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第九届侨界贡献奖人物风采录(五)
王新泉:厚植家国情怀,直面压力挑战
2023年03月24日11:21  来源:中国侨联

王新泉教授,2008年从斯坦福大学归国,现任清华大学生命学院长聘教授、副院长,国家蛋白质科学研究(北京)设施清华大学基地常务副主任。王新泉带领实验室在非典病毒(SARS-CoV)、中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)和新型冠状病毒(SARS-CoV-2)关键蛋白的结构与功能关系、宿主高活性中和抗体研发方向上取得了一系列国际领先成果,为深入理解高致病性冠状病毒,开发临床治疗药物和疫苗,有效防控新发和再发传染病提供了重要的科技支撑。

长期坚持,锲而不舍,深入理解冠状病毒刺突蛋白

SARS-CoV引发非典疫情10年后,2012年中东地区又出现了第二种高致病性人冠状病毒MERS-CoV。从MERS-CoV研究开始,王新泉带领实验室进入了一个新的研究领域。他们利用晶体学方法测定了MERS-CoVRBD和DPP4受体的高分辨率结构,揭示了MERS-CoV和受体作用的结构基础。2017-2018年,又和清华大学医学院向烨实验室合作,利用冷冻电镜方法发现SARS-CoV的表面刺突蛋白是一个三聚体。这些研究成果为王新泉实验室在新冠疫情出现后快速取得科研突破打下了坚实的基础。

争分夺秒,“狙击”新冠病毒

2020年伊始,1月12日,中国疾控中心、中国医学科学院、中国科学院武汉病毒研究所向世界卫生组织提交了新型冠状病毒基因组序列信息,并在全球流感共享数据库(GISAID)发布。

“我立马把序列下载了,发给博士生兰君。我说你赶快去分析一下,看看是什么情况。”王新泉说,“听说有可能是冠状病毒的时候,我就已经有所准备。但没有序列,没法着手,我也不太好去问别人要序列,就等着。全世界都在等着。”

王新泉教授和张林琦教授几乎同时拨打了对方的电话——这两位在病毒研究领域配合已有十余年的老搭档一致感到新冠病毒非同小可,不可轻视,必须立刻着手研究。

在第三种高致病性人新型冠状病毒出现以后,显而易见的问题就是它的RBD的结构特点是什么,以及这种结构特点,跟SARS和MERS有多大的相同性和相异性。同时,以RBD与受体相互作用为切入点,尽快发现能够和刺突蛋白结合的中和抗体,阻断它作为“钥匙”与宿主细胞受体“锁”的作用。这些课题是当时全世界科学界关注的焦点。

1月15日晚9点半,清华医学楼实验室里灯火通明,两个团队共十人召开紧急会议,宣布投入新冠病毒研究,立刻启动新冠表面刺突蛋白基因序列的合成和“表达”工作。这是理解病毒侵染细胞和寻找抗病毒中和抗体的重要前提。

1月24日除夕夜,张林琦接到了他的老朋友、深圳市第三人民医院的张政教授的微信——深圳三院有新冠肺炎康复患者恢复期的血液样本!一个有研发实力、一个有宝贵血源希望得到系统分析,两人一拍即合!

1月25日,大年初一。王新泉、张林琦,两位在SARS、MERS等病毒研究配合十余年的老同事;张林琦、张政,曾在HIV研究上有过合作的好朋友。北京深圳,三人两地,研究团队集结。

6天后,1月31日,经过昼夜无休的试验,高品质蛋白试剂“新鲜出炉”,立即发往深圳三院。蛋白“钓饵”甫一抵达,张政团队火速开工。抗体分析、分离、评估……除了用餐和必要的休息,科研人员几乎没有踏出过实验室。终于,他们从国内感染新型冠状病毒(SARS-CoV-2)患者的康复期血液B细胞中,成功“钓”出具有高效中和能力的抗新冠病毒单克隆抗体共206株!

2月9日,克服疫情初期物流不畅的重重障碍,206株抗体及其编码基因被艰难送达北京清华园。张林琦和王新泉团队集中火力,争分夺秒对抗体结构功能和抗病毒能力进行评估。

3月2日,习近平总书记到清华大学考察调研新冠肺炎疫情防控科研攻关工作,走进了研究团队实验室。“人类同疾病较量最有力的武器就是科学技术。”习总书记的鼓励与嘱托让团队成员倍感振奋,满怀信心投入到实验中去。

三天后,抗体评估工作迎来了新的突破性进展!团队首次鉴定出高效新冠中和抗体P2C-1F11(后命名为BRII-196),这也是后来抗体联合疗法特效药中的关键抗体之一。

马不停蹄,助力研发抗新冠病毒抗体药物

王新泉和张林琦实验室合作,在世界上首批报道了新冠病毒RBD和受体ACE2的高分辨率晶体结构,准确定位了RBD和ACE2的相互作用位点,揭示了受体ACE2特异性介导新冠病毒细胞侵染的结构基础,为治疗性抗体药物开发以及疫苗的设计奠定了坚实基础。研究完成后,团队及时公布所解析的复合物结构原子坐标,并将研究成果在生命科学预印本网站BioRxiv上发表,供全国及其他国家科研人员公开下载使用,2020年最终发表在Nature上的该论文已被引用近3500次(googlescholar数据),为助力抗击新冠疫情相关研究工作做出了突出贡献。

明确了作用机制,团队决定大量制备所挑选而出的“黄金”抗体,让这些“优秀战士”进入体内去特异识别新冠病毒表面蛋白“钥匙”的关键靶位,阻断病毒“开锁”进入细胞,这正是抗体药物功能发挥的关键所在。王新泉实验室解析了一系列高活性中和抗体与新冠病毒受体结合结构域的高分辨率晶体结构,深入阐述了中和抗体抑制新冠病毒的分子机制,为理解中和抗体作用机制及后续研发做出了重要贡献。其中两株结合在不同表位的高活性中和抗体(P2C-1F11和P2B-1G5)的联合用药,在临床三期的试验中取得优异效果,最终被中国药监局批准上市,目前已被纳入新冠病毒第九版诊疗方案中,成为我国首个自主研发的新冠病毒抗体药物。

全力以赴,做工作中的领航人

除了抗击新冠疫情等科研工作,王新泉教授还有繁重的教学、管理任务,无论是教书育人还是行政管理,他都全力以赴。

自2016年起,王新泉担任生命学院副院长,同期担任蛋白质科学研究(北京)设施清华大学基地常务副主任,他带领蛋白质设施工作人员践行清华大学7天24小时开放服务理念,为校内外师生提供及时有效的测试服务,为生命学科发展提供先进的设备和技术支持。新冠疫情期间,王新泉提前部署防疫物资采购和防控保障措施,确保蛋白质设施实验技术队伍防护安全,合理安排疫情期间实验技术人员轮岗值班制度,坚持为抗疫科学研究提供保障服务。

作为优秀留学回国人员,王新泉担任清华大学“青年教师骨干领航工作站”首任站长,带领工作站通过营造氛围、建立机制、创新载体等方式,把工作站建设成为青年教师们的精神家园,并积极通过思想引领和政治吸纳,让清华校内青年优秀教师主动向党组织靠拢,使工作站在全国高校中起到了积极的引领示范作用。

(责编:韩啸、黄瑾)
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