採訪 | 王宜強

責編 | 湯佩蘭

近年來，每年十月由諾貝爾獎評選和頒授引起的學界討論中，都少不了華人科學家的參與。2019年10月7日，發現細胞感知和適應氧氣機制的三位科學家獲得諾貝爾生理學獎。其中一位是來自哈佛醫學院達納-法伯癌症研究所的威廉·凱林（ William G. Kaelin, Jr.）。

回想起在凱林實驗室工作的日子，廈門大學附屬翔安醫院執行院長、廈門大學醫學院教授張國君提到最多的一個詞就是“嚴謹”。

Kaelin實驗室規條2.0版（Top Ten Kaelinisms v2.0） 。本圖由受訪者提供。

Kaelin實驗室的“十條規誡”

10.世上有兩種型別的科學家。一類科學家的噩夢是結果被別人搶發，另一類科學家的噩夢是自己的結論被證明是錯誤的。你說吧，你想成為哪種型別的？

9.你在實驗室花費的時間和你的文章數量幾乎成正比。

8.除非另有其他證明，所有合適表型的失去都可能是脫靶了。

7.你這兒展示的是模擬結果，但是你需要的是數字結果。（潛臺詞：資料的級別還不夠）。

6.挽救實驗在哪裡？？？（意思是當年你完成某基因的過表達或者敲出（減）實驗時，一定要再做表達回來的挽救實驗）。

5.穩定性和可重複性可不是一回事哦。（潛臺詞：再可靠的資料也需要具備可重複性）。

4.你的資料最可能而且不符合你的假設的解釋是什麼？

3.“你的實驗僅僅和你的對照一樣強”潛臺詞就是“沒有什麼比空白印跡更讓人憂傷的了”。

2.“你要相信我，因為我已經研究這個-年了”請用現在的年份減去1992，然後填空。（意思是Kaelin教授從1992年起就開始從事該領域研究）。

1.“你的蜜月結束了哦”**提示：蜜月持續了一年了……（潛臺詞：以後就不客氣了，苦日子也就來了）。

除了“十條規誡”，張國君還介紹了凱林的研究工作。讓我們跟隨下面的專訪一起了解吧。

張國君：我第一時間是在Kaelin實驗室的微信群裡獲知這個訊息的。我從1999年的8月份到2004年12月，在Kaelin實驗室從事博士後研究，離開Kaelin實驗室之後包括我回國之後都依然和Kaelin教授以及Kaelin實驗室的新老成員們保持著密切的聯絡。我們有多種聯絡方式，包括微信群。得知Kaelin教授獲獎時，我正在跟我的助手整理將在10月底一個學術會上報告要用的PPT，聽到這個訊息之後我非常高興，很激動也很自豪，因為畢竟也在這個領域貢獻過自己的精力和時間。

張國君與博士後導師凱林。圖片由受訪者提供。

HIF是個雙刃劍

張國君：1999年我在日本拿到PhD學位後，聯絡去美國做博士後研究，當時在同一時間收到了若干個實驗室的offer，包括UCSD（注：加州大學聖迭戈分校，University of California，簡稱UCSD）、UCSF（注：加州大學舊金山分校，University of California，簡稱UCSF），還有NIH（美國國立衛生研究院）等。最終選擇Kaelin實驗室，是考慮到我在日本從事p53相關研究工作，並且已經取得一定的重要進展，而Kaelin實驗室當時的研究重點之一是p53的同源蛋白p73。

Kaelin實驗室的研究主要集中在三個領域，第一個是p73，第二是VHL，第三是RB。我進入他實驗室後負責的主要課題是關於生物感測器（biosensor）的研究，基於課題組前期RB相關的工作基礎，構建了p27luc熒光素酶，不僅可檢測CDK2的活性，還可以監測CDK2抑制劑flavopiridol的藥代動力學特點和療效，相關研究成果發表在2004年的《自然醫學》（NatureMedicine）[1]，這種方法也收入了方法學領域的重要雜誌《酶學方法》（Methods Enzymol）中[2]。當然同一實驗室內課題彼此之間不是截然分開的，有些願意多做的人就可以涉及不同的課題。比如我在完成自己負責的課題外，還參與另一位華人學者魏文毅（現為哈佛醫學院教授）為主負責的關於課題中，文章發表在《自然》（Nature）上[3]。也就是在這一時間段，Kaelin實驗室已經把VHL的工作與HIF聯絡起來，也就是這次Kaelin獲諾獎的標誌性論文的內容[4]，我參與的關於VHL-HIF通路作用機制的相關研究後來發表在PNAS[5]和AJP上[6]。我們發現了多聚氨小分子，能夠阻斷HIF和DNA之間的結合，抑制其轉錄啟用作用，在功能上相當於HIF的抑制劑。

關於HIF的作用機制最近已有不少學者談到我就不再贅述，但想強調的是Kaelin當時不僅在哺乳動物水平，還在植物細胞進行了精緻的對照研究。還要指出的是，HIF是個雙刃劍，一方面其水平升高後可促進腫瘤生長，但是對於一些慢性貧血或者去高原的乏氧的人來講，無論是生理還是病理的條件下，它的升高可以刺激促紅細胞生成素，糾正貧血，保證體內重要器官的氧供應。這也是羅沙司他，全球首個口服低氧誘導因子脯氨醯羥化酶抑制劑（HIF-PHI）的工作原理。

“嚴謹”“嚴謹”“嚴謹”

張國君：Kaelin管理實驗室內開展的研究非常嚴謹，任何一個實驗，都要求有陰性對照和陽性對照，客觀嚴謹地對待實驗結果。比如大家總結出了Kaelin實驗室的Top Ten Kaelinisms規條，我們把它叫做“Kaelin實驗室的十條規誡”，現在已經到了2.0版，其中一條就是“The experiment is only as strong as your controls”。另外在比較差異的時候，首先要鑑別清楚兩者是否有可比性，也就是不要把桔子與蘋果做比較。在確保實驗條件相同的情況下再去對比。其次強調差別的顯著變化，而不是一點點差異，因為後面這種差異，即使有意義，可能意義也不大。

張國君：Bill（William的暱稱）是個嚴謹、以身作則的優秀導師，同時又是熱愛生活、照顧家庭的好父親、好丈夫。Kaelin教授桃李滿天下，他培養的學生不僅分佈在美國各大知名大學和研究機構，也有的在加拿大、西班牙、日本、南韓、中國等。在一開始的職業生涯中，他對自己的職業定位是臨床醫生，並曾在約翰·霍普金斯大學和達納-法伯癌症研究所接受了內科學和腫瘤學的專業培訓，這些培訓讓他思考問題總是能夠從臨床出發，無論是研究VHL-HIF還是RB，都跟疾病相關。他做事嚴謹，就像上面講到的他要求任何一個實驗都要有陰性對照和陽性對照。另外他是個勤奮的學者，並希望他的學生和同事也能具有這樣的學術作風。他每週末都會去實驗室，平時晚上也很晚才回家。Kaelin規條中還有一條就是“There is an almost liner correlation between hours at the bench and number of papers”（工作時間和論文數量之間幾乎存線上性相關）。

Bill的妻子Carolyn是一名優秀的乳腺癌專業醫生，也是一位賢妻。每當Bill收穫榮譽，無論多忙，她都陪伴在其身邊分享喜悅，他們共同把一對兒女培養成耶魯大學的優秀畢業生。但遺憾的是，在2015年Carolyn卻因腦瘤和乳腺癌離世。Carolyn生前曾多次參加泛麻省公益單車賽（Pan-Mass Challenge），以幫助達納-法伯癌症研究所募集經費。愛妻的離去讓Bill更加切身體會到癌症患者家屬的痛苦，也讓他越發明白基礎研究的重要性。因為我自己也是一位乳腺外科醫生，跟Carolyn是同行，所以她的離世也提醒我們在關注女性乳腺健康方面，還有更多路要走。

氧感知研究被諾獎認可太早了嗎？

張國君：無論是在生理還是病理條件下，氧感知和調控對人體至關重要，不僅促進了對疾病發病機理的了解，也為我們了解氧水平如何影響細胞代謝和生理功能奠定了基礎，另外他們的發現也為糾正貧血、抗擊癌症和許多其他疾病提供了新策略。我想這個原因促成了諾獎委員會的認可。

有人認為這個領域過早被諾獎認可，我不認同這個觀點。首先從1995年HIF1第一次被克隆，迄今為止已有二十多年的歷史，而且跟它相關的有很多臨床藥物，比如說抗腫瘤藥物-貝伐單抗，還有2018年在中國上市的羅沙司他，都說明這個領域的重要性。而且Kaelin在2016年初就獲得了有“諾貝爾獎風向標”之稱的拉斯克基礎醫學獎。所以不是過早，我甚至認為應更早地得到認可。

張國君：除了做好臨床工作外，目前我的團隊主要研究方向仍然是圍繞腫瘤的發病機制、防治策略、監控等方面開展。大致包括泛素化蛋白酶體途徑影響Notch3蛋白穩定性、分子影像學與靶向細胞週期抗腫瘤藥物療效監測、多模態分子影像技術應用於惡性腫瘤的外科手術導航等，特別是乳腺癌前哨淋巴結活檢和外科手術切緣判定。其實三個課題方向都可以說是我在Kaelin教授課題組時從事的研究方向的延伸，可以說，我在Kaelin實驗室所受的學術訓練，不但讓我擁有了紮實的工作基礎和豐富的研究經驗，也讓我學會如何捕捉具有重要學術意義和深度的學術問題，從而奠定了自己現在的研究方向。我們已經知道Kaelin報道VHL蛋白可以通過氧依賴的蛋白水解作用負性調節HIF-1，這一作用即是泛素化蛋白酶體途徑。

我們目前利用高通量手段篩選潛在的Notch3的泛素化連線酶並探究其具體降解途徑。另外根據我當時在Kaelin實驗室掌握的技術策略，比如監測CDK2抑制劑flavopiridol的藥代動力學特點和療效，創新設計和合成了靶向CDK4/6的多模態分子影像探針，特異性地評估以palbociclib為代表的細胞週期特異性靶向藥物的抗腫瘤療效。相關研究已於去年獲得國家自然科學基金重大研究計劃的立項支援。這些研究內容，Kaelin教授也都很感興趣，他前年到我實驗室訪問，與我的團隊成員進行了非常深入的交流探討，就這些研究的意義和應用前景都給予了充分的肯定。

2017年Kaelin到訪張國君實驗室時與課題組人員交流並“觀摩”學生實驗操作。本圖由受訪者提供。

科研可以造福人類

張國君：羅沙司是全球首個口服低氧誘導因子脯氨醯羥化酶抑制劑（HIF-PHI），於2018年12月獲得國家藥品監督管理局（NMPA）的上市批准，用於慢性腎臟病透析患者的貧血治療，近日又獲得NMPA新適應症批准，適用於非透析依賴性慢性腎病的貧血治療。

最近，Peloton公司開發的HIF-2alpha特異性的抑制劑已經進入腎癌臨床試驗的後期，並且已經知道效果顯著，相信其被批准上市也指日可待。有關HIF通路靶向藥的一系列利好訊息，說明了低氧訊號通道領域已經逐步實現從基礎到臨床轉化。不論這一科研領域，還是其他領域，隨著科研成果的累積，相信越來越多的科學家會主動推動他們的科研成果轉化。雖然這一過程艱鉅，但這激發了科研工作者的熱情，科研成果不再是冰冷的實驗結果，而是鮮活的可能會造福於人類的救命藥物。從這個角度講，像Kaelin這樣的醫生和他的機構，以及無數像我這樣同時在臨床和實驗室工作的學者，都有更深的體會。

李濟偉、白靜雯、黃浩對本文亦有貢獻

1. Zhang GJ, Safran M, Wei W, Sorensen E, Lassota P, Shapiro G, Zhelev N, Kaelin WG Jr. Bioluminescent imaging of CDK2 inhibition in vivo. Nature Medicine, 2004; 10:643-8.

2. Zhang GJ, Kaelin WG Jr. Bioluminescent imaging of ubiquitin ligase activity: measuring Cdk2 activity in vivo through changes in p27 turnover. Methods Enzymol. 2005; 399:530-49.

3. Wei W, Ayad NG, Wan Y, Zhang GJ, Kirschcner MW, Kaelin WG Jr. Degradation of the SCF component Skp2 in cell-cycle phase G1 by the anaphase-promoting complex. Nature, 2004; 428:194-8.

4. Ivan M, Kondo K, Yang H, Kim W, Valiando J, Ohh M, Salic A, Asara JM, Lane WS, Kaelin WG Jr. HIFalpha targeted for VHL-mediated destruction by proline hydroxylation: implications for O2 sensing. Science. 2001; 292:464-8.

5. Olenyuk BZ, Zhang GJ, Klco JM, Nickols NG, Kaelin WG Jr, Dervan PB. Inhibition of vascular endothelial growth factor with a sequence-specific hypoxia response element antagonist. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004; 101:16768-73.

6. Nakamura E, Abreu-e-Lima P, Awakura Y, Inoue T, Kamoto T, Ogawa O, Kotani H,

Manabe T, Zhang GJ, Kondo K, Nosé V, Kaelin WG Jr. Clusterin is a secreted marker for a hypoxia-inducible factor-independent function of the von Hippel-Lindau tumor suppressor protein. Am J Pathol. 2006; 168:574-84.