用“DNA分子机器人”对付膀胱癌

近日，福布斯公布了2017年度的亚洲30位30岁以下青年才俊榜，深圳的年轻医生再次上榜。据悉，这份榜单涵盖了10个行业，每个行业选出30人，其中在医疗卫生与科学领域，中国有7位杰出青年入榜，其中就有深圳市第二人民医院的外科医生和研究员、28岁的刘宇辰。这是深圳年轻医生第二次上榜。2016年，福布斯第一次发布30岁以下亚洲青年才俊榜时，1986年出生的深圳市罗湖医院副院长、众循精准医学研究院院长吴松就榜上有名。巧合的是，今年上榜的刘宇辰和吴松是安徽老乡+校友，二人均毕业于安徽医科大学，之后来深，钻研医学高精科技，研究方向也都与泌尿外科的基因领域有关。刘宇辰出生于1988年，于安徽医科大学取得博士学位，专攻医学合成生物学，目前就职于深圳市第二人民医院，担任医学合成生物学应用关键技术国家地方联合工程实验室副主任。这个年轻的学霸，以第一负责人承担国家自然科学基金青年基金项目1项，参加国家自然科学基金面上项目1项，以专家组成员和课题骨干参与国家973计划项目合成生物器件干预膀胱癌的基础研究，发表SCI论文40篇，其中第一或通讯作者论文30篇，累计影响因子超过200，申请国家发明专利13项，获得授权3项，在全球范围内处于专业领域的前沿。刘宇辰在癌症的研究上颇有成果。他首次将纳米尺度的可编程DNA分子机器人作为分子级合成生物器件应用于膀胱癌的识别与控制。这个不到头发直径1/100000大小的纳米机器人，通过尿道灌注被输送入膀胱组织。它主要在细胞分子层面上工作，利用自身携带的生物传感器监测多种膀胱癌生物标志物，在肿瘤特殊环境下根据命令执行逻辑操作。这样，就可以在人体产生任何症状之前提前发现膀胱癌细胞。同时，重新组装基因回路迫使肿瘤细胞自我毁灭，而不损伤周围正常细胞。他的研究在2015年获得了国际遗传工程机器大赛（iGEM）金奖。他设计的信号传导器可特异感知肿瘤任何异常分子的存在，并同时与下游多个抑癌分子组成一个新的信号转导网络，进而重新编程肿瘤细胞的分子信息程序，逆转其恶性生物学行为，或诱导其进入自杀程序。目前已在除了膀胱癌之外的多个癌症模型中进行测试，充分证实了其在分子水平上的抗癌能力，为肿瘤的精准治疗提供了一个新方案。该研究成果2016年9月发表于国际顶级生物技术期刊《NatureMethods》。他设计出了用于癌症诊断人工设计生物双开关。通过构建定量可控的人工miRNA、shRNA元件库和CRISPRCas9元件库，发掘出一批与膀胱癌细胞恶性增殖、凋亡、转移、迁移和侵袭相关的作用靶点。通过对基因靶点的分子机制和功能研究，设计并开发出膀胱癌特异靶点响应、应答和干预元件库，并将工程学原则引入相关元件的偶联、适配和组装过程，获得可特异区分膀胱癌细胞和正常细胞的基因线路和生物双开关。该成果2014年11月发表于国际权威期刊《NatureCommunications》，目前已被国内外引用50次。

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