2024年9月,近百位专家学者联合发起“中国尿计划”。该计划源于科研人员对尿液研究价值的深刻认知,旨在推动尿液研究应用,助力疾病早筛与健康管理。人体血液系统存在严格的稳态调节机制,而尿液作为代谢终产物的排泄载体,与血液标志物相比,尿液标志物可规避“稳态机制”干扰,持续积累内环境变化信息,更早反映人体健康状态改变,揭示疾病征兆。近年来研究成果已证实,肺纤维化、各类癌症等多种疾病,均可在尿液蛋白质组中找到特异性生物标记物。
为进一步帮助广大业界人士了解“中国尿计划”的实施意义、尿液研究的前沿方向与技术难题,在“中国尿计划”第二次学术研讨会会议期间,分析测试百科网对在基因组学和蛋白质组学领域深耕多年的华大基因蛋白质组负责人刘斯奇研究员进行专题采访。此次采访旨在从资深科研工作者视角,深入剖析“中国尿计划”的研究价值、技术挑战与未来发展前景,为大众揭开尿液研究的神秘面纱,也为行业内外提供更具深度与前瞻性的思考方向。
刘斯奇研究员毕业于湘雅医学院,1986年前往美国攻读博士学位,后相继开展博士后研究工作并任职教授。1998年,他投身于推动中国基因组计划启动的相关工作,次年与其他三位科研工作者携手,创建了国内首个专注于人类基因组计划研究的专业机构,这也成为华大基因的重要发展源头。2007年,刘斯奇研究员归国参与组建中国科学院北京基因组研究所,此后便一直深耕于中国科学院基因组研究领域及华大基因的科研工作。
刘斯奇研究员在采访中谈到,在大型组学研究领域,中国科研团队多年来成果卓著,深度参与并主导发起多项重大科学计划,比如2003年启动的人类肝脏蛋白质组计划以及由中国科学家领衔的万种基因组计划等项目。与此同时,中国的科研团队还积极投身于全球各类人类基因组、肿瘤基因组、人体单核苷酸多态性(SNP)等研究项目,多年来,在大规模人群研究方面积累了深厚的实践经验与技术储备。
对于“中国尿计划”的研究和实施,刘斯奇研究员在访谈中指出,尿液作为人体排泄终端产物,其生物学特性与血浆存在显著差异。因受限于该领域研究面临的技术挑战与复杂性,尿液相关研究长期未被纳入大型科学研究计划范畴。然而,在过去二十余年组学研究的发展进程中,科学界逐渐认识到尿液在人体健康监测领域的重要指示价值。他表示,相较于血浆中包含血细胞、多种分布蛋白等复杂成分体系,尿液成分相对单一,但在反映肾脏、尿道等泌尿系统生理病理状态方面具有独特优势,且与血液循环系统存在密切关联。因此,若能系统性开展尿液蛋白质组研究,有望为全球医学科学研究带来重大突破与创新发展。
此外,刘斯奇研究员还谈到,从研究适用性角度分析,尿液样本中细胞结构多以碎片形式存在,缺乏完整细胞形态,在开展传统基因组研究方面存在固有局限性。不过,针对尿液样本中微生物群落等特定组分的基因组检测仍具备可行性。从更适宜的研究方向来看,尿液在代谢物分析与蛋白质组研究领域展现出更高的应用价值,其更能够精准反映生物体内特定分子特征与生物学性质,这也正是尿液蛋白质组学与代谢组学研究的核心价值所在。与此同时,刘斯奇研究员还指出,基因组学研究作为一门综合性学科,虽然尿液样本在基因组研究层面存在一定特殊性,但其中所含的感染性物质的基因组数据对于疾病诊断与研究具有重要意义,并且对应的基因组信息能够揭示人体遗传背景对尿液成分及代谢过程的潜在影响。
谈及华大基因的科研布局,刘斯奇研究员介绍到,目前,华大基因已经构建了覆盖全组学领域的研究体系,在聚焦基因组学研究的同时,同步开展了转录组学、蛋白质组学、代谢组学等多组学协同研究。依托立体组学研究理念,华大基因不仅掌握先进的基因组测序技术,还具备自主研发生产代谢组检测设备及临床质谱检测仪器的能力。通过多技术平台整合,华大基因始终致力于从分子层面解析生命活动规律与疾病发生发展机制。