空间蛋白质组学的突破如何拯救生命

深度可视蛋白质组学为医学发现和干预提供了精确的工作流程

 DrThierryNordman_Interview.jpg

中毒性表皮坏死溶解症(TEN)是一种罕见的、但对抗生素或痛风治疗等常见药物的破坏性反应。这种疾病开始时并无大碍,通常只是皮疹,但会迅速升级为大面积皮肤脱落,类似于严重烧伤。尽管 TEN病情十分严重,但其基本机制仍然难以捉摸,治疗方案也仅限于支持性护理。TEN 的死亡率高达 30%,长期以来一直是临床医生的噩梦,直到现在才有了靶向疗法。

在生物医学研究领域,从发现到对患者产生影响的过程可能会持续很长时间。有时,甚至是几十年。然而,对于 2025 年初开始在马克斯-普朗克生物化学研究所领导自己团队的蒂埃里-诺德曼博士来说,通常的时间表被大大加快了。诺德曼博士是由德国马丁斯里德马克斯-普朗克生物化学研究所(MPIB)的马蒂亚斯-曼(Matthias Mann)教授和慕尼黑路德维希-马克西米利安大学(LMU)医学中心的拉尔斯-弗伦奇(Lars French)教授领导的国际研究团队的成员,该团队取得了突破性发现。他们的突破揭开了一种名为中毒性表皮坏死(TEN)的罕见致命皮肤病背后的分子奥秘,并直接促成了拯救生命的治疗方法。

诺德曼博士不仅作为科学家了解这种疾病。他还是德国 LMU Klinikum 皮肤科和过敏症科的资深医生,从患者的亲身经历中了解 TEN。

突破背后的科学

这项医学成就的核心是一项被称为深度视觉蛋白质组学(DVP)的尖端技术,该团队开发了这项技术,并于 2022 年发表了论文 [1]。DVP 是一种已知的新型工作流程,集成了多项先进技术:

  1. 收集受影响患者的组织活检样本。
  2. 用高分辨率显微镜观察细胞结构。
  3. 基于人工智能的图像分析可对特定细胞类型进行分类和识别。
  4. 激光显微切割,分离出感兴趣的单个细胞。
  5. 超灵敏质谱分析这些细胞的蛋白质组成。
  6. 整合数据,绘制蛋白质网络和信号通路图。
  7. 指导治疗决策的临床转化。

简而言之,研究人员使用 DVP 来检测组织中目标单个细胞中的蛋白质,而事先并不知道要检测哪些蛋白质。通过这项技术,研究人员可以放大组织样本中的单个细胞,并以前所未有的精度绘制起作用的蛋白质图谱。
徕卡显微系统公司(Leica Microsystems)一直秉承,我们的愿景是帮助客户洞察不可见的事物,创造一个更美好、更健康的世界。我们的单细胞精确激光显微切割仪器是工作流程中的重要组成部分,能够分析组织样本中之前已被识别的非常特殊的细胞。

空间蛋白质组学发现拯救生命的致命皮肤病治疗方法

诺德曼博士及其同事使用 DVP 方法分析了确诊为 TEN 患者的皮肤样本。他们的发现令人震惊的机制:JAK/STAT炎症通路过度激活,而这种分子级联已知会驱动免疫反应。这一见解不仅仅是学术性的,它直接指向了一种潜在的治疗方法。

JAK 抑制剂已被批准用于治疗类风湿性关节炎和特应性皮炎等疾病,成为一种很有前景的治疗选择。经过临床前模型的严格验证,研究小组使用 JAK 抑制剂治疗了七名 TEN 重症患者。疗效非常显著--所有七名患者都在此后的时间里迅速完全康复,从而可以治疗更多的患者。

科学的人性一面

对诺德曼博士来说,这次经历是一次深刻的个人经历。"无论是在科学层面,还是在个人层面,这都令人非常满意。看到濒临死亡的病人因为我们的发现而走出医院,这是每个研究人员都梦寐以求的时刻。

看到濒临死亡的病人因为我们的发现而走出医院,这是每个研究人员梦寐以求的时刻。

这个故事不仅关乎卓越的科学成就,还关乎影响力。这是关于好奇心、协作和尖端技术如何汇聚在一起改变生活。它有力地提醒我们,每个数据点背后都有一个人--某个人的孩子、父母或朋友--他们的生命可能因科学而得救。

"徕卡显微系统公司总裁 Annette Rinck 博士表示:"在徕卡显微系统公司,我们的创新解决方案每天都在帮助改善人类健康,对此我们深感自豪。"这个特殊的案例对我触动很大,因此我在公司会议上与全球所有员工分享了这个案例。我知道,这样的结果激励着 Leica Microsystems 的每个人认识到我们工作的最终影响。我要祝贺蒂埃里-诺德曼博士和整个团队取得的突破性成果,这些成果已直接转化为挽救生命的治疗方法。

该项目的成功已经获得了国际认可,深度视觉蛋白质组学工作流程获得了生命科学创新奖。该方法登上了《自然-生物技术》杂志的头版,并促使《自然-方法》杂志将空间蛋白质组学选为 2024 年的方法 [2]。此外,蒂埃里-诺德曼博士还因其在严重皮肤反应方面的开创性研究而于 2025 年获得了著名的奥斯卡-甘斯奖。

诺德曼博士认为新开发的方法仍有巨大潜力:"与其他空间模式相比,我们分析的蛋白质才是真正的细胞分子效应器。我们很有可能改变医学科学的发展方式。我相信,通过蛋白质组学,我们能更好地了解的疾病范围基本上是无限的。我很高兴能成为其中的一员,我认为深度视觉蛋白质组学的前景非常光明。

Scroll to top