“科”创未来 | 华中大第四十三期科研资讯

编者按

“苟日新、日日新、又日新”，创新是引领发展的第一动力。华中大始终以引领科技进步为己任，在“谋创新”中“谋未来”，创造一项又一项骄人的科创成果！

金马在《21世纪罗曼史》中如是说，“以空前未有的热情，焕发青春的创新功能，激发人人独特的创新精神，使民族的、国家的创新智慧来一个总爆发！使个体的、群体的创新潜能来一个大爆发！”

“科”创未来，旨在带领大家了解华中大最新科研资讯。我们颂扬那些深耕科技兴邦国的大师们，同时也在华中科技大学这片土地上，期待一个又一个的腾飞。

生命学院罗亮教授课题组与合作者开发出可在阳光和空气中完全降解的高分子材料

华中科技大学罗亮教授团队与香港科技大学唐本忠院士团队合作，开发出了一种在自然环境中利用阳光和空气即可彻底降解的共轭高分子PDDA。这种高分子材料在使用完进入自然环境后，能够在阳光和空气的共同作用下在一周内完全降解。

该研究中开发的共轭高分子PDDA是一种无需回收、自然环境即可完全降解、且降解产物绿色无害的新型功能塑料。共轭高分子是一类含有共轭不饱和主链结构的高分子，是塑料电子学的支撑材料。随着共轭高分子材料的使用与日俱增，解决此类材料的降解和回收问题，减少对自然环境造成的污染已经刻不容缓。本工作通过对PDDA降解机理的研究，为自然环境可降解共轭高分子的设计与免回收降解策略树立了开拓性的范例，为解决导电塑料降解难题提供了新的思路。

陈学文教授团队在光物理前沿取得重要进展

光场可被压缩到多小的空间范围内，光场可否像电子那样以近乎“点”的体积存在？光场局域问题是光物理的基本问题之一。从应用层面看，现代光子技术大都依赖于光与物质的相互作用，高度局域化的光场能够极大地增强光与物质相互作用的强度与效率，进而产生新的物理效应和技术革新。

然而光场局域特性的研究存在着两大困境：(1) 基于对光场分布的简单几何分析来刻画光场的局域程度已经不合适，需要基于模式理论和量子光学中光与物质相互作用强度来描述；(2) 在纳米和亚纳米尺度，金属中电子的量子和多体效应凸显，经典电磁模式分析理论不再适用，也无法通过第一性原理计算得到。

陈学文教授团队成功解决了以上困难，指出避雷针效应的光场局域远不能达到“皮米腔”所宣称的程度，发现一种新的光场局域机制，据此预言在可见光波段存在一类低至1立方纳米体积的本征光场模式，并且该类模式可效率地被远场光所激发。团队发现了一种局域于金属表面原子尺度特征结构的共振模式，其模式体积可以达到1 nm3以下，同时通过与光学天线的辐射模式耦合可获得高达30%的辐射效率。理论预测进一步指出：基于此有望实现破纪录的4×107倍光强增强和光与单量子辐射体的超强耦合。

陈学文教授团队的这项成果指出光子局域程度可以达到原子、分子中电子波函数的局域水平，光子对应的空间模场与单个光辐射体的大小可能处在同一个尺度上，拓展了人们对光物理的认识。

生殖健康研究所肖先金课题组DNA纳米技术领域获进展

DNA纳米技术是纳米技术的一个重要分支，基于碱基互补配对的高特异性和可编程性，DNA可以被设计成具有特殊功能的纳米装置，例如DNA 电路和DNA机器人。目前，这些功能强大的DNA纳米装置已经在药物递送、靶向识别、光热治疗、生物成像、合成生物学等诸多生物医学领域中取得了广泛的应用，并逐渐成为未来医药技术的重要发展方向。

肖先金课题组开发了一种新型DNA链置换反应调控元件：Clip。Clip元件集多种调控功能于一体，包括反应速率的精细调整、变构链置换、选择性激活和重置反应。新型调控工具为单链 DNA，分为入侵区域（I）、调控区域（R）和目标区域（T）。I 与部分入侵链互补，T 与目标 dsDNA 互补，R 是长度可调的区域。通过调节R区域的长度可以实现DNA链置换反应速率的精细调控。

课题组开发的新型DNA链置换反应调控元件“Clip”成功地对各种DNA纳米机器进行兼容，实现多种灵活且复杂的功能，可以极大拓展DNA纳米机器在核酸研究和医学领域的应用。

同济医学院生殖健康研究所是本文的唯一完成单位。临床医学八年制15级本科生刘理权、临床医学八年制15级本科生胡清漪、临床医学八年制16级本科生张温凯是本文的共同第一作者。生殖健康研究所肖先金教授是本文的唯一通讯作者。

协和医院董念国教授最新研究发现钙化性主动脉瓣疾病新的潜在治疗靶点

钙化性主动脉瓣疾病 (CAVD) 的发病率和死亡率仍然很高，而治疗选择有限。6月28日，同济医学院附属协和医院董念国、解放军总医院曹丰和中南大学金鑫共同在European Heart Journal（IF=29.983）在线发表题为“DUSP26 induces aortic valve calcification by antagonizing MDM2-mediated ubiquitination of DPP4 in human valvular interstitial cells”的研究论文。

该研究发现双特异性磷酸酶26(DUSP26)在钙化主动脉瓣中显著上调。以正常饮食或高胆固醇饮食(HCD)喂养的ApoE-/-小鼠感染了携带DUSP26短发夹 RNA 的腺相关病毒血清型2，以检查DUSP26沉默对主动脉瓣钙化的影响。DUSP26沉默改善了HCD治疗的ApoE-/-小鼠的主动脉瓣钙化，这可以通过主动脉瓣叶中厚度和钙沉积减少、超声心动图参数改善来证明，并降低主动脉瓣中成骨标志物（Runx2、osterix 和骨钙素）的水平。这些结果在成骨培养基诱导的人瓣膜间质细胞中得到证实。

总之，DUSP26通过抑制DPP4降解促进主动脉瓣钙化。该研究结果确定了以前未认识到的CAVD中DPP4上调机制，表明DUSP26沉默或抑制是阻止CAVD进展的可行治疗策略。

钙化性主动脉瓣疾病(CAVD)因与主动脉硬化和狭窄相关的高发病率和死亡率而造成负担。目前，CAVD没有药物治疗。针对CAVD危险因素的干预措施，如降脂治疗，未能抑制CAVD进展。手术和经导管主动脉瓣置换仍然是最有效的治疗选择；然而，它们通常会引起并发症，并且长期效果不佳。因此，正在进行研究以确定更合适的治疗方案。人类主动脉瓣间质细胞(hVICs)向成骨细胞样表型转换被认为是瓣膜钙化的基本标志。因此，防止hVICs成骨分化的有效策略可能提供新的CAVD治疗方法。

在这项研究中，进行了人瓣膜组织芯片测序，发现 DUSP26在人钙化主动脉瓣(CAV)中高度表达。DUSP26上调是由hVICs中的N6-甲基腺苷(m6A)修饰介导的，并且与体外和体内的CAVD进展有关。通过结合其C端结构域，DUSP26抑制了hVICs中Mouse Double Minute 2(MDM2)诱导的DPP4泛素化和降解。因此，DUSP26耗竭可能代表 CAVD的新治疗策略。

同济医院周剑峰教授团队研究成果显示：**多发性骨髓瘤可获有效控制

多发性骨髓瘤是仅次于非霍奇金淋巴瘤的第二大常见血液恶性肿瘤，发病率占血液恶性肿瘤的10%。很多患者在经历了造血干细胞移植、化疗、放疗等治疗后，反复复发陷入无药可治的绝望。

5月27日，国际顶级血液类期刊Blood杂志刊出一项来自我校同济医学院附属同济医院的重磅科研成果：使用新型嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法治疗复发、难治性多发性骨髓瘤，可达**的有效控制。这意味着，新型国产CAR-T攻克下了血液肿瘤领域的这一难题。一位来自河北身患多发性骨髓瘤的医生在经历了骨髓移植、化疗、放疗失败后，慕名赶到同济，幸运的他在接受了CAR-T治疗后，至今已重生将近3年。

众所周知，截止目前，多发性骨髓瘤仍被视为一种不可治愈的疾病，使用CAR-T疗法治疗多发性骨髓瘤也成为了国内外科学家期待攻下的另一个难关。目前全中国有100余家生物技术公司在开展CAR-T治疗或临床试验，比较深入的CART多半是鼠源或其他非人源的，全人源的较少。

据悉，这项突破性的由同济医院血液内科周剑峰教授团队公布的I期临床试验研究结果，采用了全人源针对BCMA靶点的CAR-T，是目前已发表的针对复发难治多发性骨髓瘤患者疗效最好的。

作为国内最早一批拥有国际同等水平CAR-T技术的医院，2015年，同济医院成功实施了华中地区首例CAR-T疗法治疗复发的急性淋巴细胞白血病。随着成功案例的不断增加，来自美国、澳大利亚、东南亚、迪拜等国家和地区的患者纷纷慕名而来。周剑峰教授表示，未来，CAR-T细胞疗法的应用范围和应用人群将逐步扩大，有望造福更多癌症患者。

华中科技大学本科招生工作办公室

来源 / 华中大新闻网

编辑 / 罗宇慧

校对 / 姚子艺

审核 / 胡涛