點(diǎn)的藥物研究的未來(lái)前景將十分廣闊。

比如，從煙曲霉菌毒力因子的致病作用和調(diào)控來(lái)看，真菌磷脂酶在其中發(fā)揮了重要的調(diào)控作用，營(yíng)養(yǎng)攝取相關(guān)因子、酶類(lèi)/毒素/過(guò)敏原、溫度適應(yīng)性因子、應(yīng)對(duì)氧化應(yīng)激的酶、細(xì)胞壁多糖及蛋白均可以損傷宿主細(xì)胞膜的防御，抑制吞噬作用。而真菌細(xì)胞壁的主要成份β-1 和3-葡聚糖，合成酶的調(diào)節(jié)亞基Rho1 可發(fā)揮調(diào)控作用，以保持細(xì)胞壁的完整和真菌形態(tài)。

微生物入侵宿主細(xì)胞必須破壞和穿透細(xì)胞膜，磷脂和蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分，因此需要能水解這些成分的酶參與，如蛋白酶、磷脂酶就參與了菌體入侵宿主細(xì)胞的過(guò)程。磷脂酶分解磷脂降低了膜穩(wěn)定性，導(dǎo)致細(xì)胞溶解，由此推斷出磷脂酶是能損壞宿主細(xì)胞膜的毒性因子。

目前認(rèn)為磷脂酶起源于細(xì)胞膜或細(xì)胞壁。Siafakas 等通過(guò)掃描新生隱球菌的磷脂酶B 發(fā)現(xiàn)，磷脂酶B 通過(guò)GPI 結(jié)合在細(xì)胞壁上。磷脂酶B1 上含有β-1,6-葡聚糖，該結(jié)構(gòu)與細(xì)胞壁上的β-1,3-葡聚糖形成共價(jià)結(jié)合。β-1,3-葡聚糖酶可以水解β-1,3-葡聚糖使磷脂酶B 從細(xì)胞壁上脫落下來(lái)。加熱等環(huán)境因素可使磷脂酶B 在細(xì)胞壁上聚集而使分泌量減少，以及細(xì)胞外磷脂酶上檢測(cè)到的β-1,6-葡聚糖結(jié)構(gòu)都證實(shí)了細(xì)胞外磷脂酶來(lái)源于致病真菌的細(xì)胞壁。

細(xì)胞壁不僅對(duì)真是菌細(xì)胞維持自身正常的生理功能具有重要作用，而且是真菌侵襲宿主引起感染的主要工具。目前（包括粘附素、形態(tài)轉(zhuǎn)換相關(guān)蛋白、侵襲素等）的已知致病真菌的毒力因子均位于細(xì)胞壁，且大多與占88%的細(xì)胞壁蛋白（CWP）的GPI-錨定蛋白有關(guān)。細(xì)胞壁上的65%的GPI-CWP 的功能是未知的，真菌細(xì)胞壁存在多個(gè)家族的GPI-錨定蛋白,它們不僅作為細(xì)胞壁的重要組成部分，維持真菌細(xì)胞的正常生理功能，而且在形成侵襲性感染過(guò)程（粘附、侵襲、形態(tài)轉(zhuǎn)換、胞壁合成等）的多個(gè)環(huán)節(jié)起關(guān)鍵作用。

細(xì)胞壁是真菌區(qū)別于哺乳動(dòng)物細(xì)胞的最大特征。把真菌細(xì)胞壁成分作為靶點(diǎn)的抗真菌感染藥物一直是研究熱點(diǎn)。因此，潛在的藥物靶點(diǎn)是抑制GPI 錨定蛋白的生物合成過(guò)程。

針對(duì)真菌GPI 錨合成的生物過(guò)程設(shè)計(jì)藥物，開(kāi)發(fā)真菌細(xì)胞壁GPI-錨定蛋白抑制劑，可以破壞真菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和功能，起到抗真菌作用，還可抑制真菌細(xì)胞的毒力（粘附等），阻斷侵襲性感染形成。且GPI 錨定蛋白是真菌微生物細(xì)胞壁的主要部分，以此為靶點(diǎn)設(shè)計(jì)的藥物有很大可能不對(duì)人體細(xì)胞造成負(fù)面影響。

院士素描

廖萬(wàn)清院士在我國(guó)首次發(fā)現(xiàn)了9 種新的致病真菌及其引起的疾病類(lèi)型，發(fā)表論文385 篇，被SCI收錄62 篇，主編《真菌病學(xué)》等專(zhuān)著9 部。以第一完成人榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)各1 項(xiàng)，軍隊(duì)醫(yī)療成果一等獎(jiǎng)、上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)及其它各類(lèi)成果獎(jiǎng)共22 項(xiàng)，榮立二等功1 次，三等功4次。1990 年獲國(guó)家中青年突出貢獻(xiàn)專(zhuān)家及政府特殊津貼、1996 年榮獲上海市“僑界十杰”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)、2002 年榮獲全軍專(zhuān)業(yè)技術(shù)“重大貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”、2008 年榮獲總后勤部“一代名師”稱(chēng)號(hào)、2009 年當(dāng)選中國(guó)工程院院士、2013 年榮獲廣東省首屆“葉劍英獎(jiǎng)”、2014 年獲中華醫(yī)學(xué)會(huì)皮膚科分會(huì)“終身成就獎(jiǎng)”。