胰岛素|永不言弃的顾臻:十年磨一“智能胰岛素贴片”

医药科学家顾臻今年40岁 , 在他目前走过的为数不多的几个“十年”中 , 有两个“十年”让他记忆尤为深刻 。
一是中小学时代用10年克服了“口吃”;二是近10年研发了一款可以根据人体血糖浓度实时响应释放药物的“智能胰岛素贴片” , 这个密布微米级短针、一元硬币大小、信用卡薄厚、痛感有如蚊子叮咬的贴片或将取代现在的胰岛素注射针 , 颠覆糖尿病传统治疗手段 。
虽然是两种截然不同的经历 , 但贯穿顾臻这两个“十年”的关键词都是“永不言弃” , 他的故事 , 或许可以给近期的科技热词——“十年磨一剑”精神提供一种注解 。
10年致力“智能胰岛素贴片”研制
作为浙江大学药学院的院长 , 顾臻2020年一入职就受到不少国内同行的关注 。 实际上 , 他研发的“智能胰岛素贴片”原型在2015年一经问世就曾在国际上引发较大反响 , 那张密布上百根微米级短针的照片入选了《科学》杂志年度十大图片 , 他本人则被《麻省理工科技评论》评为“全球35位35岁以下创新俊杰”之一 , 并在2016年获得著名的“斯隆研究奖” 。
胰岛素|永不言弃的顾臻:十年磨一“智能胰岛素贴片”文章插图
“智能胰岛素贴片”微针阵列局部特写 , 曾入选《科学》杂志年度十大图片 。顾臻供图 。
广泛的关注源于巨大的期待 。 世界卫生组织最近的统计数据显示 , 全球约有超过4.2亿的糖尿病患者 , 且患病率在低收入和中等收入国家上升迅速 。 顾臻介绍 , 多数糖尿病患者需要靠每天注射胰岛素进行治疗 , 顾臻的外婆就是其中一位 , 也因此 , 他从小就希望破解胰岛素给药的难题:“目前注射胰岛素的方式不但令人痛苦 , 还不能灵活响应人体的需求 , 用量难以精准匹配 , 一旦注射过量还可能让糖尿病患者血糖过低 , 危及生命 。 ”他希望能够开发一种新型的胰岛素递药系统 , 提高糖尿病患者的生存质量 。
“从我开始着手研究智能胰岛素贴片到现在 , 整整10年 。 ”顾臻说 。 他本科、硕士毕业于南京大学化学系及高分子科学与工程系 , 而后在加州大学洛杉矶分校获得工学博士学位 , 博士后获聘于麻省理工学院化工系 , 师从著名科学家罗伯特·兰格教授 。
谈及“智能胰岛素贴片”的设计思路 , 他说:“注射胰岛素的目的是帮助细胞‘吃’葡萄糖 , 从而促进细胞代谢、使血糖下降 。 在正常机体内 , 胰腺里专门负责分泌胰岛素的β细胞发挥了重要作用 , 血糖升高时 , 分泌胰岛素多些 , 血糖降低时 , 分泌便会抑制 。 而智能胰岛素贴片的设计思路 , 就是模拟β细胞的功能 , 将能响应血糖的胰岛素释放体系与可穿透皮肤的‘微针’贴片结合 , 帮助胰岛素在病患体内按需释放 , 并通过贴片这种简易使用形式提升他们的生活质量 。 ”
然而 , 从基础研究到应用落地 , 中间必经过漫长而曲折的道路 。 近10年间 , 这款备受期待的新型药剂研发成果在一步步“进化” 。 顾臻透露 , “智能胰岛素贴片”的大型动物试验效果令人满意 , 并且正在向美国FDA(食品药品监督管理局)申请临床试验 , 计划今年开展人体试验 。 而“永不言弃”正是这项研究能够走到今天的秘诀之一 。
科研上的“永不言弃”是从母亲那里继承
“永不言弃”是他从母亲那里继承的“基因” 。 顾臻说:“我母亲刚怀孕时 , 父亲便被查出白血病 , 当时有人劝她放弃我 , 或许以后日子能好过些 , 但她坚持留下我 。 她说:‘或许以后这个孩子能帮助治疗白血病 。 ’”所以父母给他取名“臻” , 寓意“达成目标” 。 顾臻出生不久后父亲去世 , 并且把遗体捐献给了当地医学院 , 用于医学研究 , 顾臻则带着父母“永不言弃”的希望 , 走进了医药科学领域 。
“母亲当年没有放弃我 , 这也是一种坚持 。 ”顾臻的科研远非一帆风顺 , 但每遇坎坷 , 他都选择像母亲一样敢于、甘于坚持 , 明知山有虎 , 偏向虎山行 。 他说:“我也一直鼓励学生尽可能研发新药、新剂型 , 因为‘新’ , 肯定挑战大 , 唯有坚持 , 方能顺达 。 ”
顾臻团队在2015年首次提出“智能胰岛素贴片”的原型时 , 很多方面并不理想 。 比如实验中 , 20克重的糖尿病小鼠需要用约1平方厘米的贴片来提供胰岛素 , 因此有人质疑这种贴片实际上并不可行:用到人身上岂不是要贴满前胸后背?
但经过不断技术迭代 , 几年后的今天情况已经大不相同 。 顾臻介绍 , 现在只需要把一元硬币大小的贴片贴在50斤实验小猪的四肢或背腹部 , 就能“监测”血糖浓度 , 向机体递送适量的胰岛素 。 但这还不是终点 , 他说:“目前是餐前一贴 , 一天需要贴两三片 , 未来将做到几天贴一片 , 二三十年后 , 应该有很多人都能够使用上这种贴剂 。 ”