文｜江河
12月14日，Nature雜志公布2022年度“十大人物”（Nature’s 10）。作為唯一華人，北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心（BIOPIC）謝曉亮課題組副研究員、北京昌平實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)銜科學(xué)家曹云龍入選。
(資料圖)
對(duì)于曹云龍的工作，Nature給出的評(píng)語(yǔ)是，新冠病毒預(yù)測(cè)者。他追蹤了新冠病毒的演化，并預(yù)測(cè)了導(dǎo)致新變異株產(chǎn)生的部分突變。
曹云龍 圖源：北大
預(yù)測(cè)者
2022年，奧密克戎在全球流行，打破了病毒的單一進(jìn)化規(guī)律，多種亞型株不斷變異出現(xiàn)并顯示出很強(qiáng)的免疫逃逸能力。尤其值得注意的是，今年8月份以來(lái)，上百種突變株在全球范圍內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)。
奧密克戎的變異株仍在快速涌現(xiàn)，不同支系紛繁復(fù)雜。但曹云龍與團(tuán)隊(duì)成員持續(xù)追蹤觀察發(fā)現(xiàn)，病毒的突變正在呈趨同趨勢(shì)。
現(xiàn)有證據(jù)表明，新冠病毒奧密克戎支系目前的演化是由中和抗體導(dǎo)致的免疫逃逸壓力主導(dǎo)的。曹云龍受到美國(guó)進(jìn)化生物學(xué)家Jesse Bloom研究的啟發(fā)，開(kāi)發(fā)了一種高通量方法來(lái)追蹤病毒是如何進(jìn)化以逃避成百上千種抗體的。據(jù)Nature引述曹云龍說(shuō)法，如果使用傳統(tǒng)技術(shù)，這個(gè)過(guò)程需要數(shù)年時(shí)間，而他們僅僅用數(shù)周就完成了。
曹云龍表示，“利用大量不同變異株感染者抗體逃逸圖譜，我們可以分析出在不同的免疫背景下，分別是哪些RBD（受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域）突變有利于病毒逃逸最多的強(qiáng)效中和抗體，并較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出不同毒株的突變趨勢(shì)”。
曹云龍與團(tuán)隊(duì)成員構(gòu)建了基于中和抗體免疫壓力的新冠病毒RBD進(jìn)化趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型。他們于7月基于模型構(gòu)建出的假病毒與隨后10月、11月大量出現(xiàn)的新變異株相似度極高，相關(guān)預(yù)測(cè)很快在病毒實(shí)際發(fā)生的進(jìn)化中得到驗(yàn)證。
這一結(jié)果表明，新冠在群體免疫壓力下所產(chǎn)生的突變是可以被預(yù)測(cè)的。那么通過(guò)預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的變異株并構(gòu)建出相應(yīng)的假病毒，可以提前設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)疫苗和抗體藥物以應(yīng)對(duì)未來(lái)可能出現(xiàn)的疫情。
與病毒競(jìng)速
曹云龍2014年本科畢業(yè)于浙江大學(xué)竺可楨學(xué)院物理學(xué)專業(yè)，2019年獲得哈佛大學(xué)化學(xué)博士學(xué)位，師從謝曉亮。2020年回國(guó)前，主要從事單細(xì)胞組學(xué)特別是甲基化研究及測(cè)序技術(shù)研發(fā)。他發(fā)明了高度靈敏的單細(xì)胞CABERNET甲基化測(cè)序技術(shù)并已將之應(yīng)用于細(xì)胞發(fā)育和分化中DNA甲基化研究及癌癥早篩。
新冠疫情的暴發(fā)改變了曹云龍的研究方向。他投身到免疫學(xué)和病毒學(xué)領(lǐng)域，并將科研重點(diǎn)迅速轉(zhuǎn)變到新冠病毒及其相關(guān)抗體藥物和疫苗研究中。
利用課題組在單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)領(lǐng)域的特長(zhǎng)，科研團(tuán)隊(duì)快速?gòu)男鹿诳祻?fù)者B細(xì)胞中篩選出大量新冠病毒高效中和抗體，發(fā)現(xiàn)的DXP-604是國(guó)際上為數(shù)極少的對(duì)所有變異株特別是奧密克戎株有效的中和抗體。然而在后續(xù)的臨床開(kāi)發(fā)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)DXP-604被奧密克戎新變異株所逃逸。“這促使我們反思，對(duì)于新冠這類快速突變的病毒，抗體的廣譜性與中和活性同樣重要、甚至更加重要”，曹云龍解釋道，“抗體的廣譜性不僅取決于抗體本身的生化特性，同時(shí)也取決于病毒的突變規(guī)律和進(jìn)化方向”。
隨后科研團(tuán)隊(duì)從接種了新冠疫苗的非典康復(fù)者中篩選出了一對(duì)廣譜中和抗體——SA55和SA58。其中，SA55是目前國(guó)際上已知唯一處于臨床階段的，對(duì)包括BQ.1.1和XBB等株在內(nèi)的所有當(dāng)前流行株都有效的抗體。SA55是一個(gè)非常“稀缺”的抗體，在目前的人群免疫背景中幾乎不存在類似的抗體。這意味著其對(duì)應(yīng)逃逸位點(diǎn)目前幾乎不存在免疫壓力，因此很難進(jìn)化出可以逃逸SA55的突變株。
新冠疫情暴發(fā)以來(lái)，曹云龍以第一作者或共同通訊在Nature、Cell、Lancet Infectious Diseases等雜志發(fā)表10余篇關(guān)于新冠病毒免疫研究的重要論文。今年1月，曹云龍入選了《麻省理工科技評(píng)論》2021年度中國(guó)“35歲以下科技創(chuàng)新35人”榜單。
曹云龍表示，“除了正在研發(fā)的廣譜中和抗體藥物，我們還將致力于研制可以克服既往“免疫印跡”干擾影響的廣譜疫苗，從而互補(bǔ)地提供對(duì)新冠疫情的全方位防護(hù)。”
Nature年度十大人物
其他9位入選者分別是：
“天空獵手”——美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）戈達(dá)德航天中心天文學(xué)家Jane Rigby。她在將詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡送入太空并正常工作方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
“氣候革命者”——孟加拉國(guó)達(dá)卡國(guó)際氣候變化與發(fā)展中心主任Saleemul Huq。他幫助迫使富裕國(guó)家為氣候變化造成的損失和破壞買單。
“烏克蘭之聲”——聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）烏克蘭代表團(tuán)團(tuán)長(zhǎng)Svitlana Krakovska。她提出了地緣政治與化石燃料間的關(guān)聯(lián)。
“猴痘警衛(wèi)員”——尼日利亞尼日爾三角洲大學(xué)的傳染病醫(yī)生Dimie Ogoina。他的研究幫助世界其他地區(qū)抗擊該病毒。
“長(zhǎng)新冠關(guān)注者”——“患者主導(dǎo)研究合作組織”的創(chuàng)始成員Lisa McCorkell。這個(gè)組織的成員是一群研究人員，專門開(kāi)展關(guān)于長(zhǎng)新冠的研究并為這類研究提供信息。
“墮胎調(diào)查員”——美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校人口學(xué)家Diana Greene Foster。在美國(guó)最高法院允許各州禁止墮胎后，她開(kāi)始追蹤其后果。
“危機(jī)外交家”——聯(lián)合國(guó)秘書(shū)長(zhǎng)安東尼奧·古特雷斯（António Guterres）。他代表人類的良知大膽發(fā)聲。
“異種移植開(kāi)路先鋒”——美國(guó)馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院外科教授Muhammad Mohiuddin。這位外科醫(yī)生和他的團(tuán)隊(duì)將第一顆經(jīng)過(guò)基因編輯的豬心臟移植到人體中。
“政策規(guī)劃師”——美國(guó)科技政策辦公室（OSTP）代理主任Alondra Nelson。在她的掌舵下，OSTP在公平、誠(chéng)信和開(kāi)放獲取方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步。
標(biāo)簽： 年度十大人物
