姚开泰
细纪录,仔细观察与解剖,终于发现:注入药物后196天就可发癌,呈1.69次方二阶段发癌过程,符合韦伯氏分布,从而建立了大白鼠实验性鼻咽癌数学模型。他们的实验既肯定了二亚硝基哌嗪对大白鼠鼻咽部有相对的亲和性,经皮下注射后,既可诱发鼻咽癌、食管癌等。这时,有人却对大白鼠有无鼻咽上皮提出了置疑,从而怀疑他们实验的科学性。姚开泰经过反复分析和实验,证实大白鼠确有鼻咽上皮。从而在1978年召开的全国科学大会上,他们的“亚硝胺类化合物诱发大白鼠实验性鼻咽癌模型”成果荣获嘉奖。
初试锋芒,收获喜人,这使姚开泰受到了鼓舞。他仔细分析了动物模型及其实验结果与人鼻咽癌的差异,发现动物模型显示的是高分化癌,发癌部位在鼻咽前部,无转移,亦与EB病毒有关。这说明了动物实验结果与人类鼻咽癌的发病不一样。怎样才能证实这些化合物与人鼻咽癌有关呢?一个崭新的方案在姚开泰脑海里盘旋,并逐渐成熟:开展人胚鼻咽上皮体外培养,研究它的生物学特征,进而开展诱癌实验。这是一个大胆的设想。但在当时不仅是禁区,而且实验室也不具备培养细胞的设备与条件。可姚开泰信奉的是一个“闯”字:“路是人走出来的!”他说干就干,带领同事们收取人工流产后的胚胎,与仪修室一起设计、自制二氧化碳培养箱,开始了开展人胚鼻咽上皮体外培养实验。经过四年的反复实验,在尝试了失败的滋味后,攻关小组终于探索出了一套培养人胚细胞实验的高超本领。他们从医院取来人工流产婴儿的鼻咽组织,经过一系列处理、加工、培养,终于功夫不负有心人,瓶子里的上皮细胞贴壁生长,而纤维母细胞则“退避三舍”,人胚鼻咽上皮细胞培养成功了。1980年,他们对其进行了生物学特征观察,从而首次成功地建立了人胚鼻咽上皮原代培养技术。三年之后,才有英国人利用大量生长因子和滋养层培养人胚鼻咽上皮的报道。
他们的真正目的,是要在人的细胞上直接进行实验研究。他们让这种体外培养的人胚鼻咽上皮接触二亚硝基哌嗪,结果发现姊妹染色单体交换率明显增强,远高于对照组,揭示了人胚鼻咽上皮本身有转化二亚硝基哌嗪为终致癌物的酶系统。随后,“人体鼻咽上皮细胞体外培养及化学转化的研究”被列入了国家“六五”重点攻关课题。在这一项目中,他指导博士生陈主初进一步研究了化学因素、EB病毒在人胚鼻咽上皮癌变中的作用,成功地用二亚硝基哌嗪诱发了正常人鼻咽上皮细胞的癌变过程,用实验证实了化学物质可以导致人类鼻咽癌,从而创造了世界医学领域里的一项新记录。与此同时,他们还建立了EB病毒阳性者的鼻咽癌细胞株,为研究鼻咽癌与EB病毒的关系提供了可靠的条件。这项研究成果于1990年获国家教委科技进步二等奖、卫生部科技进步三等奖。
1986年,来访的美国俄亥俄州大学微生物学家、免疫系主任GLASER教授,目睹了姚开泰领导的肿瘤研究室工作情况后连声称赞:“了不起,你们创造了一流的细胞培养,在有限的条件下作出如此出色的成绩真是了不起!”他当即要求同姚开泰合作研究EB病毒与发癌的关系。一年以后,作为这种国际科研合作的结晶,一株EB病毒细胞株问世了,并被命名为HONE1,即湖南俄亥俄州鼻咽癌上皮细胞株1号。此后,他们对这种细胞进行了全面的研究,为研究鼻咽癌与EB病毒的关系找到了突破口。
姚开泰对鼻咽癌的研究到了如醉如痴的地步。在他的日程表上没有了节假日,也没有了星期天,一泡进实验室就不知道白天黑夜了。有时累病了,吃点药,打点针,又一头扎进了实验室。这可苦了他的在该校从事药理学教学与研究的妻子。长期以来她几乎承担了所有的家务,直到儿子成家立业之后,她才得以喘一口气。姚开泰有一位年岁已高的老母亲,他多么希望能回家去看看她,但因工作脱不开身,常常只有“梦里依稀慈母泪”了;母亲因长时间见不到儿子,只好大老远从江苏赶来长沙看儿子。
姚开泰那份执著,换来的是事业上的累累硕果。在“六五”攻关课题顺利进行时,他又在指导博士生李桂源开展“人类有丝分裂中期染色体上DNase-1敏感区的定位研究”。这又是一项国内创新的研究:首次建立了一种用于分析丝裂中期细胞基因表达的新方法,创立了揭示DNase-1敏感区或活性基因区的染色体B带技术,并成功到应用于人类组织细胞活性基因的定位和鼻咽癌等恶性肿瘤细胞异常基因的活性状态检测。这项技术被国家数家单位所采用,有关论文获1987年全国首届医学论坛优秀论文奖。
此外,姚开泰参加的由潘世宬教授主持的“二亚硝基哌嗪诱癌机理研究”课题获1985年卫生部乙等科技成果奖和湖南省科技成果二等奖;1976年至1983年他作为主要设计者和组织者之一完成的“湖南省鼻咽癌综合考察”课题,获1987年湖南省科技进步二等奖。
姚开泰一贯重视用科研成果指导鼻咽癌的治疗与预防工作。1975年他在参加全国肿瘤普查、调查湖南省肿瘤分布情况时,创造性地将趋势面分析法应用于综合考察研究,初步摸清了湖南省鼻咽癌流行病学特点,对鼻咽癌的预防和发展提供了重要的看法。1980年,他通过对湘西南鼻咽癌配对调查,发现烧木柴的地方得鼻咽癌的危险性较高。他还通过对人体许多癌的年龄组死亡率曲线研究得出十分重要的理论结果,即考虑到鼻咽癌发病中遗传、化学和病毒的作用,提出了鼻咽癌发病的三击/多步假说。即假定鼻咽癌的发病过程中共发生三次击中:第一次为胎性击中,涉及多基因遗传,影响人体对鼻咽癌的易感性;第二次击中为化学因素,尤其是饮食因素,而亚硝胺类化合物在优先考虑之列;第三次击中为病毒因素,特别是EB病毒,因为EB病毒感染人体的时间很早,也许比起饮食因素更早,但真正发挥作用的时间则可能较晚。姚开泰的这三击/多步假说不仅为一系列后续研究提供了理论基础,而且对鼻咽癌的防治具有重要的实践指导意义,因此而荣获1981年湖南省人民政府重大科技成果奖。
由于他卓有成效的工作,1978年,他被提升为湖南医学院副教授、肿瘤研究室副主任。当时,学校的副教授可谓凤毛麟角,他作为“文革”后的第一批晋升者,是当年学校晋升副高职称的两个人中的一个。1981年他当选为卫生部科学委员会病理学和病理生理学专题委员会委员。1983年晋升为教授。
冲出国门,引进先进技术与知识
姚开泰不知不觉中“乡音无改鬓毛衰”了,可在他的鼻咽癌研究中还有无数未被解开的谜,壮志未酬,怎容得他喘口气呢?国内现有的技术和知识,显然满足不了他的要求。“磨刀不误砍柴工”,他决定远渡重洋,学习西方先进的技术和知识。1983年11月,姚开泰以访问学者身份赴大西洋彼岸马里兰州美国国立癌症研究所病毒癌变实验室进修。
这里是世界上最早提出癌基因假说的地方。1969年,TODARO教授提出了“癌基因”的概念,随后有又发现了人类的恶性肿瘤DNA有转化基因活性。1977年,美国有3个实验室同时开展了癌基因研究,1982年克隆出了膀胱癌基因EJras;至1986年第八界国际基因会议上已发现并克隆出了40多个瘤基因,其中有36个已在人的染色体上定位。新的研究表明,仅一个活化的瘤基因对正常细胞的转化能力是有限的,尚须一个或几个瘤基因或其他基因的协同作用。Colburn实验室就发现了体外细胞转化过程的促进阶段亦有相应的促进癌变的基因参加,并在小鼠身上克隆出两个“促瘤基因”,从而证实了肿瘤多阶段多基因发生的遗传学基础。客居异乡的姚开泰立即投入到这一最新课题的研究中去,并运用遗传工程技术研究促瘤基因。在导师的指导下,他利用分子探针和鼻咽癌细胞的基因组杂交取得了可喜成果;他还利用分子手术刀--限制性内切酶,将人鼻咽癌细胞的脱氧核糖核酸(DNA)切断,分装在噬菌体内,建立了鼻咽癌细胞的基因文库。
在美国,他争分夺秒,如饥似渴地学习、实践,用从国内带去的中国人鼻咽癌细胞株建立的基因文库
初试锋芒,收获喜人,这使姚开泰受到了鼓舞。他仔细分析了动物模型及其实验结果与人鼻咽癌的差异,发现动物模型显示的是高分化癌,发癌部位在鼻咽前部,无转移,亦与EB病毒有关。这说明了动物实验结果与人类鼻咽癌的发病不一样。怎样才能证实这些化合物与人鼻咽癌有关呢?一个崭新的方案在姚开泰脑海里盘旋,并逐渐成熟:开展人胚鼻咽上皮体外培养,研究它的生物学特征,进而开展诱癌实验。这是一个大胆的设想。但在当时不仅是禁区,而且实验室也不具备培养细胞的设备与条件。可姚开泰信奉的是一个“闯”字:“路是人走出来的!”他说干就干,带领同事们收取人工流产后的胚胎,与仪修室一起设计、自制二氧化碳培养箱,开始了开展人胚鼻咽上皮体外培养实验。经过四年的反复实验,在尝试了失败的滋味后,攻关小组终于探索出了一套培养人胚细胞实验的高超本领。他们从医院取来人工流产婴儿的鼻咽组织,经过一系列处理、加工、培养,终于功夫不负有心人,瓶子里的上皮细胞贴壁生长,而纤维母细胞则“退避三舍”,人胚鼻咽上皮细胞培养成功了。1980年,他们对其进行了生物学特征观察,从而首次成功地建立了人胚鼻咽上皮原代培养技术。三年之后,才有英国人利用大量生长因子和滋养层培养人胚鼻咽上皮的报道。
他们的真正目的,是要在人的细胞上直接进行实验研究。他们让这种体外培养的人胚鼻咽上皮接触二亚硝基哌嗪,结果发现姊妹染色单体交换率明显增强,远高于对照组,揭示了人胚鼻咽上皮本身有转化二亚硝基哌嗪为终致癌物的酶系统。随后,“人体鼻咽上皮细胞体外培养及化学转化的研究”被列入了国家“六五”重点攻关课题。在这一项目中,他指导博士生陈主初进一步研究了化学因素、EB病毒在人胚鼻咽上皮癌变中的作用,成功地用二亚硝基哌嗪诱发了正常人鼻咽上皮细胞的癌变过程,用实验证实了化学物质可以导致人类鼻咽癌,从而创造了世界医学领域里的一项新记录。与此同时,他们还建立了EB病毒阳性者的鼻咽癌细胞株,为研究鼻咽癌与EB病毒的关系提供了可靠的条件。这项研究成果于1990年获国家教委科技进步二等奖、卫生部科技进步三等奖。
1986年,来访的美国俄亥俄州大学微生物学家、免疫系主任GLASER教授,目睹了姚开泰领导的肿瘤研究室工作情况后连声称赞:“了不起,你们创造了一流的细胞培养,在有限的条件下作出如此出色的成绩真是了不起!”他当即要求同姚开泰合作研究EB病毒与发癌的关系。一年以后,作为这种国际科研合作的结晶,一株EB病毒细胞株问世了,并被命名为HONE1,即湖南俄亥俄州鼻咽癌上皮细胞株1号。此后,他们对这种细胞进行了全面的研究,为研究鼻咽癌与EB病毒的关系找到了突破口。
姚开泰对鼻咽癌的研究到了如醉如痴的地步。在他的日程表上没有了节假日,也没有了星期天,一泡进实验室就不知道白天黑夜了。有时累病了,吃点药,打点针,又一头扎进了实验室。这可苦了他的在该校从事药理学教学与研究的妻子。长期以来她几乎承担了所有的家务,直到儿子成家立业之后,她才得以喘一口气。姚开泰有一位年岁已高的老母亲,他多么希望能回家去看看她,但因工作脱不开身,常常只有“梦里依稀慈母泪”了;母亲因长时间见不到儿子,只好大老远从江苏赶来长沙看儿子。
姚开泰那份执著,换来的是事业上的累累硕果。在“六五”攻关课题顺利进行时,他又在指导博士生李桂源开展“人类有丝分裂中期染色体上DNase-1敏感区的定位研究”。这又是一项国内创新的研究:首次建立了一种用于分析丝裂中期细胞基因表达的新方法,创立了揭示DNase-1敏感区或活性基因区的染色体B带技术,并成功到应用于人类组织细胞活性基因的定位和鼻咽癌等恶性肿瘤细胞异常基因的活性状态检测。这项技术被国家数家单位所采用,有关论文获1987年全国首届医学论坛优秀论文奖。
此外,姚开泰参加的由潘世宬教授主持的“二亚硝基哌嗪诱癌机理研究”课题获1985年卫生部乙等科技成果奖和湖南省科技成果二等奖;1976年至1983年他作为主要设计者和组织者之一完成的“湖南省鼻咽癌综合考察”课题,获1987年湖南省科技进步二等奖。
姚开泰一贯重视用科研成果指导鼻咽癌的治疗与预防工作。1975年他在参加全国肿瘤普查、调查湖南省肿瘤分布情况时,创造性地将趋势面分析法应用于综合考察研究,初步摸清了湖南省鼻咽癌流行病学特点,对鼻咽癌的预防和发展提供了重要的看法。1980年,他通过对湘西南鼻咽癌配对调查,发现烧木柴的地方得鼻咽癌的危险性较高。他还通过对人体许多癌的年龄组死亡率曲线研究得出十分重要的理论结果,即考虑到鼻咽癌发病中遗传、化学和病毒的作用,提出了鼻咽癌发病的三击/多步假说。即假定鼻咽癌的发病过程中共发生三次击中:第一次为胎性击中,涉及多基因遗传,影响人体对鼻咽癌的易感性;第二次击中为化学因素,尤其是饮食因素,而亚硝胺类化合物在优先考虑之列;第三次击中为病毒因素,特别是EB病毒,因为EB病毒感染人体的时间很早,也许比起饮食因素更早,但真正发挥作用的时间则可能较晚。姚开泰的这三击/多步假说不仅为一系列后续研究提供了理论基础,而且对鼻咽癌的防治具有重要的实践指导意义,因此而荣获1981年湖南省人民政府重大科技成果奖。
由于他卓有成效的工作,1978年,他被提升为湖南医学院副教授、肿瘤研究室副主任。当时,学校的副教授可谓凤毛麟角,他作为“文革”后的第一批晋升者,是当年学校晋升副高职称的两个人中的一个。1981年他当选为卫生部科学委员会病理学和病理生理学专题委员会委员。1983年晋升为教授。
冲出国门,引进先进技术与知识
姚开泰不知不觉中“乡音无改鬓毛衰”了,可在他的鼻咽癌研究中还有无数未被解开的谜,壮志未酬,怎容得他喘口气呢?国内现有的技术和知识,显然满足不了他的要求。“磨刀不误砍柴工”,他决定远渡重洋,学习西方先进的技术和知识。1983年11月,姚开泰以访问学者身份赴大西洋彼岸马里兰州美国国立癌症研究所病毒癌变实验室进修。
这里是世界上最早提出癌基因假说的地方。1969年,TODARO教授提出了“癌基因”的概念,随后有又发现了人类的恶性肿瘤DNA有转化基因活性。1977年,美国有3个实验室同时开展了癌基因研究,1982年克隆出了膀胱癌基因EJras;至1986年第八界国际基因会议上已发现并克隆出了40多个瘤基因,其中有36个已在人的染色体上定位。新的研究表明,仅一个活化的瘤基因对正常细胞的转化能力是有限的,尚须一个或几个瘤基因或其他基因的协同作用。Colburn实验室就发现了体外细胞转化过程的促进阶段亦有相应的促进癌变的基因参加,并在小鼠身上克隆出两个“促瘤基因”,从而证实了肿瘤多阶段多基因发生的遗传学基础。客居异乡的姚开泰立即投入到这一最新课题的研究中去,并运用遗传工程技术研究促瘤基因。在导师的指导下,他利用分子探针和鼻咽癌细胞的基因组杂交取得了可喜成果;他还利用分子手术刀--限制性内切酶,将人鼻咽癌细胞的脱氧核糖核酸(DNA)切断,分装在噬菌体内,建立了鼻咽癌细胞的基因文库。
在美国,他争分夺秒,如饥似渴地学习、实践,用从国内带去的中国人鼻咽癌细胞株建立的基因文库