2018年3月23日,中山眼科中心眼科学国家重点实验室副主任李旭日教授联合比利时鲁汶大学血管生物学及代谢实验室主任Peter Carmeliet 教授,在国际顶级期刊Science 杂志发表了题为“Targeting Angiogenic Metabolism in Disease”的文章,对血管内皮细胞代谢在眼及肿瘤等新生血管相关疾病中的作用和机制进行了讨论,提出了将血管内皮细胞代谢途径作为抑制病理性新生血管的关键靶标的新策略。

Peter Carmeliet教授为德国科学院院士,荷兰皇家科学院院士,欧盟科学院院士,以及EMBO当选成员。Dr. Carmeliet是血管代谢,眼及肿瘤新生血管,再生医学(血管),眼部疾病,干细胞,以及多组学生物信息学等研究领域的国际领军人物和风向标,在相关领域做出了里程碑式的开创性贡献。Peter Carmeliet教授所在的比利时鲁汶大学创立于1425年,是欧洲最古老的大学之一,连续多年居欧洲创新大学排名第一。

血管是人体最重要的器官之一,为组织输送氧气和营养,维持其正常形态和功能。血管受严格代谢调控从而维持稳定状态,其代谢失衡会导致血管受损和病理性增生,从而引发或加剧病变,包括眼血管性疾病和肿瘤。40多年以来,抗新生血管生成药物的研发一直以新生血管形成相关因子为主要靶点,如血管内皮生长因子(VEGF)。但抗VEGF药物只对部分患者有效并易产生耐药。因此亟需研究新生血管形成的新机制新通路,以利于新药研发。

目前,血管内皮细胞代谢途径的研究正在获得越来越多的关注。在病理条件下,血管由静止状态转变为激活状态,在多种促新生血管成长因子的作用下,血管内皮细胞分裂,迁移并分化成为茎细胞和顶端细胞,从而完成血管出芽新生过程(见下图)。在这个过程中,血管细胞需要通过高水平的新陈代谢获得大量的能量和物质。因此,血管内皮细胞的新陈代谢对新生血管的生成至关重要,有可能成为新的抗新生血管的关键靶标。

近期研究揭示了多个血管内皮细胞的代谢途径,为抗血管新生治疗提供了新的靶点。这些代谢途径包括由PFKFB3和FGF2调节的内皮细胞糖酵解途径、CPT1A介导的内皮细胞脂肪酸氧化途径、GLS1调节的谷氨酰胺代谢途径、ASNS调节的天冬酰胺代谢途径等。尽管血管内皮细胞代谢领域的研究目前仍处于萌芽阶段,但对血管内皮细胞代谢作用和机理的进一步研究将会揭示血管性疾病的新机制,为研发血管性疾病的诊疗方法带来新的希望。

除了最新发表在Science的文章以外,李旭日教授和Peter Carmeliet院士在血管研究领域还共同发表了多篇高影响力文章。合作成果之一发表于 Journal of Clinical Investigation 杂志 (IF 12.8),首次揭示了生长因子PDGF-C对血管内皮细胞的作用及机制,医学顶尖杂志 N Engl J Med(IF: 72.4)为此发表了评述文章,对PDGF-C在血管疾病中的潜在应用价值进行了报道。之后,双方又共同揭示了VEGF-B对血管内皮细胞的存活作用及机制,发表于Arterioscler Thromb Vasc Biol 杂志 (ATVB, IF 6.6)。ATVB对此专门发表评述文章。近来,双方进一步开展了合作研究,另一篇共同通讯作者文章发表于Annals of Oncology 杂志 (IF 11.855)。

最新研究表明,血管内皮细胞代谢在血管形成和功能中起关键作用,深入研究其作用与机理将有助于揭示血管性疾病的新机制,为研发新的诊疗方法奠定基础。靶向调控血管内皮细胞代谢对血管生长、稳态和功能至关重要,有巨大研究价值和临床应用潜力。

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李旭日教授

李旭日教授,博士生导师,国际著名血管生物学家,中组部“千人计划”专家,广东省引进“创新领军人才”,中山大学引进学科领军人才,中山大学中山眼科中心眼科学国家重点实验室副主任,亚太血管生物学协会(APVBO)创始人,北美血管生物学协会(NAVBO)委员,中山大学学术委员会委员,Vascular Cell和Cardiovascular & Hematological Disorders-Drug Targets编委委员。1988年医学学士毕业于上海医科大学(现复旦大学上海医学院),1997年博士毕业于瑞典斯德哥尔摩卡罗琳斯卡研究院,瑞典卡罗琳斯卡研究院和比利时鲁汶大学双博士后,师从国际著名血管生物学家Dr. Ulf Eriksson和Dr. Peter Carmeliet教授多年。2005年10月-2012年10月期间于美国国立卫生院眼科研究所(NIH/NEI)任研究室主任,首席科学家(Principal Investigator)。

2012年10月,李旭日教授带领其创立的美国国立卫生研究院眼科研究室的核心成员集体回国,继续致力于血管神经生物学的研究,已经取得丰硕成果。李旭日教授承担国内外科研项目10多项,科研总经费达1300多万美元,获国际发明专利5项,参加60多次国际重要学术会议,特邀报告45次,组织/共同组织10次重要国际学术会议,担任21个国际著名学术期刊审稿人,为国内外多项科研基金的评审专家。在Science、Nature Cell Biology、J Clin Invest、J Exp Med、PNAS、Cancer Res、Cell Rep等国际著名期刊发表SCI收录论文76篇,总影响因子达680多分,被引用6200多次。被包括Nature、Nat Med、Nature Reviews等顶级杂志引用,其中单篇引用次数超过750次,获Nat Cell Biol、New Engl J Med、ATVB等的专栏报道。

Peter Carmeliet教授

Peter Carmeliet教授为德国科学院院士,荷兰皇家科学院院士,欧盟科学院院士,以及EMBO当选成员。Dr. Carmeliet是血管代谢,眼及肿瘤新生血管,再生医学(血管),眼部疾病,干细胞,以及多组学生物信息学等研究领域的国际领军人物和风向标,在相关研究领域做出了里程碑式的开创性贡献。Peter Carmeliet教授是比利时鲁汶大学(KU Leuven)血管生物学及代谢实验室负责人。比利时鲁汶大学连续两年居欧洲创新大学排名第一,世界名校排名17,创立于1425年,是欧洲历史最悠久的大学之一。

截止2018年3月, Dr. Carmeliet发表了646多篇SCI论文,其中94篇 IF>20, 243篇IF>10,h-index 126,被Science Match评为生物医学引用次数最多的第8名。Carmeliet教授为Cancer Cell编委,为Science前编委,拥有72多项专利,获得诸多奖励。基于Peter Carmeliet教授的研究成果,多个生物医药公司已经成立并致力于新药研发。

Peter Carmeliet教授表示今后将与中山眼科中心全面开展基础及临床研究的合作,进一步提高中山眼科中心及眼科学国家重点实验室的科研优势,建成一个引领世界眼科学研究的国际创新中心。

References

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2    Carmeliet, P., Li, X., Treps, L., Conradi, L. C. & Loges, S. RAISEing VEGF-D's importance as predictive biomarker for ramucirumab in metastatic colorectal cancer patients. Ann Oncol, Jan. 19, (2018).

3     Wong, B. W. et al. The role of fatty acid beta-oxidation in lymphangiogenesis. Nature 542, 49-54, (2017).

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10   De Bock, K., Georgiadou, M. & Carmeliet, P. Role of EC Metabolism in Vessel Sprouting. Cell Metabolism, (2013).

11   De Bock, K. et al. Role of PFKFB3-Driven Glycolysis in Vessel Sprouting. Cell 154, 651-663, (2013).