贺福初院士：蛋白质组学驱动精准医学开启新时代

人类基因组计划（Human Genome Project,HGP）的宗旨在于测定组成人类染色体（单倍体）中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列，从而绘制人类基因组图谱，并且辨识其载有的基因及其序列，以达到破译人类遗传信息的目的。HGP由美国科学家于1985年率先提出，1990年正式启动。四年后，中国的人类基因组计划在国家自然科学基金委员会的支持下启动，并得到国家高技术发展计划和国家自然科学基金的资助。

贺福初指出：“人类基因组计划开启了全球生物技术时代，即生物经济的新时代。”

《自然》杂志在创建150周年时的学科分析表明，1930年后生物医学领域已经成为整个自然科学领域的半壁江山。美国前总统奥巴马曾在2018年国情咨文中指出，每一个用于测出人类基因图谱的美元都给美国经济带来了140美元的收入。

贺福初表示 ：“在推动大科学计划的历史大背景之下，美国所推动的生物医学领域大科学计划不胜枚举，这值得我们学习和借鉴。”他认为，美国的发展历程让人认识到“铁石战略”的重要性——铁石战略即全力实施大科学计划，稳固美国超一流的国际大国地位，并以此为龙头带动其高技术及其产业的发展。

2001年，HGP公开发布人类基因组工作草图。到了2002年，全球开始推动一个更大的新计划“蛋白质组计划”。当时贺福初带领中国团队迅速抓住这一机遇，引领了全球第一个人体器官的蛋白质组计划即肝脏蛋白质组计划。对于贺福初团队的这一工作，《自然》曾经评价道：“中国在肝脏蛋白质组研究当中占据了C位。”

在肝脏蛋白质组计划成功实施的背景之下，获得科技部863/973计划和国际合作三大计划联合支持的中国人类蛋白质组计划（CNHPP）又于2014年6月全面启动实施。

“这是一个非常重大的计划，不仅在中国的历史上是属于大规模的，在世界蛋白质组学史上也是史无前例的。”贺福初说。

他举例道，CNHPP在2019年发表了29篇CNS论文，占全国生命科学领域发文的三分之一；2020年的29篇论文则约占五分之一，2021年仍占五分之一。“作为‘国之重器’， CNHPP产生了非常重大的影响。除了支撑我们所进行的蛋白质组计划外，对中国生命科学领域、生物产业的发展以及国际顶级人才回潮的吸引、留住和生产等，均产生了重大的支撑作用。”

贺福初表示，这一计划是针对中国人群十大疾病所对应的器官，开展相应的蛋白质组研究，立足从“临床中来到临床中去”，从“大科学到小科学再到大科学”的循环螺旋式发展。

虽然CNHPP计划进行的时间并不长，但已经取得了一系列很可观的成果。如在早期肝癌的发生、发展当中，当病理学和基因组学、转录组学都应对有限的情况下，利用蛋白质组学得到了非常重要的发现——贺福初团队发现了一种全新的现象及规律即胆固醇代谢的重编程。

众所周知，胆固醇代谢史是一部非常辉煌的历史，先后共有11次14人被授予诺贝尔奖。“但对于胆固醇代谢的重编程与肿瘤的发生发展关系尤其是因果关系，是在利用蛋白质组学后才得到最准确的发现。文章发表在《自然》后得到了一系列非常高端的评价。”贺福初说。

但是，基础研究如果仅仅停留在重大科学发现的阶段，对医学重大疾病尤其是肿瘤这类复杂重大疾病的诊断治疗不能产生直接的推动作用，只是“纸上谈兵”。贺福初表示，非常希望能够将这种基础性成果用于未来肿瘤的诊断和治疗。

那么，在胆固醇代谢重编程的重大发现中，有没有可能寻找到这种机会呢？

对此，贺福初带领团队做了进一步发展性与转化性的研究，证明其中一个分子是胆固醇中非常重要的保存酶即酯化酶。“当细胞内的胆固醇非常高时将其保存起来，这样的酶叫酯化酶。这个分子曾经被做成抑制剂，辉瑞公司发展其用以抗动脉粥样硬化，但是非常遗憾在抗动脉粥样硬化的三期临床当中失败了。我们就想能不能在抗肿瘤当中焕发新生呢？”贺福初说。

事实证明的确可以。贺福初团队因此通过蛋白质组学发现了胆固醇代谢重编程，并证明其中一个名为SOAT1的分子具有靶向治疗肿瘤的增殖和转移效果，这一成果被发表在《自然》杂志上。

贺福初表示：“在这篇论文的结尾处，我们指出这一实践标明了一个新时代的开启，这就是蛋白质组学驱动的精准医学时代。”

精准医学过去基本上由基因组学推动。作为一个新的推动力和新生学科，蛋白质组学进一步推动了精准医学的发展，贺福初认为：“这是史无前例的，真正开启了一个新时代，因此《自然》杂志给予了充分的肯定。”

这一PDPM范式被证实不仅能用于肝癌治疗，在其他肿瘤中也是适用的，具有普适性。这种普适性的新范式随后获得一系列肯定，贺福初因此荣获2020年蛋白质组学“杰出成就奖”，这也是亚太地区研究人员二十年来第一次被授予该奖项。

要建设中国创新高地，除了成为全球科学中心能够推动一系列重大科学突破外，还应当要引导一些具有时代指征性的重大科学计划。党的十八届五中全会、国家“十三五”规划和《国家创新驱动发展战略纲要》等对此作出了部署。2018年，我国正式印发了《积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案》。

“我们能不能再做一个更大规模的计划？比如类似于人类基因计划的这种全球计划？”贺福初说。

他表示，目前科技部正在推进、培育能够领导全球性的大科学计划，至今国家层面上的培育项目有三个，其中人类蛋白质组计划2.0——“慧眼”国际总部计划落户在广州。

选用“慧眼”这个词来描述和定义人体蛋白质组计划导航图，其目标是形成将生物技术和信息技术、智能技术集大成的智慧医学新范式。贺福初解释，“慧眼”一词来自佛经《金刚经》，其四眼的发展内容与现代科学，尤其是物质科学的发展从数据到信息、知识、智慧是不谋而合的。