诺奖风向标2020年盖尔德纳医学奖公布:Wnt信号通路奠基人获奖

撰文 | 程玉

北美时间3月31日,加拿大盖尔德纳医学奖(Gairdner Awards)获奖人名单公布。盖尔德纳奖分三类:国际奖全球健康奖Wightman奖。此奖项又有加拿大“小诺贝尔奖”之称。1959年第一次颁奖,迄今共向387位科学家颁发了奖项,其中有92位获得了诺贝尔奖。2020年获奖人如下:

盖尔德纳国际奖获奖人

Dr. Masatoshi Takeichi 

日本理化研究所 生物系统动力研究中心,神户

Dr. Rolf Kemler 

德国马普学会 免疫与表观遗传学研究所,弗莱堡

Dr. Roel Nusse 

斯坦福大学干细胞与再生医学研究所

Dr. Mina J. Bissell 

加州大学伯克利分校 劳伦斯伯克利实验室

Dr. Elaine Fuchs

洛克菲勒大学哺乳动物细胞学实验室;HHMI研究员

John Dirks盖尔德纳全球健康奖获奖人

Salim S. Abdool Karim 

哥伦比亚大学CAPRISA中心主任;南非KwaZulu-Natal大学副校长

Quarraisha Abdool Karim 

哥伦比亚大学CAPRISA中心副主任;南非KwaZulu-Natal大学医学院教授

两位获奖人是夫妇关系。

盖尔德纳Wightman奖获奖人

Dr. Guy Rouleau 

蒙特利尔神经生物学研究所主任,神经学和神经外科系主任,麦吉尔大学

8位获奖人的贡献

Dr. Masatoshi Takeichi
发现了cadherin,鉴定了动物体内不同类型的cadherin,及其相互作用蛋白catenins。研究清楚了动物细胞如上皮细胞和神经细胞,如何通过cadherin相互识别并组装成器官。神经元之间也有Cadherin依赖的突触间相互连接。Cadherin的突变将会引发肿瘤、神经系统疾病如癫痫、听力衰弱。他的发现有助于针对这些疾病进行医药研发。
 
 
Dr. Rolf Kemler
鉴定了cadherins的相互作用蛋白catenins,它们参与了细胞与细胞间的粘附。它们的功能对于理解正常发育或疾病非常重要,catenins也参与了肿瘤的形成和生长。Beta catenin是wnt信号通路的关键分子,目前发现了100多种cadherins,它们组成了一个超家族。肿瘤经常源于上皮组织异常增生, E-cadherin维持了上皮组织的完整,是肿瘤生长的抑制者。肿瘤组织中常常发现有Cadherin突变,抗肿瘤药物的一个思路是发掘针对这些细胞粘附因子的小分子药物。对cadherins家族的研究,有助于深入理解发育、肿瘤、免疫、神经领域的科学问题。
 
 
Dr. Roel Nusse
主要贡献是研究清楚了wnt信号通路,发育中最重要的通路之一。wnt信号控制了干细胞分化和肿瘤细胞的扩增。Nusse 与Harold Varmus用小鼠模型一起发现了wnt通路的第一个基因wnt,随后Nusse在果蝇中发现了wnt的同源基因Wingless。Nusse发现beta-catenin是wnt通路的调节者,Frizzleds是Wingless的受体(与Jeremy Nathans合作)。他们还纯化出有活性的wnt蛋白,发现了其脂质修饰及作为干细胞调控因子的功能。Nusse的发现有助于理解干细胞的分化调控。
 
 
Dr. Mina J. Bissell 
提出了细胞与微环境之间“动态互惠”模型,研究了细胞基质、微环境在正常和恶性状态时的作用,提出了“动态互惠”(dynamic reciprocity)模型,有助于理解肿瘤和组织的稳态。在“动态互惠”模型中,胞外基质可以调控基因表达,基因表达也可以调控胞外基质;生理与病理状态不同。Bissell利用乳腺作为模型,建立了3D培养系统来研究微环境,细胞的组织化和生长分化。2D培养的乳腺细胞缺乏功能,但3D培养可以。这对于类器官研究很有启发。
 
 
Dr. Elaine Fuchs 
人体所有组织都在不断更新,皮肤是很明显的一种。组织中的干细胞稳态在伤口修复、炎症、肿瘤中发挥着作用。皮肤需要保持稳态以避免脱水,微生物侵害。Fuchs主要研究皮肤的自我修复机制,他的研究表明,皮肤干细胞不断地分化成表皮细胞,维持着表皮的完整。早年,她研究了keratins蛋白,这是皮肤的主要成分,若突变会引发系列疾病。在上皮细胞瘤中,肿瘤绑架了皮肤干细胞的组织修复机制。她最近的研究表明,这些细胞如何抵御化疗和免疫疗法,造成肿瘤复发。
 
 
Salim S. Abdool Karim 
Quarraisha Abdool Karim
这对南非夫妇在非洲进行的研究,深深地改变了当地和全球范围对艾滋病的防控。他们发抗现逆转录病毒药物可以阻断HIV的性传播,为艾滋病的暴露前预防(PrEP)奠定了基础,该预防战略有助于减少非洲乃至全世界的HIV感染。
 
据联合国艾滋病规划署统计,2017年全球有3700万人是HIV感染状态,其中有180万人是当年的新感染病例。在非洲,青少年占了HIV感染者的三分之二以上,少女和年轻妇女在新感染病例中占比最高。他们的研究表明科普ABC的预防措施(节欲,忠实和使用避孕套)作用不大:由于性别不平等,年轻女性通常无法说服男性伴侣使用安全套,无法坚持一夫一妻制或说服其伴侣进行HIV检测。
 
萨利姆(Salim)和Quarraisha大约在30年前开始研究面向女性的HIV预防技术。在经历了没有成效的二十年后,他们的努力终于获到了回报。他们验证了抗逆转录病毒药物可以及时阻断女性感染HIV。他们开创性的CAPRISA 004试验表明,替诺福韦凝胶(tenofovir gel)可以预防HIV感染和生殖器疱疹。这一发现被《科学》杂志评为“ 2010年十大科学突破”。该发现被联合国艾滋病规划署和世界卫生组织(WHO)宣布为艾滋病领域最重要的科学突破之一,并为当前的HIV暴露前预防措施(PrEP)提供了第一个科学证据。
 
Quarraisha还阐明了非洲的HIV的流行性质,指出了造成年轻女性艾滋病感染率过高的关键的社会、行为和生物学因素。他们识别了“HIV传播周期”,发现非洲少女感染HIV的平均年龄只有10岁左右。他们的研究变了联合国艾滋病规划署在非洲的防控政策。
 
 
Dr. Guy Rouleau
鉴定了20余种神经和精神疾病的遗传因素、神经发育过程或神经退行机制。发现了一种神经疾病的新机制。对自闭症、精神分裂症,肌肉侧索硬化遗传因素开展了系列研究。
 
他同时是开放科学的倡导者。作为主任,他把蒙特利尔神经研究所(医院)的科学研究内容传播给公众,这是世界上第一家开放科学机构。这个研究所贯彻了开放科学的理念,把医学研究、护理、医学研发融为一体。这是实践着开放获取、开放数据、开放医学标本、开放药物研发,做到了知识产权无局限。他发起了加拿大神经科学开放同盟,优化了加拿大的科研生态,促进了科研的交叉融合和社区共享。
 

盖尔德纳基金会成立于1957年,由多伦多的股票经纪人James Gairdner发起,盖尔德纳主要奖励对人类健康有重大贡献的科学家。盖尔德纳基金会通过讲座和专题会议提升加拿大的科研文化和学术创新,每年都会组织当年和之前的获奖者在至少15所加拿大的大学做巡回讲座;获奖人与大学员工、学生、乃至高中生座谈,以激励下一代的科学家。这种全国范围的年度专题会议和公开演讲,把最新的科学进展传达给了加拿大的公众。

注:文中图片均来自gairdner.org网站截图
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