肖海华 研究员 肖海华 研究员

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一、个人简历 

     肖海华,博士,83年生,湖南衡南人,中国科学院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室研究员,国家高层次人才(青年),主持国家重点研发计划、国家重点研发计划“数字诊疗装备与生物医用材料”指南专家(2024年度)。2012年于中国科学院长春应用化学研究所博士毕业后先后到美国圣母大学(2012-2014)、麻省理工学院(2014-2017)从事博士后研究。近年来,聚焦生物医用高分子的合成及其应用研究,围绕生物医用材料、生物安全材料和生物安全化学的研究主题,开发了一系列金属铂类抗癌药,抗菌、抗病毒,分子靶向治疗、光动力治疗、基因治疗、免疫治疗等精准治疗药物递送系统。

2002.9–2006.7   湘潭大学高分子材料与工程系  工学学士

2006.9-2012.7  中国科学院长春应用化学研究所(导师: 景遐斌 研究员   陈学思院士)  理学博士

2012.9–2014.8  美国圣母大学生物医学工程系  博士后

2014.9–2017.7  美国麻省理工学院科郝癌症研究所  博士后

2017.8–2017.11  中国科学院化学研究所   高级访问学者                                                                         

2017.12–至今  中国科学院化学研究所  研究员

二、研究领域

领域一、生物医用材料:

1)高分子纳米药物(金属药物)

2)高分子纳米药物的多组学研究(Nanomedomics)

3)靶向肿瘤进化的创新纳米药物(进化纳米医学)

4)高分子诊疗一体化纳米递送系统

领域二、生物安全材料和生物安全化学:

1)抗菌、抗病毒洗消新材料

2)抗菌、抗病毒纳米疫苗和特效药物

3)抗菌、抗病毒个人和集体防护装备

三、主要学术成绩及创新点

    金属铂类药物临床应用量大面广,占据所有化疗药物总用量的50%,80%的临床化疗方案中含铂药。铂药最大的临床问题是毒副作用大、易产生耐药性。肖海华研究员利用大量卵巢癌、乳腺癌、肺癌等患者的临床组织样品,构建了大量的人源化肿瘤细胞(PDC)、人源化类器官(PDO)、人源化动物异种移植瘤模型(PDX)。课题组紧紧围绕金属铂类药物,发展了一系列纳米四价铂递送系统,提出了四价铂与基因共传输化敌为友的新策略,利用上述PDC、PDO、PDX模型等筛选四价铂纳米药物的抗癌效果,并进一步提出了“Nanomedomics”即纳米药物多组学的新概念,进而利用多组学探究了四价铂纳米药物的作用机制,取得了系列研究成果。迄今为止,已在Nat. Biomed. Eng., Prog. Polym. Sci., Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Itn. Ed., Nano Lett., ACS Nano, Adv. Mater., Mater. Today, Nano Today, Biomaterials, J. Control. Release, Chem. Commun.等期刊上发表论文130多篇高水平论文。论文被Chem. Rev.,Chem. Soc. Rev., Prog. Polym. Sci., Nano Today, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等期刊引用上6000次以上,H指数42。麻省理工学院美国三院院士、顺铂作用机制发现人Lippard、铂药世界级专家英国皇家科学院院士Peter Sadler、法国载药领军人物Patrick Couvreur、世界"Top 100 Chemist" WenbinLin、Biomaterials主编Kam W. Leong、J. Control. Release主编KinamPark、Nanomedicine主编Sishen Feng等大量正面引用本人的研究成果。申请中国专利12项、获权中国专利8项、美国专利2项。

    2020年,新型冠状病毒肺炎重大疫情在全球肆虐。新型冠状病毒肺炎给全球造成了极大危害,对经济造成了重大损失,使人们对生物安全重要性有了新的认识。我国随之也加快了生物安全建设。生物安全已上升到国家安全高度,纳入了国家安全体系,这对我国科教界提出了新的挑战。然而,生物安全漏洞待补,相关科研工作亟需加强,学科领域待细分。为促进生物安全学科的全面发展,课题组正式提出了生物安全材料和生物安全化学的全新概念,呼吁加大对生物安全材料和生物安全化学研究方向的科研投入,引导科研人员开发出一大批生物安全防控材料、新试剂、疫苗、特效药物等。生物安全材料学和生物安全化学,是生物安全学与材料学、化学的交叉融合,是研究和开发新化学试剂、药品、新材料并应用于生物安全各领域的一门学科。

四、课题组研究背景及意义

    国家癌症中心最新数据表明我国每分钟约有7人死于癌症。癌症已分列我国城市和农村居民头号、二号杀手。随着基因测序,分子生物学,影像技术,大数据等快速发展,精准治疗将得到长足发展,并成为肿瘤综合治疗的主要模式。基因编辑将打开癌症研究治疗的大门,对扮演癌症驱动子的突变进行快速诊断修复,改善个性化疗法,最终实现肿瘤治疗从宏观层面对症用药向微观的对基因用药转变,实现同病异治或异病同治。耐药和转移是癌症治疗中的两座大山,是造成临床上>90%病人治疗失败的最主要原因。

    随着纳米技术的发展,纳米技术与医学相结合所形成的纳米医学是一种新的有潜力的研究方向。其中,纳米药物逐渐成为一种备受关注和期待的新型癌症治疗药物。相较传统药物,纳米药物在提高生物利用度和靶向效率、降低毒副作用等方面具有独特的优势。近年来,纳米药物领域取得了长足的发展。然而,现阶段纳米药物的研究更多地聚焦于纳米载体的设计、药物的高效负载、在一定刺激下药物的精准可控释放、细胞和动物实验水平的药效和毒性评估等。这些研究工作往往在纳米药物的设计之初未曾充分考虑肿瘤动态进化演化的临床事实。因此,与一些传统的治疗药物一样,现有纳米药物仅能对肿瘤实施“静态打击”,这种“刻舟求剑”、“守株待兔”式的治疗方法是肿瘤治疗失败的重要原因之一。因此,只有弄清肿瘤进化的路径、特征,才能在打击肿瘤这个特殊敌人时做到“有的放矢”。显然,现阶段的纳米药物还需要进一步创新和发展,存在着巨大的提升空间。

    本课题组提出的开发靶向肿瘤进化的创新纳米药物的全新研究构想,即将来人们在设计纳米药物时应该从肿瘤进化的临床现实出发,尽可能灵敏地、准确地、全面地了解和跟踪肿瘤在自然选择、治疗压力下肿瘤出现增殖、耐药、转移等过程中的进化特征,并基于这些进化特征模式,有策略地、主动地、及时地动态调整纳米药物和给药方案,结合临床上其他多种药物和治疗方法,最终力争把肿瘤控制为慢性疾病。具体来说,研究者可通过纳米载体包载各种生物活性分子,形成靶向肿瘤进化的纳米药物(NanomedicineEVT)。NanomedicineEVT可在进入肿瘤生态系统中后,在肿瘤外或肿瘤内部各种刺激下(光、电、声、磁、热、酶、酸、间质压力)释放出生物活性物质来干预和调控肿瘤进化进程,使得肿瘤细胞亚群和亚群的基因突变发生变化,从而控制肿瘤生长,实现从“静态打击”治疗肿瘤到“动态打击”治疗肿瘤的飞跃,达到精准治疗肿瘤的目的。

    本课题组提出的生物安全材料与生物安全化学研究新方向,具有重大研究意义。解决生物安全问题,需要通过人工智能、大数据、医学、数学、物理、材料、化学等多学科的协助和通力合作,才能够带来重大突破。当今世界,全球材料科学正迎来快速发展,学科成绩斐然、进展日新月异,有可能为解决上述生物安全问题提供更加先进、有效、廉价、易得的材料。适时提出材料学、化学的新概念——生物安全材料和生物安全化学,即利用新材料、化学的理论、技术和方法等,开发新材料、试剂、产品和相关装备,来应对生物安全威胁和防范生物安全危险因子。生物安全材料可用于贯穿生物安全“侦、检、消、防、治”五步的检测试剂、消毒杀毒药液、特效药物和疫苗及其佐剂、个人防护材料、生物物种保藏材料等。发展生物安全材料,有利于加强交叉学科科技人才交流,有利于促进生物安全学科发展,有利于系统高效地培养生物安全领域人才,有利于提升我国生物安全科技竞争力,有利于快速提高我国应对重大突发性生物安全问题治理能力,有利于保障人民健康、维护社会稳定和筑牢我国国家安全城墙。