黄文林,男,1953年出生,博士,研究员、肿瘤学教授,博士生导师,政府特殊津贴专家,曾任中山大学生物治疗中心主任,中心学术委员会委员等职务,中山大学肿瘤防治中心基因治疗奠基人之一,兼任中国科学院微生物研究所特聘研究员,香港中文大学聘为名誉教授,国家新药评审中心审评专家。
黄文林教授长期从事基因治疗和肿瘤新型药物研究,在病毒基因表达调控、病毒与宿主相互作用、新型载体及基因治疗药物转化研究等方面做出了引人注目的成绩。主要包括:发现了腺病毒基因表达调控和病毒与宿主相互作用的重要机制;获得了基因治疗优于蛋白质药物的系统实验证据;研制出了一种低免疫原性和3种肿瘤靶向性基因治疗载体;建立和规范了基因治疗药物临床前、临床研究标准,并进行了2种基因治疗药物的临床转化研究。
病毒基因表达调控、病毒与宿主之间相互作用研究
黄文林教授首次证明腺病毒早期启动子E2E能有效地同时利用两种RNA聚合酶进行高效转录,并利用其晚期基因启动子三联先导序列有效地从细胞核将腺病毒晚期转录mRNA转运到胞浆优先表达。研究结果被写入国际权威病毒学教材《病毒学原理》(SJ. Flint等主编)。
首次发现了HIV-1利用宿主miRNA进行潜伏感染,这不仅揭示了HIV与宿主细胞相互作用、逃避机体免疫监视的重要机制,也为其载体的优化提供了理论基础。该研究成果得到2007年10月出版的《自然医学》杂志的高度评价。首次发现了细胞内一种新的抗病毒感染机制:通过自身的miRNA抑制H1N1流感病毒复制。
上述研究揭示了病毒与宿主细胞相互作用的分子机制,为研制和改进病毒性基因治疗载体提供了科学理论基础。
基因治疗的基础研究
黄文林教授将基因药物与蛋白质药物进行比较研究,发现基因治疗药物存在2个明显的优势:基因治疗药物在体内持续作用时间长,可以减少用药次数;基因治疗药物在宿主细胞内活性产物的稳定性、生物活性和生物利用度等方面均优于原核/酵母表达的蛋白质药物。
他针对基因治疗载体免疫原性高、缺乏靶向性等瓶颈问题,研制出1种低免疫原性载体和3种靶向性转基因载体:①一种仅由目的基因表达框架组成的、可以在细胞和机体内长期表达的非整合型、低免疫原性的小环DNA载体及仅在EBV+细胞中表达的小环DNA载体;②能将目的基因靶向性导入肿瘤细胞的叶酸导向纳米材料包裹的小环DNA载体;③高效靶向白血病干细胞的重组辛德毕斯病毒载体和重组腺病毒载体。
这些研究为基因治疗的优越性提供了具体的实验证据,阐明了开发基因治疗药物的必要性,解决了基因治疗发展的瓶颈问题,为基因治疗的研究和基因药物转化研究奠定了基础。
此项研究先后获得中国高校自然科学奖一等奖、广东省自然科学奖一等奖。
基因治疗药物转化研究
在上述研究的基础上,黄文林教授进行了一系列基因治疗药物的转化研究。构建了十多种新型重组腺病毒和5种以小环DNA为基础的基因治疗产物,并进行了大量药效学研究,为基因治疗转化研究储备了大量产业化种子源。
以Ad-hEndo注射液和Ad-IFNg注射液为代表进行了系统的临床前和临床试验研究,建立了一套规范的临床前和临床试验疗效评价系统和安全性考核指标,发现了腺病毒抗体产生规律及其对腺病毒基因药物药效的影响,以及分子标志物消涨与临床愈后的关系。这进一步完善了重组腺病毒载体药物的临床前和临床研究规范,对指导基因药物的临床试验、规范评价体系具有重要意义。
他对基因药物的真核细胞发酵工艺进行了系列优化,首次建立了非连续梯度加连续梯度一柱式洗脱纯化工艺;研究并制订了两个质量控制企业标准。这些成果对类似基因治疗药物的开发具有指导和借鉴作用,为更多基因药物的开发奠定了基础。
小分子肿瘤靶向药物研究
黄文林教授研究发现VEGF受体酪氨酸激酶抑制剂ZD6474具有新的作用机制:①抑制EGF受体激酶活性,诱导肿瘤细胞凋亡;②抑制放疗诱导的存活信号通路活化,增强鼻咽癌放射治疗的敏感性;③抑制Src激酶活性,诱导伊马替尼耐药的白血病细胞凋亡。
他开发出一系列小分子酪氨酸激酶抑制剂(喹唑啉衍生物),其中典型代表CH331具有和ZD6474相似的效应,能高效抑制多种蛋白激酶活性,抑制肿瘤新生血管形成,直接抑制肿瘤细胞增殖、诱导其凋亡。完成了小分子药物CH331的临床前研究和生产工艺研究,正在准备材料申报SFDA进行临床试验研究。
上述研究为小分子靶向抗癌药物的转化研究奠定了基础。
重组人内皮抑素腺病毒(Ad-hEndo)注射液
黄文林教授具有自主知识产权的抗肿瘤新生血管的重组人内皮抑素腺病毒(Ad-hEndo)注射液已完成Ⅱ期临床试验;该产品的核心技术专利“一种人血管内皮细胞生长抑制因子的重组病毒” (专利号:ZL01127894.3)于2010年11月12日荣获中国第十二届专利金奖。《Lancet Oncol》杂志也对Ad-hEndo的研究给予了高度评价(Passey S. Lancet Oncol 2006;7:199),开发的Ad-hEndo和Ad-IFNg注射液被《科学》杂志列为中国基因治疗的代表性成果(Guo J & Xin H. Science 2006;314:1232);基因治疗药物质量标准被引入中国药品生物制品检定所的《生物技术药物研究开发和质量控制》(第二版)。
该专利技术采用改进的第二代重组腺病毒为载体,来携带人内皮抑素基因,可在多种细胞中高校表达具有高生物学活性的内皮细胞增殖和新生血管生成,阻断肿瘤组织血管供应,从而达到抑制肿瘤生长、诱导肿瘤细胞凋亡的目的。
创新点主要表现在:利用核心技术研究出抗肿瘤国家Ⅰ类新药“重组人内皮抑素腺病毒注射液”。该药物在体内外持续高校表达人内皮抑素,在体外和动物实验中能显著抑制血管内皮细胞生长,抑制人肝癌和鼻咽癌等裸鼠移植瘤的生长;动物毒性实验证明该产品无显著毒副作用,对头颈部恶性肿瘤具有良好的抗肿瘤活性和安全性,是一种具有良好开发前景的抗肿瘤药物,为基因治疗恶性肿瘤带来了新的思路。
此外,该药品被体内核酸酶及免疫系统清除的时间需一周左右,所以病人只需要每周注射一两次,就能保持有效的药物浓度,不需要每天注射。而且该产品制造工艺相当简单,克服了蛋白质产品不稳定、半衰期短、成本高等缺点,所以是大多数患者能够接受并有能力支付的治疗手段。“重组人内皮抑素腺病毒注射液”目前已完成临床前、临床Ⅰ期和临床Ⅱ期试验,试验结果均证实了该注射液是一个具有良好应用前景的抗肿瘤药物,现已转让给广州达博公司将其开发成抗肿瘤新药。
科研成果丰硕
多年来,黄文林教授共发表论文125篇(其中第一作者或通讯作者论文48篇),SCI收录53篇,包括Nature Medicine、PNAS、JCO、J Virol(5篇)、Clin Cancer Res、Biomaterials、J Cell Mol Med、Hum Gene Ther(2篇)、Gene Ther、Curr Cancer Drug Target、Int J Cancer(2篇)等。论文被国际著名期刊正面引用(SCI他引)516次,单篇最高SCI他引次数103次。学术交流86 次,国际会议大会报告16 次。主编全国医学研究生教材2本、学术专著4本。其中《分子病毒学》教材已为全国高等院校广泛使用并得到一致好评。参编全国八年制《肿瘤学》教材及其他专著7本。
申请专利24项,授权7项(中国发明专利4项、美国专利3项),其中9项专利已被开发应用(包括转让和联合应用开发),产生了良好的经济效益和社会效益。进行了4个基因治疗药物和1个小分子靶点药物的开发,获SFDA临床试验批件2项。其中具有自主知识产权的抗肿瘤新生血管的重组人内皮抑素腺病毒(Ad-hEndo)注射液已完成Ⅱ期临床试验;而重组人IFNg腺病毒(Ad-IFNg)注射液已向SFDA递交临床试验申请。
先后获得中国发明专利国家金奖1项,省部级科技奖励一等奖2项、二等奖2项、三等奖1项,获“春晖杯”中国留学人员创新创业大赛优秀奖、美国癌症协会杰出成就奖和美国微生物协会论文一等奖。2008年获得国务院政府特殊津贴,并于2011年被评为广州市创新创业领军人才。他还被邀请成为国际期刊Cancer Biology的主编和《人类基因治疗》编委。
重视产学研结合
建立了一个以中山大学为技术支撑、与产业化单位联合良好、引领未来战略性
新兴产业发展的产学研基地和基因治疗药物研发平台,一个具有从源头创新到产品开发能力的基因药物研究基地,并培养出一支熟练掌握基因治疗制品的工艺流程及产业化过程的工程技术队伍。
黄教授带领研发团队开展了广泛的产业化合作,专利“腺病毒载体SARS疫苗及其制备方法,冠状病毒S基因的应用”(专利号:ZL200410044285.5)在深圳赛百诺公司实施,截止目前已产生了二千万元的经济效益。作为负责人,指导专利“一种喹唑啉衍生物的制备方法及用作制备治疗肿瘤疾病药物的应用”(专利号:ZL200580049759.8)在广州新
泰达生物科技有限公司进行开发,现已完成其临床前药效学、药代动力学、毒理学、安全性研究及中试工艺研究,正在申请进行Ⅰ期临床试验研究。作为专利“SARS核酸疫苗及其制备方法”(专利号:ZL200410044291.0)的负责人之一指导该专利在中山大学与深圳太太药业有限公司联合开发,现已基本完成其临床前药效学、初步安全性及中试工艺研究,完成了候选SARS疫苗的战略储备。
他申请的美国专利“Substituted 4-anilinoquinazolines and their use in tumor treatment(专利号:US7825245)”,转让到美国United Bioscience公司,产生一百万美元经济效益。2002年的专利“Assay method for determining Product R’s effect on adenovirus infection of HeLa cells(美国专利,专利号:US6440658)”以一种生物传感系统建立细胞对核苷类药物敏感性分析方法,用于抗病毒药物的
高通量筛选,被纽约高等病毒公司应用,创造了可观的经济价值,用该法筛出的Reticules产品已在美国开展Ⅱ期临床试验研究。
此外,2005年日本神户大学白川利朗教授主动要求与黄教授课题组合作开发“重组人卵巢癌特异性溶瘤腺病毒感染的A549 细胞注射液”项目;2010年又与加拿大Marsala Biotech公司合作在北美进行重组人内皮抑素腺病毒注射液的临床研究,将我国基因治疗药物推向了国际市场。
后记
黄文林教授在基因治疗载体、基因药物的基础和关键技术研究、产业化研究、规范制定和平台建设、人才队伍培养等方面作出了巨大贡献,有效地推动了我国基因治疗药物的研发和产业化实施进程,促进了我国生物
医药行业的快速发展。