——记首都医科大学宣武医院教授陈志国
　　
□　李明丽
　　
　　
　　今年8月19日，在第二个“中国医师节”到来之际，李克强总理作出重要批示强调：更好发挥广大医务工作者主力军作用，努力攻克癌症等重大疾病和更多疑难杂症。他要求，切实担负起人民健康守护者、健康中国推动者、医者仁心践行者的重要使命，不断增进人民群众健康福祉。这是新时代对广大医务工作者的新要求，有力地鼓舞了他们的工作斗志，增强了他们攻克重大疑难杂症的信心。
　　身为建设“健康中国”主力军中的一员，首都医科大学宣武医院教授陈志国也在“新要求”下备受激励。他是神经生物学/干细胞领域专家，多年来一直致力于针对重大疾病的新技术研发和临床转化研究工作，已经在帕金森、脊髓损伤、肿瘤的免疫治疗等方面做出了众多突破性成果。“没有全民健康，就没有全面的小康”，正如我国千千万万的医务工作者一样，在新时代的号召下，在人们群众健康的新需求下，陈志国也正在医学这条道路上，与时间竞走，与死神斗争，力求能用先进的医疗技术解决广大患者的病痛，真正实现“健康中国”的目标。
　　
从医为梦，立足交叉学科研究重大疾病
　　位于瑞典首都斯德哥尔摩，地处波罗的海和梅拉伦湖交汇处的卡罗林斯卡学院是世界上最大最好的单一医学院之一，也是世界医学排名前十的医学院。它承担了瑞典全国43%的医药类学术研究，并拥有闻名于世的负责评审和颁发诺贝尔生理学或医学奖的诺贝尔委员会。在历史上，人类医学领域诸多革命性的突破诞生于此，包括血沉（ESR）的发现、伽玛刀的发明、线粒体疾病的开创性研究以及前列腺素的首次发现等。
　　这所享誉世界的知名学府是很多投身医学领域的学子们所向往的地方，这其中当然也包括陈志国。他从小喜欢生物，对于自然、对于生命怀抱着极大的好奇与敬畏。从考上大学以后，他就决心投身医学领域。1999年，大学毕业的陈志国如愿进入卡罗林斯卡学院进行深造，他在该学院的学习分为两个阶段，第一阶段他先学习了分子医学，主要从事端粒酶的活性及调控研究；第二阶段，他系统地研究了免疫系统的不同分支对兴奋性神经毒造成的海马损伤的影响和作用机理，并在国际上首次用滴鼻灌注法在C57BL/6小鼠上建立了兴奋性神经毒诱导海马损伤的模型。
　　现有的转基因小鼠绝大多数都是C57BL/6背景，但是腹腔注射神经毒的方法无法造成海马损伤。经过几个月的苦思冥想和不断尝试，陈志国和他的同事想到了嗅球是一个不受血脑屏障保护的，能够直接和外界发生联系的特殊中枢神经部位，通过鼻腔滴注可能有利于富集神经毒并减少其对外周系统的副作用。通过实验，他们发现，果然滴鼻灌注法能有效地造模，并在不影响血脑屏障的情况下能造成海马的损伤。这是该领域第一次成功在C57BL/6小鼠上造模,这一发现受到了同行的认可和好评。
　　在这一模型的基础上，陈志国和他的同事又系统地研究了免疫系统的不同分支在神经毒造成海马损伤的过程中所起的作用。他们发现T细胞、B细胞、小胶质细胞、年龄等因素均能对海马损伤产生影响，其中T细胞有加重海马损伤的作用。经过进一步研究发现，T细胞产生的IL-12是一个关键因子：将IL-12敲除后海马损伤减轻。由于在此之前很少有人关注免疫系统对神经毒造成的海马损伤的影响，更没有人系统地研究该过程中不同的免疫分支的作用，所以陈志国和他的同事所做的研究工作对该领域有一定的开拓性贡献。
　　2004年，陈志国从卡罗林斯卡学院博士毕业后前往美国斯坦福大学从事研究工作。他深入研究了先天免疫系统在神经干细胞移植过程中的作用，并发现了有效的药物能够显著提高干细胞移植的效果；作为核心人员参加了美国国家卫生院和加州再生医学学院的科研项目，积累了丰富的科研经验。
　　“博观而约取，厚积而薄发”，经过10多年的海外学习与工作积累，陈志国自2010年回国后在包括干细胞治疗帕金森病、免疫细胞抗肿瘤等治疗领域取得了一系列重要成果。他说道：“在端粒酶方面的研究主要与肿瘤相关，后来的研究其实就是神经系统与免疫系统的交叉研究，所以在国外的留学和工作经历为我回国后在这3个学科上的交叉研究打下了很好的基础。”
　　
砥志研思，推动CAR-T技术产品的研发应用
　　2017年，美国FDA批准了两款以B细胞表面受体CD19为靶点的嵌合抗原受体修饰性T细胞(CAR-T)产品上市，分别是Kymriah应用于儿童和青年成人的难治/复发急性B淋巴细胞白血病(r/rB-ALL)和Yestacata应用于弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBL)的治疗。这两款产品使用的CAR受体均是基于以小鼠来源的CD19特异性单链抗体可变区(scFv)构建的。截至2019年，我国国家食品药品监督管理总局药品审评中心（CDE）受理的CAR-T类新药申请也已经达到13项，其中12项是关于以CD19分子为靶点，且使用小鼠来源scFv构建的CAR修饰性T细胞生物制剂的申请。由此可见，CAR-T已经成为免疫抗肿瘤治疗领域中极具应用潜力的新型细胞类生物制剂。
　　虽然鼠源性CD19CAR-T在r/rB-ALL的临床治疗中表现出了令人振奋的临床疗效，但是随着受试者使用数量的增加，其临床应用的瓶颈也日益凸显。一方面，根据最新的研究表明，接受Kymriah治疗达到完全缓解（CR）的r/rB-ALL患者中，12个月的复发率为30%～50%,另外大约10%～20%的受试者在第一次输注鼠源性CD19CAR-T时未能达到完全缓解。对于该部分患者，尤其是CD19阳性复发的患者，重复输注鼠源性CD19CAR-T后的响应率非常低。
　　陈志国团队在前期的研究也表明，接受过鼠源性CD19CAR-T治疗缓解后复发的患者，接受二次输注时鼠源CAR-T的体内扩增能力显著降低，且体内的肿瘤杀伤活性显著降低，无法有效地降低受试者肿瘤负荷。虽然临床前利用人源化免疫重建小鼠建立的动物模型的研究中也观察到二次输注鼠源CD19CAR-T后，小鼠的CR时间显著缩短，但是对这一现象产生的机制还尚不明确。所以，这也表明了鼠源性CD19CAR-T无法进行重复输注，且一旦复发，受试者可选择的治疗手段将更为有限，大大降低了受试者临床获益的概率。
　　另一方面，由于鼠源性CD19CAR的scFv区域对人体是一种异源性蛋白，因此，免疫原性排斥是其临床应用的另一个风险。虽然目前开展的临床试验中鲜有患者因输注鼠源性CD19CAR-T发生移植物抗宿主病（GvHD）的报道，但是陈志国团队的前期研究表明，患者接受鼠源性CD19CAR-T后，体内会产生抗小鼠scFv的免疫球蛋白类抗体，这些患者在缓解后的一定时间内发生了CD19阳性复发。陈志国介绍说，免疫排斥可能是鼠源性CD19CAR-T治疗缓解后导致CAR-T维持性降低/丧失，从而引起复发的重要原因之一。
　　因此，如何进一步提高CD19CAR-T临床疗效的持久性，进一步提高CAR-T在体内的稳定性，降低其被清除的可能性，是CAR-T临床应用中亟待解决的重要科学问题。此外，进一步阐明CAR-T在体内的抗肿瘤免疫相关的药理机制以及机体免疫系统、肿瘤微环境、CAR-T之间的相互作用网络及相关的分子调控机制，也对CAR-T产品的进一步临床应用的推广具有重要的科学意义。
　　针对这些问题，陈志国率领团队研发了一款具有体外选择性扩增能力的人源化CD19CAR-T（CD19hsCAR-T）。CD19hsCAR采用人源化CD19特异性scFv作为CAR受体分子的抗原结合区，同时引入具有选择性扩增活性的筛选肽，一方面通过人源化scFv降低了鼠源性CD19mCAR的免疫原性，提高了CAR-T临床应用的安全性和重复输注后的有效性；另一方面，利用筛选肽的选择性活化功能,特异性地扩增CAR阳性T细胞，提高了终产品CAR-T的纯度，并增加了终产品中中央记忆型T细胞（Tcm）的比例，提高了CAR-T进入体内之后抗肿瘤活性和持久性，延长其临床疗效。
　　目前，在北京市老年病医疗研究中心专项经费的资助下，陈志国团队已经完成了临床前研发及I期临床试验。临床前研究结果显示，CD19hsCAR对人CD19的亲和力比已上市的鼠源性CD19mCAR（Kymriah）高6倍，其体外杀伤活性和体内抗肿瘤活性也显著优于CD19mCAR-T。此外，团队通过进一步研究表明,体外的特异性活化可以提高CD19hsCAR-T终产品中Tcm的比例,有可能进一步改善CAR-T进入体内的维持性。陈志国团队和道培医院合作，对5名接受过鼠源CD19CAR-T治疗后又复发的白血病人进行了CD19hsCAR-T的治疗，其中4名（80%）在治疗后达到了分子层面的完全缓解。
　　近期，陈志国团队继续以接受鼠源性CD19mCAR-T治疗后复发/抵抗的r/rB-ALL受试者为研究对象，与首都医科大学附属北京市儿童医院血液肿瘤科和首都医科大学宣武医院血液科合作，开展了Ⅱ期临床研究，进一步评价CD19hsCAR-T对治疗CD19mCAR-T复发/抵抗患者的临床有效性和安全性。他们将利用多种临床样本，结合单细胞测序，全转录组测序以及多种基础检测技术，进一步研究和揭示机体免疫系统、肿瘤微环境、CAR-T三者之间的相互作用及调控网络，一方面要阐明机体对鼠源性CD19mCAR-T可能的免疫监控和排斥机制；另一方面要研究肿瘤微环境和CAR-T治疗后复发过程中肿瘤细胞与CAR-T的相互作用，为CAR-T技术产品更有效地应用于临床抗肿瘤治疗提供更多的科学基础和全新的解决思路。
　　
创新为重，探索帕金森病的治疗方法
　　作为中老年“三大杀手”之一的帕金森病是一种中枢神经系统神经退行性疾病，其发病的根本原因是中脑黑质多巴胺能神经元的死亡引起其分泌的神经递质多巴胺减少，进而导致病人出现静止性震颤、运动迟缓、肌强直、姿势步态异常等运动系统症状和焦虑、抑郁、睡眠障碍等非运动系统症状。2015年数据显示，全球有450万帕金森患者，220万名患者在中国，且中国每年新发病例近10万人。至今，该病的发病原因还不清楚，临床上采用的药物和手术治疗手段虽然能从一定程度上改善症状，但不能根治此病，也不能阻止病情的进展。所以，探索出治疗帕金森病的有效方法在中国医学领域，甚至在国际医学领域都显得尤为迫切。
　　当前，帕金森病可以从两个方面进行干预：一是注入神经营养因子，改变仍存活细胞的微环境，从而达到减缓疾病发展的效果；二是在纹状体植入多巴胺能神经细胞，当植入细胞整合到纹状体的神经回路中后可以增加多巴胺的释放。在已经发现的各种神经因子中，胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）是对多巴胺能神经细胞的营养作用最为显著的。21世纪初曾进行过3次临床试验，将GDNF重组蛋白通过植入泵泵入病人的脑内，但整体试验效果没有达到预期。分析其中一个可能原因是通过泵入的方式达不到理想的浓度分布。
　　于是，陈志国团队设想能否通过自体的骨髓间充质干细胞（MSC）作为GDNF的表达载体并通过植入多个位点的方式使得GDNF能够较均匀持久地表达。“因为是自体的MSC，所以不存在免疫排斥的问题，MSC本身也可以分泌一定的神经营养因子，用其作为载体具有一定优势。”团队将6只食蟹猴的自体的MSC在体外培养并转入表达GDNF的慢病毒，然后单侧移植回同一只猴脑内并进行造模，结果发现MSC-GDNF能够改善相应侧的动物的运动功能，同时移植侧的影像学数据和多巴胺分泌的生化数据都得到了显著的提高。
　　由于多巴胺能神经元是帕金森病人中脑部位受损的神经细胞，所以业界普遍认为鉴于这种局域性的病理特征，细胞替代疗法是一种非常有希望的治疗方案。而皮肤细胞在临床上较为容易获得，陈志国想到，如果能直接将病人的皮肤细胞变成这种受损的多巴胺能神经细胞，将会对帕金森氏病的发病机制研究有巨大的帮助。对此，陈志国团队和合作者尝试利用9种转录因子，成功地将皮肤细胞诱导成有功能的、成熟的多巴胺能神经元。在此基础上，他们进行了因子的优化，最终得到一个4因子的组合和一个5因子的组合，都能够较高效地诱导多巴胺能神经元。
　　从皮肤细胞转化成的多巴胺能神经元可以用来在体外模拟帕金森病并进行药物筛选，然而成熟的神经细胞无法在移植后存活，所以陈志国团队和合作者同时也尝试了另一种途径，即将皮肤细胞先转化成具有向多巴胺能神经细胞分化的潜能的神经干细胞。通过转入8个转录因子，他们成功地做到了这一点。从皮肤细胞诱导来的神经干细胞可以有效地分化成多巴胺能神经元，更重要的是，这种诱导神经干细胞可以在移植到成年小鼠脑内后很好地存活并分化。
　　基于这些研究基础，2014年陈志国承担了国家自然科学基金优秀青年科学基金项目“帕金森病的细胞治疗”。团队通过从食蟹猴的骨髓间充质细胞中诱导出（诱导性多能干细胞）iPSCs和（诱导神经干细胞）iNSCs，以较高效率分化为（多巴胺）DA前体细胞后移植到自体和异体的帕金森模型猴中，比较其治疗效果，明确了重编程来源的DA前体细胞自体和异体移植治疗帕金森病的安全性和有效性。他们尝试解决领域内已经进行的两次双盲临床实验中遇到的问题，即植入细胞的异质性和免疫排斥问题。这为最终找到一种较为持久有效且副作用小的治疗方法起到了推动作用。目前，陈志国团队已经完成了人源iNSC分化为多巴胺能神经前体细胞治疗帕金森病的临床前验证工作，正在积极推动自体iNSC-DA前体细胞治疗帕金森病的临床研究。
　　人体最复杂的两个系统就是免疫系统和神经系统，立足于这两个领域，陈志国的科研之路注定要困难重重。如今，免疫学发展日新月异，神经学又相对有很多空白，一定意义上来说在这两个领域的交叉研究更是难上加难。不过在他看来，医学领域本身就一个要经受各种打击的研究领域，面对问题，他要做的只有保持对工作的极大热情，永不言弃，切实担负起人民健康守护者、“健康中国”推动者、医者仁心践行者的重要使命。科
　　
专家简介：　　
　　陈志国，首都医科大学宣武医院研究员、教授，博士生导师，现任首都医科大学宣武医院细胞生物室主任。研究领域是神经干细胞与再生医学以及肿瘤的免疫治疗，主要致力于神经干细胞的调控机制以及细胞治疗神经系统疾病及肿瘤的相关研究。目前已在国际刊物上发表论文54篇，累计影响因子254。承担了国家重点研发计划干细胞与转化专项课题、国家重点基础研究发展计划（原“973”计划）课题、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目。近5年培养博士生7名，硕士生5名。入选国家万人计划科技创新领军人才、北京市“海聚工程”海外高层次人才、北京市“高创计划”百千万工程领军人才、科技部“创新人才推进计划”中青年科技创新领军人才；英国牛顿高级学者、长城学者等荣誉，曾获国家自然科学基金优秀青年基金，北京市科学技术进步奖一等奖（排名第九）。