2022中国生命科学十大进展：新冠突变株免疫逃逸机制等入选

中国科协生命科学学会联合体19日对外公布2022年度中国生命科学十大进展，为全球新冠疫情防控提供新认识的“新冠病毒突变株免疫逃逸机制”等10个项目入选。

2022年度中国生命科学十大进展包括7个知识创新类和3个技术创新类项目成果，均面向人民生命健康，聚焦解决热点问题，具有原创性突出、社会意义重大的特点。它们分别是：

10-1 奥密克戎BA.1刺突蛋白的结构特征与免疫逃逸机制示意图。中国科协生命科学学会联合体 供图

——新冠病毒突变株免疫逃逸机制。新冠病毒奥密克戎株不断突变，在全球引起多轮疫情。解析新冠突变株的体液免疫逃逸机制对于新冠疫苗研发和疫情防控具有重要指导意义。北京大学谢晓亮、曹云龙团队联合中科院生物物理研究所王祥喜团队和中国食品药品检定研究院王佑春团队，率先研究报道新冠奥密克戎及其亚型变异株的体液免疫逃逸特征与分子机制。该系列研究增进了世界新冠疫情防控的科学认识，为广谱新冠疫苗和抗体药物的研发方向提供了重要数据参考和理论支持。详细见：Nature：新冠奥密克戎株新亚型的免疫逃逸能力更强！

10-2 抑制ASGR1促使胆固醇外排到胆汁和粪便中并可预防动脉粥样硬化斑块形成。中国科协生命科学学会联合体 供图

——胆固醇外排的新通路及降脂新策略。胆固醇的分子结构决定其在生物体内很难被降解，因而发现将胆固醇外排到体外的方法，对于研发新的降脂药具有重要意义。武汉大学泰康生命医学中心宋保亮团队研究发现糖蛋白受体ASGR1缺失后，胆固醇被外排到胆汁内，进一步通过粪便离开机体。抑制ASGR1功能可促使胆固醇大量外排，血脂和肝脂下降，对动脉粥样硬化起到很好疗效。同时，ASGR1的中和抗体可以与现有降脂药物联用，起到更好的降脂效果。该发现为研发促胆固醇外排的新型降脂药物指明方向，ASGR1已成为多家制药公司研发降脂药的热点靶标。详细见：Nature：宋保亮院士团队发现促使胆固醇外排而降脂的新策略

10-3 染色体连接小鼠“小竹”，拥有独特的染色体组型。中国科协生命科学学会联合体 供图

——哺乳动物染色体工程新技术与染色体人工演化。中科院动物研究所李伟、周琪团队与中科院分子细胞科学创新中心李劲松团队等首次实现哺乳动物完整染色体的可编程连接，创建出一系列具有19对染色体的全新核型的实验小鼠，在实验室以人工设计的方式实现自然界中经过数百至数万年才能实现的核型演化事件。该研究发现染色体长度的限制；揭示染色体重排对生殖的影响；证实基因组组装的稳健性是染色体演化重要基础，为哺乳动物染色体结构改造、动物新核型亚种的创造以及染色体结构变异疾病的模拟提供可行的技术路线，开启了哺乳动物染色体遗传改造的新领域。详细见：Cell Research：李劲松研究组构建染色体融合小鼠模型、模拟染色体演化过程

10-4 人类卵子和早期胚胎翻译组与转录组联合测序、揭示翻译调控机制和合子基因组激活关键因子示意图。中国科协生命科学学会联合体 供图

——人类早期胚胎翻译组图谱及合子基因组激活因子研究。人类合子基因组如何激活是长久以来的一个未解之谜。清华大学颉伟教授、山东大学陈子江院士与赵涵教授课题组，通过开发超灵敏翻译组与转录组联合测序技术，首次绘制人类早期胚胎发育的翻译图谱。该研究通过寻找基因组激活时期高翻译的转录因子，鉴定出TPRX1/2/L家族蛋白，证明其对人类合子基因组激活和早期胚胎发育起到重要调控作用。该成果解决了人类胚胎程序第一次是如何启动的重大基础科学问题，并为未来治疗不孕不育、改善辅助生殖技术提供重要的理论基础和研究工具。详细见：Science：陈子江院士团队发表人类早期胚胎翻译组图谱，揭示生命初期关键机制

10-5 高精度生命全景时空基因表达地图及成果发表国际期刊。中国科协生命科学学会联合体 供图

——高精度生命全景时空基因表达地图绘制。华大生命科学研究院汪建、徐讯领导的团队基于自主DNA纳米球测序技术，研发出高精度大视场空间转录组技术，将认识生命的分辨率推进到500纳米的亚细胞级，相比过去同类技术，分辨率提升200倍，视野大小提升483倍。华大基于该技术联合中科院、南方科技大学、华中农业大学及广东省人民医院等团队在国际上首次绘制出小鼠、果蝇、斑马鱼、拟南芥和蝾螈等重要模式生物迄今最高精度、最全面的时空基因表达数据集，并发现过程中起关键调控作用的全新细胞类型。该系列成果发表后在国际上引起热烈反响，推动成立中国科学家主导的时空组学全球联盟，吸引来自25个国家190余科研团队参与。详细见：Nature：华大发布非人灵长类动物全细胞图谱，助力人类疾病研究、全球首批生命时空图谱发布！

10-6 二甲双胍作用于葡萄糖感知通路模式图。　中国科协生命科学学会联合体 供图

——二甲双胍靶点的发现及其延缓衰老的机制阐明。二甲双胍不仅是治疗二型糖尿病的一线药物，还具有抗肿瘤、延缓衰老等功效，但上市65年来，其作用靶点始终是一个谜。厦门大学林圣彩团队历经7年科研攻关，发现一种称为PEN2的蛋白质是二甲双胍的靶蛋白。该研究不仅发现二甲双胍的直接作用靶点，还从分子角度勾画出二甲双胍行使功能的路线图。团队还筛选到一个能模拟辟谷效应(卡路里限制)的化学药物(俗称“辟谷精”)，具有降糖、治疗脂肪肝、延寿的效果；发现“辟谷精”和二甲双胍均借道先前发现的葡萄糖(卡路里限制)感知通路，从而偶联到AMPK长寿相关通路，达到治疗糖尿病和脂肪肝等重大代谢性疾病以及延缓衰老等作用。详细见：二甲双胍靶点被林圣彩教授揭密！、Nat Metab：既促进健康、又能延长寿命，林圣彩院士开发模拟饥饿/禁食的新型AMPK抑制剂

10-7 携带CYP2C19功能缺失等位基因者应用替格瑞洛替代治疗方案的有效性。中国科协生命科学学会联合体 供图

——缺血性脑血管病精准治疗方案。高复发是缺血性脑血管病防治的世界难题，首都医科大学附属北京天坛医院王拥军团队在国际上首次提出的阿司匹林叠加氯吡格雷的短程双通道双效应联合治疗方案，改写了欧美等多国指南。团队基于此方案发现氯吡格雷吸收与代谢通路的关键基因ABCB1、CYP2C19和F2R均显著影响药物疗效，并针对携带氯吡格雷功能缺失等位基因的人群提出“绕行基因”的替格瑞洛替代治疗方案，该方案可使复发风险相对降低23%，被评价为开启脑血管病基因指导治疗的新时代。详细见：JAMA NEURO/天坛王拥军团队：CYP2C19功能缺失等位基因的急性中风或TIA患者使用替格瑞洛和阿司匹林的益处和风险、NEJM：CYP2C19功能缺失携带者服用替格瑞洛与氯吡格雷对卒中或TIA的比较分析

10-8 iMAP工作原理及其用途。中国科协生命科学学会联合体 供图

——研发颠覆性基因解码技术，描绘世界首张“扰动图谱”。上海科技大学池天团队将“CRISPR基因编辑”和“Cre基因重组”两大底层工具，融合成颠覆性的“高通量、泛组织”基因功能解码技术iMAP，能将小鼠基因的解码速度提高至少100倍。该研究工作还利用iMAP，成功描绘出世界首张“扰动图谱”，展示小鼠90个蛋白编码基因分别在39种组织细胞的基本功能，将催生覆盖全部基因和组织，并解码整部“生命天书”的“全景扰动图”，后者将成为未来人们探索生命奥秘时必不可少的“世界地图”。iMAP性能稳健、操作简单、易于普及、用途广泛，实现基因解码领域从“0到1”的技术突破。详细见：Cell：上海科技大学池天团队绘制世界首张小鼠“扰动图谱”

10-9 内质网表面钙瞬变是决定自噬体形成的关键信号。中国科协生命科学学会联合体 供图

——多细胞生物自噬起始的分子机制。自噬在细胞中起到“清道夫”功能，对抵抗多种应激和维持细胞稳态至关重要，寻找决定自噬体形成信号是一个长期悬而未决的难题。中科院生物物理研究所张宏团队研究发现，自噬诱导时，内质网表面发生钙瞬变，并触发FIP200自噬起始复合物发生液-液相分离，形成的FIP200凝聚体与内质网膜蛋白结合并定位于内质网，成为自噬体起始位点。该成果揭示内质网表面钙瞬变是启动自噬体形成的关键信号，极大促进人们对自噬分子机制的理解，并对探究内质网钙失调导致的神经退行性疾病等相关疾病中自噬异常的机理有重要意义。

10-10 分别来自非洲稻的基因位点(左)和来自热带粳稻的基因位点(右)比对照显著增加水稻的高温抗性。中国科协生命科学学会联合体 供图

——水稻抗高温基因挖掘及调控新机制。中科院分子植物科学卓越创新中心林鸿宣团队与上海交通大学林尤舜团队合作揭示水稻高温抗性的新机制，挖掘出由TT3.1和TT3.2组成的抗高温遗传模块TT3，同时首次发现第一个潜在的高温感受器(TT3.1)，其感知并传递高温信号给叶绿体蛋白TT3.2，保护叶绿体免受热伤害；来自非洲稻的TT3.1-TT3.2模块显著增强高温抗性，在高温胁迫下比对照增产1倍。林鸿宣团队又挖掘出水稻抗高温基因TT2，首次揭示钙信号-蜡质代谢的抗高温新机制，在高温胁迫下TT2比对照增产54.7%。TT2和TT3成果为作物抗高温育种提供珍贵基因资源。

据了解，中国科协生命科学学会联合体自2015年起开展年度中国生命科学十大进展评选工作，旨在推动生命科学研究和技术创新，充分展示和传播中国生命科学领域的重大科技成果。