第九届树兰医学青年奖获奖者:郝峻巍教授
发布时间:2023年03月15日


[教育和科研经历]

        郝峻巍,神经病学专家。2010 年博士毕业于南开大学,美国 Barrow 神经病学研究所博士后。目前工作于首都医科大学宣武医院,任宣武医院副院长、神经内科主任,国家神经疾病医学中心副主任、医学部主任,神经变性病教育部重点实验室主任,首都医科大学神经病学系副主任,国家杰出青年科学基金(2018),青年北京学者(2020),北脑学者(2021),北京市战略科技人才(2021),北京市“登峰”人才计划(2022)。
        在神经炎症与脑疾病的基础与临床研究方向上共获得国家自然科学基金 (6 项 )、国家 973 课题等 15 项课题资助,学术兼职包括中国医师协会神经内科医师分会常务委员、中国神经科学学会神经免疫学分会主任委员及 Translational Stroke Research 编委。

[主要学术贡献]

        郝峻巍教授着眼神经炎症与脑疾病发生机制和治疗策略研究,并利用调控神经炎症开展脑卒中及神经系统自身免疫性疾病的干预策略的探索。在神经系统自身免疫性疾病中阐述了 NK 细胞调控参与疾病发生的作用机制;在急性脑血管病临床转化研究中,阐明了急性脑卒中后脑内固有胶质细胞与外周浸润的免疫细胞相互作用促进神经损伤的分子机制,对急性脑卒中后免疫反应与炎症的干预策略进行探索,并在临床上开展了免疫调节治疗的概念性研究。开展以类脑智能为特色的脑卒中诊治新模式探索,依托首都医科大学宣武医院丰富的医疗资源,着眼脑科学最前沿的脑机接口技术,建立了植入病房的类脑智能医工创新工作室,医工深度协作,积极开展“以临床需求为主导”的神经系统疾病脑机接口训练系统研发和机制探索。
        通 过 基 础 研 究 及 临 床 转 化 探 索, 在神经炎症和类脑智能在神经系统疾病中应用的研究中取得一系列成果。相关成果在 PNAS、J Exp Med、Ann Neurol、JAMA Neurol 等杂志上发表 SCI 文章 80 余篇。以第一发明人获得授权专利 14 项。作为第 1核心成员获得天津市创新人才推进计划重点领域创新团队称号。2017 年荣获江苏省科学技术奖一等奖(5/11),2018 年荣获天津市自然科学奖一等奖(8/12)。培养了硕博士、博士后,为临床研究、基础科研积蓄了大量青年后备人才力量,推动了卓越青年医学人才以及临床 - 科研复合型人才培养,为神经免疫学科发展不断注入新的活力。

[心路历程]

         树兰医学奖秉承“奖掖群贤、扶植新秀,发展教育”宗旨,致力于我国医学人才培育,是所有医学科技工作者向往和追求的目标!2022 年岁末,我能有幸获得第九届树兰医学青年奖殊荣,尤其是能与医学大家郎景和院士等前辈同台领奖,倍感荣幸与鼓舞。感谢郑树森院士和李兰娟院士创办基金,感谢评委会的认可与肯定!作为我成长路上的重要里程碑,借此获奖机会,回顾梳理我和团队近十几年的科研之路,总结经验,继往开来,不断做真正对医学发展有意义的事情!
        2008 年至 2011 年,作为南开大学与美国 Barrow 神经病学研究所联合培养人才,我赴美国 Barrow 神经病学研究所开展博士及博士后研究工作,开启了神经免疫学的探索之路。医学科研工作属于时间密集型工作,需要在工作上有更多的投入,很辛苦,那段时间我几乎每天以超过 12 个小时的时间投入到课题研究中,并兼顾临床学习,对神经免疫逐步培养了浓厚的兴趣和有了深入的认识,很多成果就是在那一段时期取得的。2011 年,我以人才引进的方式进入天津医科大学总医院神经内科,2019 年又被人才引进至首都医科大学宣武医院神经内科,在繁忙临床工作之余,持续开展基础与临床研究创新工作。
        我长期以来的临床和研究方向为神经免疫炎症,中枢神经系统内的免疫与炎症反应具有独特的发生发展机制,不但可以直接参与多种自身免疫性疾病,如多发性硬化视神经脊髓炎疾病谱、自身免疫性脑炎等,在急性脑血管病、颅脑外伤、阿尔茨海默病、帕金森病等其他类型神经系统疾病的病程中也起着重要作用。我和团队以经典的神经系统自身免疫性疾病和脑血管病为着力点,探索免疫炎症干预的新策略,并取得了一系列创新性成果。
        1. 免疫炎症在神经系统疾病发生发展中的作用机制研究
        1.1 以 NK 细胞为代表的外周免疫细胞,在中枢神经系统疾病中的区域免疫学特征及作用机制
        我们团队在神经系统炎症和免疫介导的疾病中发现,如患有 MS、重症肌无力等疾病的患者,与健康人相比,其 NK 细胞数量减少,且杀伤靶细胞的能力下降。在 MS 的动物模型实验性变态反应性脑脊髓炎(EAE)中,发现 NK 细胞无法趋化至中枢的小鼠(Cx3cr1-/-) 均表现出免疫炎症增强、病灶扩大及临床症状的加重。扩增 CNS 内的 NK 细胞可以抑制脑内炎症反应,减轻髓鞘脱失,从而缓解临床症状。进一步研究发现组蛋白甲基化酶 Ezh2 敲除后能显著促进 NK 细胞的分化进程,增强 NK 细胞杀伤能力,为有效扩增 NK 细胞和利用其生物学特性治疗 CNS自身免疫性疾病奠定基础。相关实验结果发表在免疫学及神经病学专业期刊和综合性期刊上(The Journal of Experimental Medicine 2010, 共 同 第 一 作 者 排 第 一;Annals of Neurology 2011,第一作者;PNAS 2015,共同作者)。进入到脑内的 NK 细胞,到底是哪个亚群发挥真正的抗炎作用?我们团队首先发现部分 NK 细胞具备完整的乙酰胆碱(ACh)合成代谢系统,乙酰胆碱转移酶 (ChAT)是合成乙酰胆碱最关键的酶,进一步基因芯片分析,分泌乙酰胆碱的 NK 细胞亚群具有独特的免疫表型,向中枢的迁移能力增强、细胞毒性降低。通过体外实验发现分泌乙酰胆碱的 NK 细胞亚群能够与 CCR2+Ly6Chi 促炎性单核巨噬细胞形成免疫突触,可以直接导致对促炎细胞的杀伤作用,并且通过 a7乙酰胆碱受体通路抑制炎症因子的释放;在病人标本上检测发现 MS 病灶周围存在分泌乙酰胆碱的 NK 细胞,且外周胆碱能活性与多发性硬化症的病情呈正相关,说明乙酰胆碱内源性胆碱能抗炎通路在维持机体免疫稳态可能发挥着重要的作用。
        目 前 为 止 我 们 关 于 NK 细 胞 在 自 身免疫性疾病的相关研究成果已经被 Lancet(2013, 381: 2167-75)、Nature(2010, 466: 904–905)、Cell(2016, 165: 45-60)等 SCI收录的综述和论文引用。受神经科学领域综述 杂 志 Neuroscience & Biobehavioral Reviews主 编 Giovanni Laviola 教 授 的 邀 请, 撰 写 了内源性胆碱能抗炎通路作为神经系统疾病新型治疗策略的专题综述(Neuroscience & Biobehavioral Reviews 2017,通讯作者)。
        1.2 脑内固有免疫细胞调节中枢神经免疫微环境,影响神经损伤的作用及机制研究
        中枢神经系统疾病的发生发展,如多发性硬化和脑血管病,往往伴有神经损伤以及脑内胶质细胞的活化。受损细胞释放内源性危险信号即损伤级联分子触发一系列的炎症事件,活化的胶质细胞将会释放大量的炎症因子引发神经损伤。目前神经系统疾病中脑内胶质细胞(星形胶质细胞、小胶质细胞)如何调节脑内免疫微环境,和外周免疫系统之间信息互递、影响免疫炎症转归和疾病预后的机制,并不十分清楚。我们团队通过蛋白质组学阵列分析,发现缺血性卒中后IL-15 在脑内表达明显增高,且星形胶质细胞是其主要来源。利用星形胶质细胞 IL-15特异性过表达转基因小鼠,发现在诱导脑卒中后,中枢内的 NK 细胞数量增多活性明显增强,进一步导致了缺血后脑损伤的加重。我们的重要发现就是找到了星形胶质细胞来源的 IL-15 是活化脑内 NK 细胞加重脑损伤关键炎症因子。以上相关研究成果发表于综合性期刊(PNAS 2017b,通讯作者)。
        德克萨斯大学休斯顿医学中心神经内 科 主 任、 卒 中 研 究 中 心 主 任 Louise D. McCullough 教 授 在 同 期 杂 志 以“Astrocytes fuel the fire of lymphocyte toxicity after stroke”为题撰写专题评述,明确指出这一新的研究证据可能对创伤性脑损伤和神经退行性疾病的研究有重要的启示和影响(PNAS, 2017; 114: 425-427)。
        小胶质细胞在神经损伤及修复中扮演重要角色,针对小胶质细胞调控取得了一系列成果。在缺血性卒中当中,我们团队利用锌指结构转录因子 ZEB1 条件敲除和过表达小鼠,发现 ZEB1 高表达可以激活小胶质细胞内 TGF-β1 的转录,从而抑制星形胶质细胞 CXCL1 的分泌,减少中性粒细胞向中枢浸润,从而减轻脑损伤(Cell Reports 2018,共同通讯作者)。活化的促炎性小胶质细胞通过与神经元相互作用,引起神经元凋亡,导致卒中后神经组织损伤及功能障碍。我们通过实验发现,过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 辅助激活因子 PGC-1α,通过上调神经元 PGC-1α、改善神经元线粒体能量代谢和抑制 ROS 产生,能够缓解神经元损伤,减轻缺血后认知功能障碍(Theranostics 2020,通讯作者)。缺血性卒中急性期可能伴有更加剧烈的免疫炎症反应,而小胶质细胞作为中枢免疫炎症反应的始动细胞,迅速发生活化以及表型转变。缺血缺氧条件下,小胶质细胞能量代谢调控蛋白 PGC-1α 表达发生显著改变。通过上调小胶质细胞 PGC-1α 可调控其线粒体能量代谢,显著改善小胶质细胞免疫表型及功能,进而通过调控细胞自噬显著减轻急性期免疫炎症反应,减轻神经损伤(Genome Medicine 2021,通讯作者)。为了进一步对缺血性卒中后小胶质细胞亚群的免疫学特性进行研究,我们利用单细胞测序发现缺血性卒中特异性小胶质细胞亚群分布并绘 制 图 谱(J Cereb Blood Flow Metab 2022,通讯作者)。
        通过以上对脑内胶质细胞为代表的固有免疫细胞调控在神经系统疾病中的作用及机制的研究,取得了一系列成果以及同行的广泛关注,为团队进一步靶向治疗策略的探索奠定基础。
        2. 免疫干预在神经系统疾病治疗中的探索
        2.1 探索急性脑卒中后免疫反应与炎症的干预策略,并在临床上开展了免疫调节治疗的概念性研究
        近年来,团队持续拓展脑卒中的治疗策略,选择了起效迅速、半衰期短的免疫调节剂芬戈莫德(Fingolimod,FTY720,鞘氨醇 1-磷酸受体调节剂)对卒中后的免疫炎性反应进行调节,发现芬戈莫德能够使循环中的淋巴细胞在淋巴结内滞留,从而减少反应性淋巴细胞进入循环的几率,进而防止这些细胞浸润迁移至脑内,减轻卒中急性期脑内炎症反应,从而减轻脑水肿,减小梗死体积的扩大程度,有效改善了临床症状及预后(PNAS 2014,共同作者;JAMA Neurology 2014,共同作者;Translational Stroke Research 2018,通讯作者),相关临床研究也已伦理获批和国际注册,已完成部分试验。并进一步在动物模型上利用选择性的 S1PR1 激动剂降低脑内炎症反应,缓解临床预后,取得了更好的效果(Stroke 2016,共同作者)。我们揭示了在出血性脑卒中中炎症信号通路被激活,PD-L1 信号转导通路对免疫炎症的调控具有重要意义。利用单克隆抗体特异性干预PD-L1 通路可促使小胶质细胞向抑炎性小胶质细胞表型分化,从而对出血性脑卒中发挥保护作用(Stroke 2017,通讯作者)。
        关于脑卒中后免疫反应与炎症动物实验及临床干预策略的相关研究被 The Lancet Neurol(2016, 15: 869-881)、Nat Rev Neurol(2017, 13:420-433)等杂志引用。美国麻省总医院神经重症科主任 Jonathan Rosand 教授以及耶鲁大学医学院的 Kevin N. Sheth 教授对免疫干预脑出血的文章做了同期评述 (JAMA Neurol. 2014, 71:1083-4)。
        2.2 利用类脑智能探索卒中超早期训练,研究调控神经炎症促进神经功能重建的干预策略
        作为首批北京市研究型病房神经疾病类脑智能方向负责人,开展了以类脑智能为特色的脑卒中诊治新模式探索,着眼脑科学最前沿的脑机接口技术,创新性提出和建立了基于人工智能的脑卒中超早期功能重建单元,医工深度协作,积极开展“从临床中来,在临床中做,到临床中用”的神经系统疾病脑机接口训练系统研发和机制探索。建立了中国首个超百人次脑卒中人群脑电数据集,分析提取基于疾病人群的脑电特征,研发与优化非侵入式脑机接口治疗算法、设备与方案,建立适合中国卒中人群的脑卒中专有范式脑机接口系统,同时通过基础研究等,明确功能与炎症之间交互关系,探索炎症 - 神经重塑作用轴的机制。
        基于人工智能的脑卒中超早期功能重建单元新模式,获同行高度评价,相关介绍论文于 2022 年 1 月发表于《中华医学杂志》,申请专利 20 余项,已授权 11 项,获工信部人工智能医疗器械创新任务揭榜项目和 CDC国家慢性病示范推广项目。
        神经免疫炎症方向是神经病学甚至医学领域进展最快、成绩最卓越的领域之一。在过去 20 年几乎每年有新的、高度有效控制疾病进展的免疫修饰类药物上市,在欧美发达国家神经免疫疾病研究和诊治已成为较为完整的学科体系。目前我国处于发展阶段,在美国的三年,我看到了国内外的差异,让我回国后义无反顾投入到中国的神经免疫炎症科研工作中。
        回国 10 余年,医路走来,一路探索,对神经免疫炎症的探索心得,让我下定决心继续深入探索,本人既是工作在一线的临床医生,也是深入实验室的科研工作者,这一系列的研究体现了从临床问题到基础研究,再到临床实践之间的转化,突出了转化医学的价值,快速地将科研成果转变为可行的临床决策,并进一步对免疫干预治疗进行了创新性的探索,为免疫炎症和类脑智能在神经系统疾病的应用研究注入了新的活力。我们团队致力于建立成体系的、有国际影响力的神经免疫疾病诊疗中心,补齐我国疾病研究和诊治短板,相信未来在神经免疫相关疾病的发病机制研究、临床诊断、实验室诊断、药物研发、临床建设等方面,能够起到重要的引领作用,最终诊治疾病,惠泽患者,意义非凡,我也坚信这是真正对医学发展有意义的事情。
              
[代表性著作]




[获奖者风采]




[提名人]



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