在醫學領域,每個領域都有其領頭羊。前段時間介紹的馬駿院士,其所在的中山大學腫瘤防治中心就是我國腫瘤防治領域中的龍頭,而在眼視光領域,溫州醫科大學附屬眼視光醫院無疑是行業內的佼佼者。
而這樣一間名不見經傳的地方醫學院校,是如何攀登上全國眼視光醫院第一梯隊的呢?這不得不歸功于當時溫醫大的老校長——瞿佳教授,他在眼視光學教育領域創建了獨一無二的“溫州模式”,同時他也是中國眼視光醫院第一人。談到研發的辛苦,說到成功的秘訣,瞿佳將更多的成績歸功于富有特色的集眼視光醫療、教育、科學研究一體的溫州模式。發揮特色,做全國第一的“拌黃瓜”,「溫州模式」有多牛?今天我們就來講講溫醫大瞿佳教授的故事。
早期教育與職業生涯
1、從農村到眼科專家
1977年高考恢復,瞿佳因消息閉塞,僅剩一周備考時間,成績不佳,與夢校失之交臂。溫州醫學院擴招電話意外打來,在父母鼓勵下,他踏入醫學大門,開啟新旅程。作為走讀生,瞿佳珍惜學習機會,努力克服困難,逐漸對醫學產生興趣。本科畢業后,他報考眼科專家繆天榮教授的研究生。繆教授建議他研究屈光和近視領域,瞿佳由此投身眼科研究。這段經歷讓他深知教育智慧,日后擔任溫州醫科大學校長時,他秉持“因材施教”理念。
瞿佳(右一)與導師繆天榮(左二)
2、開創眼視光學的“溫州模式”
瞿佳畢業后留校任教,1988年,他與王光霽教授共同創建中國第一個眼視光學專業,融合傳統眼科與現代光學,創辦國內首家眼視光醫院,形成“溫州模式”,獲國際認可。因杰出貢獻,瞿佳于2002年和2013年分別被美國新英格蘭視光學院和紐約州立大學視光學院授予榮譽博士學位,這是西方視光學界對東方亞裔專業人士的最高榮譽。
3、發揮特色,做全國第一的“拌黃瓜”
瞿佳認為,地方醫學院校要突破發展局限,必須堅持“頂天立地”和“以特色創優勢,以創新求發展”的理念。提出“別人做魚翅,我們做拌黃瓜,但要做到全國第一”的發展思路,通過集中力量、找準目標、錯位競爭,打造特色學科。
溫醫大眼視光學開創了“前店后廠”模式和“三位一體”理念,經過十幾年發展,形成了從本科到博士后、7年制本碩連讀的完整教育體系。附屬眼視光醫院更是作為國內首家集診療與視覺矯治為一體的眼視光醫院,開創了多項臨床新技術,躋身全國醫院百強。
主要研究成果
瞿佳教授長期從事眼視光學和視覺科學醫教研工作,倡導并領導建立我國眼視光學學科和專業,并在全國成功推廣。現任眼視光學和視覺科學國家重點實驗室主任、國家眼視光工程技術研究中心主任;國家臨床醫學研究中心(眼耳鼻喉疾病)主任等。主持973項目(首席科學家)、國家自然科學基金重點項目等。獲國家科技進步二等獎兩項(均排名第一),國家教學成果二等獎三項(排名兩項第一、一項第二),中華醫學科技一等獎(排名第一)。獲得何梁何利獎和談家楨獎。連續3年入選愛思唯爾中國高被引學者(臨床醫學)榜單,H因子28,多年列全國眼科第1。3次入圍中國科學院院士增選候選人名單。
近五年研究方向(來源:Aminer學術)
為了方便大家學習瞿佳教授科研最精華的部分,本次小編只對其作為末尾通訊的重要研究成果進行盤點。
一、高度近視研究
近年來,瞿佳教授和蘇建忠教授研究團隊圍繞近視遺傳診斷和防控預警研究,陸續建立了百萬青少年兒童近視普查隊列以及全球最大規模的萬人中國人群高度近視遺傳隊列(MAGIC),系統揭示青少年的近視與高度近視發生和進展的環境風險和致病機制,系列研究成果在Ophthalmology、Cell Reports、JAMA Network Open等知名期刊上發表。
1.全外顯子遺傳風險評分模型
高度近視是導致不可逆盲和視力低下的主要眼病之一,可引發多種致盲性眼部并發癥。其發病受環境和遺傳因素共同影響,全球發病率約為4%,在東亞地區發病率更高(10%~20%)。前期研究已明確教育因素是近視和高度近視發生的主要風險因素,但種群遺傳背景對中國人群高度近視易感性的影響尚不清楚。因此,構建適用于中國人群的遺傳風險評分(GRS)模型對于捕捉疾病遺傳易感性具有重要意義。
2024年12月30日,溫州醫科大學附屬眼視光醫院瞿佳教授和蘇建忠教授團隊在Communications Medicine發表題為“Exome-wide genetic risk score (ExGRS) to predict high myopia across multi-ancestry populations”的研究論文[1],該研究利用近視相關遺傳學和干預聯盟(MAGIC)的12,600個無血緣關系的中國人樣本和英國生物銀行(UKB)的8682個歐洲人樣本的外顯子組測序數據,估算了不同群體的高度近視遺傳度異質性,并提出了一種結合常見變異和罕見變異的全外顯子遺傳風險評分(ExGRS)模型。該模型結合了常見變異和罕見變異,顯著提高了高度近視的預測能力。
圖1 比較常見和稀有變異的GRS,并將它們組合成一個統一的 ExGRS 模型
2.超高度近視致病機制
許多研究表明,超高度近視主要與遺傳因素有關,而不僅僅是由行為或環境因素引起的。因此,大規模的群體遺傳數據對于揭示超高度近視的遺傳病因和發病機制至關重要。2024年8月7日,瞿佳團隊在Nature Communications發表題為“Exome-wide association study identifies KDELR3 mutations in extreme myopia”的研究論文[2],該研究分析了449名超高度近視個體和9606名對照個體的外顯子組測序數據,解析了超高度近視中潛在致病變異的詳細特征以及遺傳致病機制。對來自人脈絡膜和鞏膜單細胞數據進行的細胞類型特異性分析一致表明,KDELR3主要在眼部成纖維細胞中表達。在斑馬魚模型中,kdelr3基因的下調導致眼軸長度伸長和晶狀體直徑增加。該研究提供了對人類超高度近視遺傳學的深入了解,并揭示了KDELR3在超高度近視發病機制中的作用。
圖2 已知 EM 基因中 P/LP 變異的研究流程圖和概述
二、近視防控研究
瞿佳教授專注近視基礎和臨床研究數十年,作為近視防控領域的領導者、踐行者,他貢獻了多個首創和第一。他是第一位主持中國近視主題國家重大基礎研究專項(973 項目)的首席科學家,也是第一位在中國主持召開IMC大會的組織者和大會主席,還促成了全球首個以近視防控為核心的科技創新產業園區——“中國眼谷”的建立,為世界提供了可借鑒的“中國經驗”。
1.溫州模式
瞿佳教授牽頭構建了“溫州模式”近視防控體系,他的團隊通過大規模的視力普查和數據分析,揭示了近視發展的規律,提出了多項有效的防控措施。例如,“溫州模式”近視普查體系和智能篩查平臺的建立,使得溫州成為全國近視防控的標桿城市。瞿佳教授還積極推動近視防控的基礎研究,特別是在近視發病機制、鞏膜變化和環境因素與近視發展之間的關系方面取得了突破性的進展,為近視防控提供了堅實的理論支持和科學依據。
圖3 第19屆世界近視眼大會(IMC)全球近視防控高峰論壇
2.低濃度阿托品和角膜塑形鏡
溫洲醫科大學附屬眼視光醫院的瞿佳教授和黃錦海博士領銜的團隊在2018年發表于Ophthalmology的論文中[3]通過研究了幾千篇近視防控的文章,發現阿托品相對其他近視防控手段效果更好。和對照組比,阿托品有很明顯的控制眼軸增長的效果。
圖4 16種兒童近視控制干預措施的療效比較網絡薈萃分析
低濃度阿托品滴眼液是一種用于控制近視進展的藥物,特別是0.01%的阿托品滴眼液被證明對兒童的近視進展具有顯著的延緩作用。研究表明[4],連續使用這種滴眼液可以將近視進展延緩60%左右,且長期使用的安全性已通過臨床驗證。這一藥物已經成為兒童近視防控的常規選擇,并被納入了中國的近視防控體系中。
3.鞏膜變化與近視機制
近視形成中一個關鍵的病理改變是鞏膜成纖維細胞—肌成纖維細胞轉分化增多、膠原減少引起的鞏膜組織重構,但其誘導因素一直未被解析。瞿佳團隊前期系列研究發現,缺氧是近視形成中鞏膜病理改變的關鍵觸發因素之一。因此,缺氧如何誘導鞏膜重構導致近視形成是領域內的關鍵科學問題。
2024年1月16日,甌江實驗室、溫州醫科大學附屬眼視光醫院、眼視光學和視覺科學國家重點實驗室周翔天、瞿佳團隊趙斐副研究員研究小組在 Cell Metabolism雜志發表了題為“Augmentation of scleral glycolysis promotes myopia through histone lactylation”的研究成果[5],揭示了糖酵解激活是鞏膜缺氧誘導近視形成的關鍵分子機制,并提供了潛在的近視防控的新靶點與策略。而且本研究發現近距離誘導的鞏膜缺氧與高糖飲食引起的胰島素增加均可激活鞏膜糖酵解誘導近視。據此提出對近視的臨床防控手段之一,餐后1小時內避免或減少近距離工作,可以避免餐后胰島素升高和近距離工作導致的鞏膜缺氧兩誘導近視的疊加效應起到防控近視的效果。
三、眼科遺傳病研究
1.基因檢測與疾病預警
盡管諸多因素都會導致高度近視的發生,但是研究發現遺傳因素仍是重要原因之一,因此,鑒定與確認高度近視發生的分子基礎,對相關風險人群開展遺傳學背景篩查,有利于實現高度近視早發現早診斷,有利于為這部分患者的視力干預和眼健康管理提供指導。
2023年5月,溫州醫科大學附屬眼視光醫院瞿佳/蘇建忠教授團隊共同在Cell Reports發表題為“Sequencing of 19,219 exomes identifies a low-frequency variant in FKBP5 promoter predisposing to high myopia in a Han Chinese population”的文章[6]。研究通過整合MAGIC和UKB的不同祖先群體高度近視遺傳數據,發現與高度近視相關的遺傳位點、基因和生物學通路,并且揭示亞歐人群特異的高度近視易感位點。這也是繼2021年瞿佳/蘇建忠教授團隊在Ophthalmology發表百萬青少年近視普查大數據,揭示青少年的近視與高度近視發生和進展的環境風險規律后,在高度近視遺傳領域的又一重要貢獻。
2.視網膜色素變性致病基因
視網膜色素變性是眼科中最常見的遺傳病,由于已知致病基因超過70 個,因而精確診斷和分型一直是臨床上的一大難題,而基因診斷是開展個體化醫療的必要前提。多年來,瞿佳教授等人在醫院率先開展了視網膜色素變性門診(遺傳眼病專科),通過轉化國內外科研新成果診治了國內諸多患者,取得了較好療效。
2014年,瞿佳教授作為通訊作者、金子兵教授作為第一作者,在Nature Communications,發表研究論文[7]。該研究原創性發現了常染色體隱性遺傳視網膜色素變性(arRP)的高發致病基因SLC7A14,以詳實的證據揭示了SLC7A14基因突變的發生率及其生物學機制。由于該基因引起的疾病十分嚴重且發病較早,引起國際上的高度關注,也為后續的基因治療和藥物干預等奠定了關鍵基礎。
SLC7A14 突變的鑒定
四、人工智能與醫學影像
2024年12月,國際頂尖醫學期刊Nature Medicine發表了一項突破性研究成果,題為“Self-improving generative foundation model for synthetic medical image generation and clinical applications”的研究論文[8]。這項研究由溫州醫科大學眼健康與疾病高等研究院院長張康教授與其團隊,以及瞿佳教授共同主導。該研究院落地于中國眼谷,致力于眼科健康與疾病研究。此次研究成果的發布,標志著溫州醫科大學眼健康與疾病高等研究院在醫學影像和人工智能領域取得了重大進展。
研究團隊成功研發出全球首個通用大型生成式醫學影像模型——MINIM,該模型為醫學影像生成和人工智能輔助診斷開辟了全新路徑,推動了AI診斷性能的顯著提升,在醫學影像研究領域樹立了新的里程碑。MINIM模型集成了醫學圖像與文本描述,涵蓋了多種模式和器官,包括光學相干斷層掃描(OCT)、眼底、胸部X光和胸部計算機斷層掃描(CT)等,能夠基于文本指令在不同的成像模式下合成不同器官的醫學圖像,具有作為通用醫學人工智能(generalist medical AI,GMAI)的潛力。
圖像合成的生成系統示意圖
總的來說,該研究開發了在真實數據和合成數據上訓練的生成式AI模型,顯示出更好的預測能力,在罕見病診斷、報告生成和自我監督學習的背景下非常有益。在臨床中證明了MINIM模型可以顯著提高乳腺HER2突變的檢測。此外,在臨床研究中,將MINIM模型應用于EGFR突變癌癥的靶向治療,在兩個獨立的隊列中證實了能夠提高患者的5年生存率。
寫在最后
作為學者,瞿佳在他的研究領域成果顯著,將近視防治等問題帶入一個全新時代,幫公眾解決了許多視覺和眼病方面的問題。作為醫者,他積極推進“明眸工程”“幸福微笑”、造血干細胞捐獻等公益醫療慈善項目,讓眾多貧困眼疾患者重見光明、唇腭裂患者再現笑容、血液病者重獲新生。作為醫科大學的校長,他在學校教育中倡導“知行并重,弘德善醫”,強調醫術之上是醫德,努力培養優秀的醫學人才。最后,借瞿佳教授的一句話來結尾:
“當一個人的所學能夠改變其他人命運,為社會謀福祉,那是多么令人振奮和鼓舞。”
參考文獻:
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來源:生信人
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