諾貝爾生理學或醫學獎得主塞門薩：缺氧誘導因子如何影響癌癥心血管

10月29日，2019年諾貝爾生理學或醫學獎得主格雷戈·塞門薩(Gregg Semenza)在第二屆世界頂尖科學家論壇主旨演講環節介紹了缺氧誘導因子(HIF)在生物學和醫學中的應用。

2019年10月，格雷戈·塞門薩因“發現細胞在分子水平上感受氧氣的基本原理”而與威廉·凱林和彼得·拉特克利夫共享2019年諾貝爾生理學或醫學獎。

塞門薩對生命系統如何利用、調節氧氣作出突破性的研究。1992年，格雷戈·塞門薩在動物細胞內首次發現一種在低氧條件下可增加促紅細胞生成素(EPO)轉錄的蛋白—HIF-1，動物細胞內在氧氣調節機制HIF首次進入人類視野。

賽門薩在演講現場首先強調了的氧的地位。它是動物生命所必需的：被存在于幾乎所有動物細胞中的線粒體所利用，從而將食物轉化為有用的能量。他提到，缺氧的一個關鍵生理反應是促紅細胞生成素(EPO)水平的升高，EPO會使骨髓增加紅細胞的生成，當身體中的氧水平降低的時候，EPO水平會升高。

雖然這種激素控制紅細胞生成的重要性在20世紀初就已為人所知，但這一過程本身是如何被氧調控仍是一個謎。塞門扎即研究了EPO基因，以及它是如何被不同的氧水平調控。通過基因修飾小鼠，塞門扎發現位于EPO基因旁的特定DNA片段介導了對缺氧的反應。

值得一提的是，氧感知機機制對于研究人類諸多疾病存在深遠的意義。

塞門薩在主旨演講環節表示,，HIF-1a、HIF-1p、HIF-2a、PHD2和VHL都是正常哺乳動物胚胎發育所必需的。此前的研究已經證明，若缺少了HIF-1基因，將導致胎兒死亡。此外，慢性腎功能衰竭患者常因EPO表達減少而導致嚴重貧血。在腫瘤中，氧調節機制被用來刺激血管的形成和重塑代謝，以有效地增殖癌細胞。

他表示，HIFs在癌癥和心血管疾病中扮演重要角色。目前，相關臨床試驗正在計劃或進行中，以評估針對HIFs的抑制(癌癥、視網膜病變)或激活(貧血、心血管疾病)的新療法。

此外，賽門薩還介紹，進化領域，HIF-1a、HIF-1B、PHD和VHL同源基因在所有多細胞動物中均有發現。遺傳證據表明，HIF通路是中國西藏和其他高原人群以及其他物種成功適應高海拔的關鍵遺傳特征。