“尽力者,则止其身,尽心者,则洪于远。”生物技术研究所李卓玉教授团队数十年来致力于我省特色谷物资源功能分子对肠道肿瘤的靶向干预,获得了具有自主知识产权的靶向抗大肠癌活性蛋白FMBP,该蛋白具有低毒性和高效靶向杀伤肠癌细胞的特性。近期的研究工作揭示了谷糠蛋白FMBP抑制肠道肿瘤的分子靶点和作用机制。该研究成果《Peroxidase from foxtail millet bran exerts anti-colorectal cancer activity via targeting cell-surface GRP78 to inactivate STAT3 pathway》于2021年在国际药学顶级期刊《Acta Pharmaceutica Sinica B》。在线发表不久,经国际肿瘤组织提名,对研究成果进行严格评审,于12月被国际肿瘤学和癌症研究组织授予“最佳研究奖”。
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芃芃粟米 虚怀问“药”
杂粮是享誉天下的药食同源之物,山西省因其独特的自然地理和气候条件,在杂粮种植上具有天然优势。这里种植的杂粮作物颗粒饱满、品质优良、营养丰富,作为杂粮的主产地,山西素有“杂粮王国”的美誉。身处三晋大地,一日三餐食在山西,在研究肠道肿瘤的靶向干预时,李卓玉教授团队便将目光转向了身边的特色农产品,尝试在其中找到有效抑制大肠癌肿瘤的活性物质。
谷子在我国北方种植较为广泛,谷子去皮后俗称小米,小米加工的副产物便是谷糠,由糙米的果皮层、糊粉层和胚芽组成,李卓玉教授团队发现的谷糠抗肠癌活性蛋白FMBP便是从此原材料中获得的。随着生活条件的改善,外观粗糙、难以咀嚼的谷糠早已退出了人们的餐桌,殊不知谷糠内的营养成分十分丰富,其富含的蛋白质、多酚、维生素和矿物质等含量均远高于小米,具有降血脂、降胆固醇、降血糖、抗动脉硬化、抗衰老、抗肿瘤、抗疲劳等营养功效,极具开发应用潜力。因为植物蛋白具有开发为靶向抗肿瘤药物的潜力,所以团队尝试从十几种山西特色农产品中获取抗肿瘤活性蛋白。就在一次“偶然”的实验观察中,谷糠蛋白高效抑制肠癌细胞生长的特性被发现。团队成员单树花老师云淡风轻的一句“很幸运”一笔带过了多年来不间断的孜孜以求。从提取纯化蛋白到抗肠癌活性评价、机制研究,十余年的时间反复实验是科研常态,得不到理想的结果更是家常便饭。科学发现带来的喜悦只是一瞬,因为“发现”只是工作的开始,而研究透彻其内在机制并得以大规模应用才是它的价值所在。漫漫长路,他们在平和中渗透着匠心,蕴含着坚持与探索的力量。
“当生命意识到宇宙奥秘的存在时,距它最终解开这个奥秘也只有一步之遥了。”当质朴的原料邂逅高超的技术,经过反复实验,研究最终证实——谷糠中获得的活性蛋白FMBP对大肠癌肿瘤细胞具有很好的靶向性。“这一发现是之前国内外从未报道过的”,李卓玉教授说这句话的时候,眼神熠熠发光。
这一研究的收官之作以《Peroxidase from foxtail millet bran exerts anti-colorectal cancer activity via targeting cell-surface GRP78 to inactivate STAT3 pathway》一文刊登在了国际药学顶级期刊《Acta Pharmaceutica Sinica B》上。就在文章在线发表不久,好消息接踵而来——他们的这项研究成果被国际肿瘤和癌症研究组织授予“最佳研究奖”。
这项创新性研究成果不仅是李卓玉教授团队数十年如一日科研攻关所收获的“礼物”,未来更是大肠癌患者的“福音”。
现有治疗癌症的主要方法是手术和化学药物辅助治疗,尽管现有手段能在一定程度上治疗癌症,但也带来了让人无法忍受的副作用,例如脱发、消瘦、生活质量下降等痛苦。相较于此,谷糠蛋白FMBP在抑制大肠癌细胞上具有诸多优势:首先它对大肠癌肿瘤具有高效靶向性,对人体毒性小、过敏性低,对患者副作用较小;其次,该蛋白的原材料谷糠极易获取,蛋白生产成本低,价格适宜,将造福更多癌症患者和家庭。该成果的成功研发将为打造山西特色的抗肿瘤新型药物品牌提供理论依据,同时极大促进我省医药大健康的发展。
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赤心报国 情归三晋
“一寸赤心惟报国。”李卓玉教授于1997年4月从山西大学赴德国Kaiserslautern大学深造,之后在英国Dundee大学生物医学中心从事肿瘤分子病理机制及靶向干预研究。国际一流的科研平台和学术环境,对任何一个有学术理想的****来说都是巨大的诱惑,“可我就是一个普通人,有自己的故土和亲人,有要照顾的父母,有割舍不下的魂牵梦萦。”最终李卓玉老师还是为“情”所系,辞去了在英国稳定的工作,带着科研梦想和一颗赤子之心回到祖国,回到山西,回到母校。“按照自己的想法也许也能走出一条不一样的路来”,带着这样的愿景,她扎根三晋热土,开始为山西大学生物研究谋,为山西转型发展谋,为中国生物医学谋。
“任何事情不是说出来的,是干出来的。要不忘初心、持之以恒。” “从读研究生以来,我一直在生物医药领域,一直就想做肿瘤学方面的研究。” 李卓玉教授进行大肠癌研究的初衷很简单——兴趣所在,志之所向。从在山西大学求学开始,一路走到欧洲顶级的生物医学中心,又回到母校教书育人,数十年坚守在热爱的领域里埋首研究,不断向着心中的目标靠近,不仅如此,她还引领一方学子追求真理,指引更多学生走向更广阔的天地。她在科研工作者与“大先生”这两个角色上尽责尽职,践行着“低调做人、高调做事,敢于创新、勇立潮头” 的使命。
师恩似海,一刻不曾忘。作为该项研究成果第一作者的单树花老师,师承李卓玉教授。每每提到李老师,单老师总是感慨 “李老师是我生命中非常重要的人。从博士起就一直跟着李老师,亦师亦友在同一领域打拼十余年,李老师对工作特别热忱,有时一个问题能想一晚上,这种对学术的痴迷深深感染了我,也感染了我们团队。”身为人师,传道授业解惑是基,教人求真,育人学做真人是本。曾经的学生现在也逐渐成长起来,成为更多学生的老师,对大肠癌研究的热情与执着也在代代传承。热爱可抵枯燥难耐,兴趣可平漫长等待。从单枪匹马起步到拥有核心团队、创造丰硕成果,科研就是一个从无到有不断积累的过程,更是个坐“冷板凳”的过程。太多的不确定性横亘在团队面前,没有标准答案那就自己算出标准答案,一步步摸着石头过河,久久为功,终于拨开迷雾,始现谷糠真面目,找到适合的靶向抗肠癌活性蛋白。单老师回忆起科研经历,由衷地感叹:“这几年的学习和指导学生的工作经历,再加上李老师潜移默化的影响,我觉得:科研需要兴趣!喜欢就能激发出无穷力量,只要静下心来,坚定努力的方向,我相信梦想的实现指日可待。”
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他们遇见挫败、遇见欣赏、遇见传奇、也遇见情义,一直在科研路上延续生命的意义。“药品关乎每一位病人的健康,一定要谨慎小心,不能出半点差错,所以药品研发时间漫长。”从谷糠抗肿瘤蛋白的发现到实现量产并应用于临床,让谷糠蛋白真正与大肠癌正面交锋还有很多难关要过,然而,关关难过关关过,团队对下一步的研究仍然信心满满。研究成果的获奖是新的研究之旅的开始。李卓玉教授团队将走出实验室,走入更多企业当中,开展谷糠蛋白的临床前期工作。团队将继续立足三晋,面向人民生命健康,身怀赤子心,力扬报国志。