国家自然科学基金2010~2015年基于炎症相关研究的资助项目分析

2016-07-07 08:09:05张天泰王坚成
中国药理学通报 2016年6期
关键词:国家自然科学基金炎症

张天泰,姜 威,王坚成,吴 镭

(1. 中国医学科学院药物研究所,北京 100050;2.中国医学科学院医药生物技术研究所,北京 100050;3. 国家自然科学基金委员会医学部,北京 100085;4. 北京大学药学院,北京 100191)



国家自然科学基金2010~2015年基于炎症相关研究的资助项目分析

张天泰1,姜威2,王坚成3,4,吴镭3

(1. 中国医学科学院药物研究所,北京100050;2.中国医学科学院医药生物技术研究所,北京100050;3. 国家自然科学基金委员会医学部,北京100085;4. 北京大学药学院,北京100191)

摘要:炎症是机体对病原体感染以及各种组织损伤等产生的一种防御反应,是最常见的基本病理生理过程,几乎所有疾病的发展过程都存在炎症反应。该文就国家自然科学基金委员会医学科学部2010~2015年间基于炎症反应研究其在疾病发生发展中的作用、机制、调控与治疗等资助项目的基本情况进行了总结和分析,以期为该领域的研究提供参考。

关键词:国家自然科学基金;抗炎免疫药理学;炎症;资助项目;非可控性炎症;炎症性疾病

炎症作为机体一种重要的生理反应能有效防御致病因素对机体的侵袭或损伤,对维持机体健康起着非常重要的作用。然而炎症反应失调或非可控,比如过度放大或者持续存在,也会引发机体损伤,进而导致疾病的发生。多种疾病,如自身免疫性疾病、肿瘤、神经退行性疾病、糖尿病等都与炎症反应的非可控密切相关,但确切的调控机制还未完全阐明。基于炎症反应在疾病发生发展过程中的分子调控机制、炎症反应网络调控节点、免疫稳态失衡、药物作用靶点等方面的研究是目前研究的重点,这些研究有助于揭示炎症反应在多种疾病的发病机制,有助于寻找和发现能够调节炎症反应的药物。国家自然科学基金委员会(NSFC)医学科学部自2010年成立以来,一直大力支持涉及炎症的基础研究,资助强度和资助项目数逐年增长,研究的整体水平越来越高,部分研究进入国际先进行列。本文拟就NSFC医学科学部(其他科学部相关项目未统计在内)近6年来(2010~2015)资助的基于炎症相关研究项目的基本情况进行分析,梳理我国在该领域的研究动向和特点,为以后的项目申请提供参考。

1资助项目概况

医学科学部2010~2015年度炎症免疫领域共资助各类项目1 879项,累计资助金额11.2亿余元。资助强度、项目数以及资助金额均逐年增长(表1)。其中资助面上项目831项,占44.2%;青年科学基金651项,占34.7%;地区基金111项,占5.9%。

表1 2010~2015年度NFSC医学科学部资助的基于炎症相关研究的项目概况

本文2015年经费均指直接经费。

6年间医学科学部立项的重点项目领域直接与炎症免疫相关的有“炎症与肿瘤发生”、“气道慢性炎症性疾病的分子机制”、“炎症性及免疫性皮肤病的病因及发病机制研究”、“免疫生物治疗的细胞与分子机制”、“神经系统免疫和炎性疾病的发展与转归”、“肾脏病的免疫炎症机制”、“免疫应答与炎症的药学活性分子调控”、“免疫失衡与自身免疫性疾病”等,共资助34项,资助金额9 904万元。

医学科学部为了推动和提升我国在炎症相关疾病领域研究的水平,于2010年启动了“非可控性炎症恶性转化的调控网络及其分子机制”重大研究计划,已资助了培育项目、重点支持项目和集成项目141项,资助金额16 480万元。

此外,还资助专项基金项目50项、国际(地区)合作与交流项目18项、联合基金项目5项(表2)。

在人才培养方面,近6年来有6项国家杰出青年科学基金项目、14项优秀青年科学基金项目,5项创新群体科学基金项目获得资助(表2)。

获资助的依托单位共130余家,其中上海交通大学获得125项资助排列第一;华中科技大学、复旦大学、中山大学分别获得77、64、63项;首都医科大学、南京医科大学、中国医学科学院、北京大学、浙江大学、四川大学均获得40项以上项目资助(图1)。表明上述单位在该领域基础研究方面具有一定的优势。

重点项目、重大项目、重大研究计划重点支持项目、重点国际(地区)合作研究项目等是NSFC研究系列中的重要类型,期待通过此类项目的资助推动我国在若干重要领域或科学前沿研究取得突破,提升我国基础研究源头创新能力,实现若干重点领域和重要方向的跨越发展,提升我国科学研究水平和国际竞争能力。

图1 2010~2015年度基于炎症研究项目依托单位及经费概况

表2 2010~2015年度NSFC医学科学部资助的基于炎症相关研究的项目类别概况

2010~2015年,基于炎症相关领域的研究共有33家单位获各类重点项目资助79项,资助金额25 279万元。其中中国科学院上海生命科学研究院获得10项资助,资助经费达4 670万元,优势比较明显。上海交通大学获得7项资助,资助金额1 840万元,中山大学获得6项,资助金额1 575万元,浙江大学、厦门大学和第二军医大学各获得4项资助,广州医科大学、中国科学技术大学、首都医科大学和中科院生物物理所各获得3项资助,中国医学科学院等8家单位获得2项资助,16家单位各获得1项资助。

2资助项目研究方向分析

炎症反应与多种疾病的发生发展密切相关,基于炎症研究疾病的发病机制以及新药研究等也成为近年研究的热点。近6年来,NSFC医学科学部资助的基于炎症方向的研究涉及恶性肿瘤、心脑血管疾病、神经精神系统疾病、自身免疫性疾病、消化系统疾病、呼吸系统疾病、代谢性疾病、泌尿生殖系统疾病、感染性疾病等的发病机制,以及以炎性因子做为药物作用靶标的确认、药物作用机制和创新药物研究。其中,涉及恶性肿瘤的研究有271项,约占总资助项目数的14.4%;心脑血管疾病265项,占14.1%;神经精神系统疾病247项,占13.2%;炎症和自身免疫性疾病220项,占11.7%;消化系统疾病193项,占10.3%;呼吸系统疾病189项,占10.1%;泌尿生殖系统疾病131项,占6.97%;代谢性疾病135项,占7.18%;眼耳鼻喉及口腔疾病103项,占5.48%。具体如图2所示。

图2 2010~2015年NSFC医学科学部资助的炎症项目涉及的疾病类型

从研究内容涉及的疾病分类来看,基于炎症反应针对疾病的机制研究,除了炎症和自身免疫性疾病外,大部分研究主要是集中于一些严重威胁人类健康的重大疾病。恶性肿瘤研究主要包括人体各个系统恶性肿瘤发生的机制,炎症在恶性转化过程中发挥的作用等;心脑血管疾病研究主要包括心肌缺血和梗死、动脉粥样硬化、脑缺血等疾病;神经精神系统疾病研究主要包括神经炎症在神经退行性疾病,如阿尔茨海默病、帕金森等疾病中的机制研究;代谢性疾病包括糖尿病、甲亢、肥胖和脂肪代谢异常等的发病机制;呼吸系统疾病研究包括呼吸道疾病和肺纤维化、肺损伤、急性呼吸窘迫综合征等疾病中炎症的作用机制;消化系统疾病研究包括肝、胆、胰和肠道等疾病发生中炎症反应调控机制。

3资助项目主要研究内容分析

炎症是宿主系统对病原体感染以及各种组织损伤等产生的一系列复杂的应答事件,是机体对于刺激的一种防御性反应,临床上特征性地表现为红、肿、热、痛等基本的病理过程。但是局部组织长期、慢性的炎症反应会诱发除了炎性因子以外多种信号通路中众多基因、蛋白、非编码RNA等分子的参与,这种调控网络在多种疾病的发生发展过程中发挥了重要的作用,如肿瘤、神经退行性疾病、代谢性疾病、心脑血管疾病等,那么炎性因子如何调控疾病的发生发展以及相应的作用机制尚待深入研究。NSFC资助基于炎症领域的研究,有助于阐明和揭示炎症在疾病中的作用机制,推动炎症相关分子的靶点确认和基于靶点的抗炎药物发现。

3.1抗炎免疫药理学和药物研究

抗炎免疫药理学的研究内容涉及炎症及免疫反应在疾病发生发展中的作用及调控机制、基于炎症和免疫系统的药物作用靶点及新药发现研究、已知抗炎药物的作用机制研究等。基于炎症在疾病中作用的研究是近年来研究最热、也是发展最快的领域,炎症密切相关的TLR4-NF-κB、JAK-STAT等信号通路,以及炎症小体、microRNA等通过炎症反应如何调控细胞自噬、细胞凋亡、细胞坏死、细胞焦亡等的机制,进而影响炎症相关疾病的药理学作用等是目前研究的焦点。我国科学家在该领域的相关研究也处于世界前沿,两个独立的学术机构分别揭示了细胞炎性坏死的新机制,首次证明GSDMD是所有炎性caspase的共有底物,该蛋白的切割对于炎性caspase激活细胞焦亡既是必要的也是充分的[1]。这是20年来首次揭示细胞焦亡的关键分子机制,为多种自身炎症性疾病提供了全新的药物靶点。该项研究被中国科协生命科学学会联合体评为2015年度中国十大科学进展之一[2]。另一项研究揭示了表观遗传修饰酶tet2在抗感染炎症免疫反应及消退过程中起重要的控制作用,为研究如何促进持续性炎症及时消退、抑制炎症反应从而阻止自身免疫病等发生发展提出了新的分子机制与学术观点[3]。

在抗炎药物研究方面,小分子药物的研发相对滞后,除了甾体和非甾体类药物,以及上世纪80年代末期发现的甲氨蝶呤,再鲜有化学药物出现。直到2012年第一个以JAK为靶点的、治疗类风湿性关节炎的小分子药物tofacitinib被FDA批准上市。与化学小分子药物研发相比,近年来以炎性因子或细胞因子为靶点的单克隆抗体类生物药物的研发取得巨大的成功,一批用于治疗自身免疫性疾病的生物药物相继上市。小分子抗炎药物研发滞后的原因是多方面的,原因之一可能是与疾病相关新靶点的发现与确认,以及活性物质的机制研究还不够深入有关。针对这种情况,基金委医学科学部近几年在项目指南中引导并强调申请者可以在新靶点的发现和确认,以及生物活性物质作用机制等方面进行更深入的探索与研究,并加强了在这些领域的资助,期待我国在药物作用新靶点的研究方面有所突破。

近6年来,NSFC医学科学部资助的项目多集中于炎性分子及信号通路在疾病中的调控机制、药物作用的关键分子靶点及标志物的发现和确认、具有抗炎作用的活性物质或药物干预疾病的分子机制等方面。资助的面上项目有“艾拉莫德靶向接头蛋白Act1的分子基础及Act1的靶标属性研究”、“针对Syk活性抑制的中药小分子物质筛选及其抗气道炎症作用机制”、“羟基红花素A抑制慢阻肺发病过程中TNF受体1介导的炎症信号转导作用的研究”、“Rho激酶作为炎症性肠病防治新靶标的研究”、“人TMPD1中结合HMGB1 B box的功能位点解析及其新型抗炎小肽的制备”等,重点项目包括“靶向NLRP3炎症小体的小分子抗炎药物筛选及分子药理学机制研究”、“以IL-17信号中SHP-2/Act1相互作用界面为靶标的新型免疫炎症调节”、“外周免疫失衡与炎症性自身免疫病相关疾病发生发展的细胞分子机制”、“白介素-17在自身免疫病病理中发挥作用的细胞与分子机制”、“新型活性单体芍药苷-6-氧-苯磺酸酯在类风湿关节炎免疫应答与炎症中的调控作用”等。

3.2炎症在肿瘤发生中的作用机制研究

炎症反应具有两面性,正常的炎症应答是刺激物消除后炎症消退的急性过程,表现为防御和修饰炎症反应,这种炎症被称为可控性炎症(resolving inflammation);但是,在某些不确定因素的存在下,如持续的或低强度的刺激、靶组织处于长期或过度反应时,炎症无法从抗感染、组织损伤模式下转变成为平衡稳定的状态,导致炎症反应的持续进行,表现为“非可控性炎症”(nonresolving inflammation)状态。尽管可以明确非可控性炎症在肿瘤的发生、转移、转归等过程中发挥了重要作用,但是仍有一些关键的科学问题没有阐明,基于非可控性炎症恶性转化的研究,也是NSFC面上项目、青年项目、重点项目等常规资助数量最多的热点研究。

为了揭示非可控性炎症向肿瘤恶性转化的分子机制与调控规律,NSFC医学科学部于2010年立项启动了“非可控性炎症恶性转化的调控网络及其分子机制”的重大研究计划,围绕非可控性恶性转化的调控网络,充分发挥医学科学、生命科学和信息科学等学科的特点以及学科交叉的优势,引入系统生物学的整合性及信息化的研究策略,发展贴近临床病理特征与疾病进程的新技术、新方法,通过分析调控网络的分子事件,发现非可控炎症恶性转化的关键节点及其调控规律,从而阐明非可控性炎症恶性转化的调控网络特征及其分子机制,最终为恶性肿瘤在临床的早期诊断、干预模式、预防策略等提供理论依据。NSFC医学科学部拟通过5~8年的时间,通过凝聚优势力量,形成具有相对统一方向的项目群,加强对上述科学问题的深入研究和集成,以期在该领域的研究取得一些重大突破,使我国在该领域的研究进入国际前沿。

截止2015年,“非可控性炎症恶性转化的调控网络及其分子机制”重大研究计划已经在分子机制、调控网络与关键节点、炎症向肿瘤转化调控网络研究的新方法、炎-癌转化过程中白介素家族介导的信号通路网络、肝炎-肝癌转化进程的关键分子网络、炎-癌转化过程中理论计算与临床研究或实验生物学研究、调控炎症恶性转化的新方法研究、炎-癌转化过程中代谢调控网络研究等方向,共资助培育项目113项,重点项目12项,集成项目16项,投入研究经费达1.65亿元人民币。具体研究项目包括“炎症性肠病癌变的关键结点及其靶向干预”、 “miRNA-143/miRNA-145与TLR4-NF-κB组成的信号调控网络在口腔鳞癌中的作用研究”、“CD146作为关键节点调控非可控性炎症恶性转化分子机制研究”、“非可控性炎症调控网络体内定量监视技术研究”等培育项目;“自我天然免疫识别异常介导非可控性肝炎与肝癌转化的分子机制”、“免疫稳态失衡在炎癌转化的开关机制-免疫负性调控因子SIRP在免疫球蛋白受体pIgRα免疫背叛中的调控”、“NF-κB激活调控的新机制及其在炎症与肿瘤发生中的作用”、“小RNA在大肠炎症反应及其向肿瘤转化中的作用”等重点项目;“TNF与IL-17信号转导网络调控非可控炎症恶性转化的分子机理研究”、“建立针对肝炎、肝癌研究的多组学数据库及数据分析平台”、“炎症小体活化过程中的NF-κB信号新环路及其可供药物调控的关键节点”、“IL-6/STAT3信号转导调控网络与炎癌转化研究”、“天然免疫抑制受体介导的非可控肝炎恶性转化机制与免疫干预靶点研究”等集成项目。

在重大研究计划资助下,我国科学家在非可控性炎症恶性转化的分子调控机制、细胞信号调控网络的关键节点等方面取得了一些重要进展,部分研究走在了国际前沿。自该重大研究计划启动以来,在本计划项目支持下100多篇SCI影响因子大于10的高水平研究论文发表在Cancer Cell、Nature Med、Nature Immunol、Nature Genet、Nature Cell Biol、 Immunity、Hepatology、Gut、Autophagy等在国际上有影响力的期刊上。

3.3神经炎症在神经退行性疾病中的作用研究

帕金森病(PD)、阿尔茨海默病(AD)、多发性硬化症等神经退行性疾病、以及抑郁症等神经系统疾病的发生发展与神经炎症密切相关,中枢内具有免疫功能的胶质细胞的激活是神经炎症发生的一大特征,主要包括小胶质细胞和星形胶质细胞激活。临床病理学、转基因动物抗炎药效学试验、临床流行病学等研究均表明AD和PD均伴随着明确的胶质细胞激活,个别非甾体抗炎药可能具有抑制神经炎症的作用,但是临床治疗没有得出相同的结论。神经炎症伴随着神经退行性疾病的发生和发展已经毋庸置疑,但是神经炎症发生的分子机制,炎症是疾病发生的始动因素还是疾病发生的结果等都还不明确。

资助和支持该领域的基础研究,有助于这些科学问题的揭示,近6年来,NSFC医学科学部资助了247项基于炎症免疫方向研究神经系统疾病的基础研究项目,如“NgR调节神经胶质细胞参与神经炎症的作用及分子机制研究”、“NF-κB/MAPKs-NMDAR-αCaMKII通路介导桂皮醛对PS1/PS2双敲除AD小鼠神经炎症和学习记忆的作用”、“Treg/Th17失衡介导的神经炎症在帕金森病发病机制中的作用”、“炎症和突触可塑相关性microRNA在内侧颞叶癫痫慢性化进程中的作用机制研究”、“中枢炎症在术后认知功能障碍中的机制研究”、“脑卒中诱导的脑组织炎症与外周免疫抑制双向效应的免疫机制研究”等项目。上述的研究主要是围绕神经退行性疾病、脑卒中、癫痫等疾病的神经炎症作用机制以及干预进行研究。

3.4炎症在心脑血管疾病中的作用研究

动脉粥样硬化是临床心肌缺血和心肌梗死、高血压、脑缺血等缺血性心脑血管疾病的重要病理基础,自1986年华盛顿大学医学院Ross教授[4]首次提出动脉粥样硬化是一种炎症性疾病以来,动脉粥样硬化是一种慢性炎症疾病已经得到大家的认可。炎症反应贯穿动脉粥样硬化发病的各个阶段,可能是多种致动脉粥样硬化因素致病机制的共同环节或通路,但炎症在动脉粥样硬化形成中的确切分子机制、炎性因子与血管内皮或平滑肌细胞之间的信号传导与相互作用及调控网络等还未完全阐明。

近6年来NSFC医学科学部共资助了约265项该方向各类基金项目,研究集中于炎性相关分子在动脉粥样硬化斑块稳定的机制研究、免疫应答失衡在心肌梗死后炎症反应与重构的机制研究、炎症微环境在心肌纤维化发病的机制研究等方向。项目包括“新型抗炎因子IL-37在动粥样硬化中的作用和机制”、“TRAF1在心肌梗死后心室重构中的作用及分子机制”、“Ghrelin/GHSR通过MAPK信号通路调控动脉粥样硬化斑块稳定性的分子机制研究”、“TREM-1/DAP12/NF-KB信号通路在6-姜烯酚抗动脉粥样硬化中的作用研究”、“HIF-1α通路介导Tregs/Th17细胞失平衡促进心梗后炎症反应和心室重构的机制研究”、“ApoA1/ABCA1抗动脉粥样硬化新机制-自噬介导的血管外周脂肪组织抗炎途径”等面上项目,以及“补体调节的血管外周免疫微环境在血管损伤中的机制研究”、“炎症微环境在高血压心脏纤维化发病机制中的研究”等重点项目。

3.5炎症与呼吸系统疾病

气道、肺组织、肺血管的慢性炎症是哮喘、慢性阻塞性肺疾病、呼吸窘迫综合征等肺部疾病的重要原因,炎症反应涉及众多炎性因子、细胞因子和受体蛋白等,但他们如何通过炎症诱发这些呼吸系统疾病的确切机制还未完全阐明。

近6年来NSFC共资助了189项基于炎症免疫研究呼吸系统疾病的各类项目,这些研究多集中于阐明免疫应答失衡、炎性小体、miRNA、炎性因子、分子标志物等如何调控炎症反应诱发呼吸系统疾病。资助项目包括2014年启动的重大项目“肺气血屏障损伤与修复的调控机制”和“物理、化学和生物干预措施对肺损伤发生发展与转归的影响及其机制”;面上项目包括“PP2Cδ调控的线粒体ROS通路在肺损伤和炎症中的作用机制研究”、“miR-125作为COPD标志物的验证及其在炎症机制中的调控研究”、“内质网应激CHOP信号通路通过巨噬细胞固有免疫应答参与哮喘发病机制探讨”、“Th2类免疫应答在RSV感染后慢性气道炎和AHR形成中的作用机制研究”、“气道上皮细胞线粒体功能异常及NLRP3炎症体活化在臭氧诱导的支气管哮喘急性加重模型中的作用”、“NLRP3炎性体介导IL-1β通路在慢性阻塞性肺疾病中的激活和作用研究”、“mTOR信号通路在吸烟诱导的气道上皮细胞损伤和COPD中的调控作用及机制”;重点项目有“气道慢性炎症性疾病中HDAC2与炎症小体调控Th17/中性粒细胞的分子机制研究”等。

3.6炎症与代谢性疾病

糖尿病、肥胖、脂代谢异常等代谢性疾病都是由于正常的生理性稳态被破坏以及体内代谢平衡异常造成的,这种内稳态的失衡会诱发炎症反应,通过防御反应试图去修复失衡的代谢异常,但是持续的非可控性炎症反应则会导致疾病处于一种慢性或持续状态[5]。肥胖是2型糖尿病、高血压等脂代谢异常疾病的主要诱因,而巨噬细胞介导的炎症反应则是脂代谢异常关键机制。

近6年来NSFC资助项目的研究集中于炎性因子对肥胖组织的调控、巨噬细胞中炎症通路对胰岛素抵抗的调控、代谢性炎症在糖稳态失衡的作用机制等方面。资助面上项目包括“糖化终末产物诱导胰岛β细胞炎性损伤分子机制研究”、“IL-17介导巨噬细胞极化对BPA诱导肥胖中脂肪组织炎症的调控及机制研究”、“脂肪组织巨噬细胞极化在EETs改善胰岛素抵抗中的作用”、“幽门螺杆菌感染与2型糖尿病发生的关系及其炎症致病机制研究”、“颗粒脂肪游离移植后启动脂肪再生的炎症模式及相关调控机制的研究”;重点项目有“糖稳态维持与失衡的机制研究”、“代谢性炎症发生的机制及其在糖代谢稳态失衡中的作用”、“中性粒细胞胞外捕获异常诱导脂肪组织炎症和胰岛素抵抗的机制研究”等。

3.7炎症小体

以模式识别受体为核心的固有免疫识别和信号转导机制在炎症反应发生、发展和修复方面均发挥重要作用。NOD样模式识别受体(NLR)与接头蛋白ASC、Caspase-1组成的复合物叫炎症小体,炎症小体的主要功能就是通过促进caspase-1的活化将没有生物活性的IL-1β和IL-18加工剪切成具有生物活性的成熟的IL-1β和IL-18,并促进其分泌而引起炎症反应。由于IL-1β和IL-18在免疫应答和炎症发生中发挥重要作用,如促进中性粒细胞的招募和诱导Th17细胞的分化等,炎症小体不仅在机体抗感染免疫中起关键作用,还参与多种炎症相关重大疾病的发生和发展[6,7]。目前的研究显示炎症小体与多种疾病,如肿瘤、神经退行性疾病、类风湿性关节炎、动脉粥样硬化等的发生发展密切相关,炎症小体如何调控疾病的进程、炎症小体能否成为药物作用的靶点等还有待深入研究去揭示。

近6年来NSFC医学科学部资助的有关炎症小体的项目一共有86项,包括重点项目“靶向NLRP3炎症小体的小分子抗炎药物筛选及分子药理学机制研究”,以及面上项目“SERBP-炎症小体在血液紊流促动脉粥样硬化中的机制”、“NLRP3炎症小体活化加重TLR4介导的急性肺损伤及其机制研究”、“长非编码RNA对牙髓成纤维细胞NLRP3/caspase-1炎症体的调控机制研究”、“NLRP3炎症小体介导Th亚群失衡在急性髓性白血病中的作用及机制研究”、“穿心莲内酯诱导线粒体自噬调控NLRP3炎症小体活化的分子机制研究”等。上述研究涉及以炎症小体为靶点的疾病干预研究、炎症小体的活化机制、调控网络和在疾病进程中的作用等,其中一些研究处于国际领先水平,如中国科学技术大学有关炎症小体研究的系列文章相继发表在Nature Immunol和Cell等高水平杂志上。

3.8传统中药抗炎免疫调节作用研究

机体炎症反应是由多种炎性因子、细胞因子、蛋白分子组成的信号通路共同参与的复杂调控网络,锚定于单一分子或靶点的研究不足以揭示复杂的调控网络,药物研发已突破传统的“单基因-单靶点-单疾病”的生物模式,转向了“多基因-多靶点-复杂疾病”的新模式,而传统中药多成分的优势则更契合于这种新的研究策略。来源于传统中药的天然产物及其衍生物更是创新药物的重要来源,现有的化学药物超过半数发源于天然产物,而抗癌和抗炎药物中更是超过三分之二。我国地域辽阔,各地地理和气候条件有显著差异,天然资源丰富,加之中草药应用具有悠久历史和丰富翔实的典籍记载,并有实力雄厚的天然药物研究队伍和专业机构,因此从事以天然产物为基础的药物化学研究的条件得天独厚。来源于中药青蒿的青蒿素及其衍生物作为抗疟特效药是我国科学家对人类抗疟事业做出的杰出贡献,研发青蒿素的科学家屠呦呦教授获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。

传统中药及天然产物药物的抗炎作用具有天然的优势,近6年来NSFC医学科学部共资助了138项基于中医药的抗炎免疫研究,研究主要集中于中药复方或天然产物基于抗炎作用的分子调控机制、中药作用机制及靶点研究以及来源于中药的天然产物创新药物作用研究。如面上项目“从TLR4-NF-κB-炎性因子信号通路探讨荆花胃康胶丸及其拆方抗小鼠Hp感染性胃炎的作用机制”、“电针通过神经元α7nAChR调控Treg减轻脑缺血后神经炎症的作用及其机制”、“基于肠上皮细胞自噬及调控通路探讨参苓白术散治疗炎症性肠病的作用机制”、“探讨JAK/STAT通路调控慢性阻塞性肺疾病急性加重期(痰热阻肺)大鼠气道炎症及请进化痰颗粒干预实验研究”等,重点项目“基于传统艾灸的特定波长激光灸对炎症疼痛的疗效及神经生物机制”、“新型活性单体芍药苷-6-氧-苯磺酸在类风湿关节炎免疫应答与炎症中的调控作用”等。

4总结和展望

近年来,NSFC在支持面上、青年、地区基金自由探索的同时,把握国际研究中基于炎症反应的热点问题,针对国家重大战略需求和重大科学前沿两类核心基础科学问题,结合我国具有基础和优势的领域进行重点部署,启动和实施相关重大研究计划或重大项目,这些项目的实施可以凝聚优势力量,通过加强关键科学问题的深入研究和集成,将推动我国在该领域的研究水平。从基金支持情况来看,对基于炎症反应相关领域各类项目的资助数量和经费都稳步增长,呈现良好的发展势头,研究领域紧跟国际热点问题。从项目的完成情况看,一些突破性的研究成果相继发表在国际顶级学术期刊上,使我国在炎症领域的部分研究已经达到了国际先进水平。

炎症反应在疾病发生中的作用是一个古老的科学问题,也是目前发展最迅速的科学前沿。虽然炎症反应在疾病中的重要性已经得到了科学家的认可和共识,但是炎症反应在不同疾病发生发展中的作用以及调控机制还未完全阐明,一些关键的核心科学问题有待进一步研究探索。如“神经炎症是神经退行性疾病的始动因素还是疾病发展的结果”、“非可控性炎症恶性转化的分子机制”、“非可控性炎症恶性转化的动态网络调控规律及关键调控节点”、“NLRP3炎症小体活化的分子调控机制”、“巨噬细胞介导的炎症反应调控肥胖相关胰岛素抵抗的机制”等,这些科学问题也是目前炎症领域研究的热点问题。在这些重大科学问题的研究中,我国科学家多个团队已经在揭示细胞炎性坏死的分子机制、炎症消退和缓解的调控机制研究等方面取得了突破,研究成果走在了世界前列。

医学和药学基础科学研究的最终目的之一是创新药物的寻找和发现,从而解决临床存在的问题,尽管近10年来随着各类组学的发展和数据的积累已经发现了大量潜在的药物靶点,但逐年增长的研发投入并没有带来预想中新药研发速度的加快。近年来,创新药物的发现越来越难,其中重要的原因之一是缺乏与疾病相关的、新作用机制下的靶点的发现和确认,基于现有靶点的药物研究已经经历了较长时间的开发,靶点处于耗竭的状态,所以新作用机制的药物靶点的发现依然是制约新药研究和开发的瓶颈,当然针对炎症性疾病的优质新靶点缺乏也不例外。可以说目前新型靶点的发现与确证是基础科学研究和制药公司共同面临的世界性难题,基于炎症作用新机制的优质新靶点的研究显得越来越迫切。疾病相关新靶点的发现与研究是一个系统而复杂的工程,需要化学、药学、医学、生物信息学、生物物理等不同学科的交叉融合,而基金委可以充分利用自身战略引导、统筹发展的地位和优势,紧密结合国家未来发展战略需求和科学前沿发展需求,加强前瞻部署,推动我国在基于疾病相关的蛋白质机器药物作用靶点的发现和确认研究。

相信NSFC在“支持基础研究、坚持自由探索、发挥导向作用”的宏观战略指导下,通过对炎症相关领域各类基础研究项目稳定而持续的资助,为我国在该领域的人才培养与基础科学研究提供一个可行的平台,从而助推我国科学家在炎症相关领域有更多的研究走向国际前沿和引领国际热点问题。

(致谢:感谢南京大学徐强教授在本文完成过程中给予的指导和建议。)

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Analysis of projects funded by National Natural Science Foundation of China (NSFC) in field of inflammation during 2010~2015

ZHANG Tian-tai1, JIANG Wei2, WANG Jian-cheng3,4, WU Lei3

(1.InstituteofMateriaMedica,ChineseAcademyofMedicalSciences,Beijing100050,China;2.InstituteofMedicinalBiotechnology,ChineseAcademyofMedicalSciences,Beijing100050,China;3.DeptofHealthSciences,NationalNaturalScienceFoundationofChina,Beijing100085,China;4.PekingUniversitySchoolofPharmaceuticalSciences,Beijing100191,China)

Abstract:Chronic inflammatory response often involves in the progression of disease in all organ system. While inflammation has been a highlight topic of study in many decades for pathogenesis or identifying drug targets to disease-associated inflammation. In this paper, the main fundamental research areas of projects funded by NSFC on inflammation during 2010~2015 are reviewed. The features and research types of projects are analyzed.

Key words:NSFC; inflammation; funded projects; retrospective analysis; non-resolving inflammation; inflammatory disease

收稿日期:2016-05-11,修回日期:2016-05-25

作者简介:张天泰(1969-),男,博士,研究员,研究方向:抗炎免疫药理学,Tel:010-63035779,E-mail:ttzhang@imm.ac.cn; 吴镭(1961-)男,研究员,研究方向:科学基金管理,通讯作者,Tel:010-62327199,E-mail:wulei@nsfc.gov.cn

doi:10.3969/j.issn.1001-1978.2016.06.001

文献标志码:A

文章编号:1001-1978(2016)06-0741-06

中国图书分类号:R-05;R191;R364.5;R971.1

网络出版时间:2016-5-25 15:39网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20160525.1539.002.html

◇本刊特稿◇

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