他构建模型,追踪每一个信号蛋白的磷酸化水平随时间变化的轨迹。
通过分析这些轨迹之间的时间先后顺序和协变关系,因果关系的推断变得前所未有的清晰,是A蛋白的激活 consistently发生在B蛋白之前,那么A是B因的可能性就极大提高了。
迷雾瞬间散开!
动态模型清晰地显示,特定的EGFR突变体首先快速招募并激活了一个适配器蛋白,然后这个适配器蛋白在某个特定时间点意外地激活了PKCδ,PKCδ进而绕过经典的RAS蛋白,直接磷酸化并激活了下游的RAF同工酶,从而抄近路驱动了整个促增殖通路。
陈辉很快找到了一条经过动态时间序列数据验证的、高置信度的非经典通路模型,突变EGFR->Gab1->PKCδ->CRAF->MEK->ERK。
他还利用这个模型预测了几个关键节点,如果抑制PKCδ,就应该能特异性地阻断这条非经典通路,逆转耐药性,他甚至还预测了抑制后下游各蛋白磷酸化水平下降的先后顺序和大致幅度。
……
早上八点,唐剑准时来到实验室,提着新鲜的豆浆油条往小会议室走去。
吱呀,
还不等唐剑走进会议室,会议室的门就被推开,陈辉从里面走了出来。
唐剑愣在原地,眼睛一点点睁大。
陈辉在会议室中待了一个多月了,从来没有出来过,现在他出来,是不是意味着,模型构架成功了?
“通知宋教授,准备验证吧!”
陈辉没有卖关子,接过唐剑手中的豆浆油条,自顾自的大快朵颐起来。
八点半,
华夏医学科学院,国家重点肿瘤研究实验室,
二十三人的团队齐聚一堂,大家齐聚大会议室。
“真的假的,他真的完成了模型的构建?”
直到现在,除了唐剑之外,其他师弟师妹们依旧持怀疑态度。
“这么大阵仗,不能是假的吧。”
另一位师弟说到,他不敢想象若那个本科生真是撒谎,到底会闯下多大的祸。
“如果是真的……”
有师弟双眼精光爆闪,“那我们岂不是赶上好时候了。”
他们进行这个研究已经三年了,自然知道它的价值,如果真能证实他们的猜想,这个成果必然是世界级的,以后他们将成为这个领域的绝对权威。
“先别做梦了,看看验证结果再说吧……”
“好了,模型的仿真结果大家都已经看到了,接下来我们需要使用Western Blot技术进行靶点确认。”
宋朝明站在会议室最前方,拍了拍手,等到会议室安静下来,才开口说道。
他们需要重复陈辉模型中最关键的起点,确认在他们的特定EGFR突变细胞系中,PKCδ的磷酸化水平确实在用药后异常升高,且时间点与预测吻合。
这是一切的基础,只有完成了靶点确认,他们才能进行下一步实验。
很快,宋朝明安排好实验分工,众人一哄而散,穿上实验服进入实验室,虽然心中依旧有些迟疑,但他们也迫不及待的想看到最后的验证结果。
可惜生物实验与其他实验还有一些不同,它需要时间的沉淀,无法速成。
实验紧张而有序地展开,培养箱日夜运行,实验室的灯常常亮到深夜。
直到三天后,Western Blot结果才出来,
当那张暗房里显影的胶片被拿出来时,负责的实验员几乎是小跑着拿去给宋朝明。
结果清晰无比,在用药后1小时和6小时,PKCδ的磷酸化条带果然比对照组明显更浓!模型的第一步预测被完美证实!
实验室里响起一阵小小的欢呼,所有人看向陈辉的眼神都变了,有因为之前怀疑的愧疚,也有因为陈辉惊人实力而产生的狂热崇拜。
“陈师弟牛逼!”
不知道哪位师弟忽然激动的大喊了一声。
“陈师弟牛逼!”
很快,这样的欢呼就充满了实验室。
宋朝明脸上也露出了欣慰的笑容,他这所重点实验室,已经很久没有经历过如此热烈的欢呼了。
“好了,这只是第1步,最关键的还在后面呢。”
等了几分钟,等到大家将兴奋的情绪宣泄以后,宋朝明才再次开口说道。
接下来他们需要进行功能获得/丧失实验,首先,他们需要设计并合成针对PKCδ基因的siRNA,转染进癌细胞,特异性沉默PKCδ的表达。
使用一种已知的、较为特异的PKCδ抑制剂比如Rottlerin或其类似物,在不同浓度下处理细胞。
使用CCK-8或MTT等assays,分别检测在仅用靶向药、仅抑制PKCδ、以及两者联用的情况下,癌细胞的增殖活力变化。
根据陈辉的模型预测,联用组应表现出显著的协同抑制效应。
接下来就需要进行长期观察,观察在长期作用下,癌细胞形成集落的能力是否被联用方案彻底摧毁。
在施加上述处理后,再次利用Western Blot或磷酸化抗体芯片,检测陈辉预测的通路下游关键蛋白CRAF, MEK, ERK的磷酸化水平。
根据模型预测,抑制PKCδ后,下游这些蛋白的磷酸化水平应显著降低,证明通路被成功阻断。
很快,宋朝明就带领团队制定了后续的验证计划。
所有人都斗志昂扬的投入到了接下来的验证实验中。
第二天,siRNA转染完成,抑制剂也已加样,细胞在各自的处理条件下继续培养,所有人都小心翼翼的关注着那些培养板,仿佛里面正在孕育着决定命运的答案。
第五天,细胞活力检测的结果率先出炉,唐剑将数据处理成图表,打印出来时,手都有些颤抖。
图表显示单独使用奥希替尼靶向药,细胞活力有所下降,但远未死亡,证实了耐药。
单独使用PKCδ抑制剂,细胞活力仅有轻微影响。
但两者联用,细胞活力出现了断崖式下跌!
抑制率远超两者单独效果之和,出现了强烈的协同效应!
“成功了!老师!你看!”唐剑激动地指着图表,宋朝明一把抓过图纸,眼睛死死盯着那条代表联用的曲线,脸上因激动而泛红,喃喃道:“对上了…完全对上了!”
陈辉也松了口气,事实证明,他是对的!
随后几天的结果接踵而至,每一步都严丝合缝地印证着陈辉的预测,对照组和单药组还能形成大小不一的细胞集落,而联用组的培养板上几乎光洁如新,意味着癌细胞的增殖潜能被彻底根除。
最后进行机制回溯Western Blot,结果显示,在抑制了PKCδ后,下游的p-CRAF、p-MEK、p-ERK的信号强度果然如同被关掉了闸门一样,显著减弱甚至消失。
这条非经典通路的信号流被清晰地可视化了出来,从源头到下游,被彻底切断。
宋朝明拿着所有的实验数据报告,那份完美无缺的验证报告,站在实验室中央,他的手因为激动而微微颤抖,他环视着同样激动不已、如释重负的团队成员们。
“我们……我们成功了!”他的声音一开始有些哽咽,随即变得洪亮而充满力量,“五个月!卡了我们五个月的难题,解决了!不仅解决了,我们还发现了一条全新的、重要的耐药机制!”
他挥舞着手中的数据图,“陈飞的模型,100%正确!从靶点、到时序、到功能、到机制,每一步都预测得精准无比!这不是运气,这是……这是真正的实力!”
实验室里爆发出前所未有的欢呼和掌声,夹杂着这几年来积压的压力彻底释放的感叹声,有人甚至激动地跳了起来,在实验室手舞足蹈,激动得不能自已。
宋朝明立刻拿出手机,走到窗边,第一个电话打给了刘教授,几乎是喊着说:“老刘!你介绍来的那个陈辉……是个天才!绝对的!他解决了!完美解决!”
刘吉守也有些激动,他没想到陈辉竟然这么快就解决了宋朝明的问题,当然,这还是因为他并没有完全明白宋朝明这个成果的重要性。
第二个电话,宋朝明毫不犹豫地打给了陈辉本人。
“陈飞!”他的语气充满了难以抑制的兴奋和敬佩,“验证结果出来了……完美!所有的预测,全部吻合!你帮我们打开了一扇全新的大门!”
电话那头,陈辉的声音依然平静,只是简单地回道,“那就好,宋教授,数据发我一份,这对我的模型优化很有帮助。”
完整了解了宋朝明的思路之后,陈辉就知道这个成果只能算是肿瘤研究的一个进步,并不能完全解决癌症。
因为这样的非经典通路,很难穷举,每一个癌症患者的症状都并不完全相同,很可能,一千个肺癌,有一千个经典通路。
这只是一小步而已,并不值得狂喜。
宋朝明放下电话,看着窗外,心中波澜起伏。
他明白,他见证的不仅仅是一个技术难题的解决,更是一种全新的、强大的科研范式的降临,而这个带来变革的人,竟然是一个如此年轻的外援。
陈辉的名字,从这一刻起,在他的心中拥有了沉甸甸的分量。
第314章 终结癌症的项目
“我准备把这篇成果发表在《细胞》上,你有什么建议吗?”
实验室中,宋朝明看向陈辉,此时他已经完全将陈辉当成了与自己同等身份的人物对待,他相信,以陈辉的实力,超过他只是迟早的事情。
细胞是与自然、科学齐名的顶刊,但更偏向生物和医学,宋朝明这样的生物医学家对细胞有更多的好感。
“我的建议吗?”
陈辉似笑非笑,“你有没有考虑过国内的期刊?”
“国内期刊?”
宋朝明面露难色,“国内哪有什么期刊啊。”
的确,在他这种级别的研究者眼中,国内那些期刊除了给研究者们水成果,评职称什么的,没有任何用处,就是一坨臭不可闻的垃圾堆。
“《华夏数学》怎么样?”
陈辉图穷匕见,宋朝明这个成果有很大一部分是在他的数学模型上实现的,也算是与数学交叉的应用数学成果,发表在数学期刊上倒也没问题。
“《华夏数学》?”
宋朝明当然听说过这本刊物,这是华夏的传奇数学家陈辉创办的期刊,每一期刊登的成果都是世界级的,虽然目前影响力还只在很小的范围内,但有陈辉在,他相信用不了多久,《华夏数学》也会成为顶刊。
只是,“这是本数学期刊,会接收我们交叉学科的成果吗?”
直到现在,他也并没有要投《华夏数学》的意思,他对华夏数学有信心,但那也只是数学顶刊而已,跟他生物学有什么关系。
在他心中《细胞》的地位暂时还是其他任何刊物都无法替代的。
“华夏数学也没说过只刊登纯理论成果啊,应用方面的顶级成果同样可以上刊。”
宋朝明摇头,“从往期刊登的论文来看,他们的确是这个偏好。”
如果不是因为这个成果陈辉是最大的功臣,宋朝明都懒得跟陈辉多说,他觉得陈辉多少有些胡搅蛮缠了。
陈辉反思,貌似《华夏数学》前面几期刊登的成果都是纯数学方面的,显然是让大家误会了。
他也直到现在才发现,原来宋朝明他们并没有认出自己来,他原本以为自己挺有名的,宋朝明应该是认出他来了才对,否则怎么会给他这么大的权限,这么相信他。
没想到他似乎高估了自己的知名度。
当然,他若是拿个镜子照一照自己,或许就能发现,不是他知名度不行,而是他体型充气太快了。
“我可从来没说过!”
陈辉开口说道,“你只管投稿,只要这篇论文没有学术上的错误,他就能上《华夏数学》。”
这自信满满的口气让宋朝明一惊,回头看向陈辉,双眼微眯,再次仔细打量起来。
忽然,他悚然一惊,直到心中产生怀疑,将两个人联系到一起,他才发现眼前这人,跟经常出现在新闻上的那个传奇数学家,似乎有几分相似。
难道,“你不是陈飞,是陈辉?”
宋朝明惊呼一声。