呼吸疾病国家重点实验室申请书

一一一一、、、、建設實驗室的目的建設實驗室的目的建設實驗室的目的建設實驗室的目的、、、、意義意義意義意義((((包括實驗室建成後對國家和依托單位的作用包括實驗室建成後對國家和依托單位的作用包括實驗室建成後對國家和依托單位的作用包括實驗室建成後對國家和依托單位的作用、、、、貢貢貢貢獻等獻等獻等獻等))))(一)建設實驗室的目的呼吸疾病國家重點實驗室的建立,旨在結合國家中長期科技發展戰略,瞄准國內外呼吸病學研究的前沿課題,解決我國主要呼吸系統疾病(突發性呼吸系統傳染病、慢性氣道疾病、肺癌等)的關鍵問題,取得標志性原創成果;在研究易患因素、發病機制的基礎上,探索新的診斷與治療手段,開發藥物,建立適合國情的診治方案,為呼吸系統疾病的防治提供技術支撐體系和創新平台。實驗室基于依托單位的強強合作,優勢互補,力爭創立具有中國特色的臨床醫學與基礎醫學有機融合的臨床學科重點實驗室的創新模式,充分進行資源整合,學科融合、滲透和交叉,彙聚人才,並著力于體制創新,將實驗室建設成為國際知名的、具有原始創新能力的研究基地,呼吸病學高層次人才培養基地.(二)建設實驗室的意義1、維護國民健康和社會發展的需求呼吸疾病是嚴重危害人類健康的常見疾病.世界衛生組織的資料顯示,全球約有10億人患有慢性呼吸疾病,年死亡人數超過400萬,如不采取有力措施,預計未來10年總死亡人數仍將上升30%.城市化、工業化進程帶來的環境變化和生活方式的改變是致病的關鍵因素.呼吸疾病也是我國的常見病、多發病,尤其是慢性呼吸道疾病,不僅患病率高,而且致殘率和致死率高.隨著我國城市化、工業化進程的加速,預計呼吸疾病的發病率和死亡率仍將繼續攀升,防治形勢嚴峻.目前,我國慢性阻塞性肺疾病(copd)患者約3280萬,40歲以上的患病率達8.2%.哮喘患者約1500萬,發病率約為1.2%,廣東省支氣管哮喘的患病率達3.4%,位居全國前列.慢性咳嗽患者臨床誤診誤治現象突出,造成極大的資源浪費.根據我國人口疾病死因最新調查(2005)顯示,呼吸疾病在農村地區疾病死因居第一位(23.5%),在城市居第四位(12.6%).世界衛生組織全球抗擊慢性呼吸疾病聯盟(gard)的調查顯示,中國死亡總數的17%來自慢性呼吸疾病.同時,近二十年來,我國肺癌的發病率和死亡率均迅速增加,已居國內城市惡性腫瘤的首位.目前我國肺癌患者約50萬人,居世界第一.以上呼吸疾病,不僅構成嚴重的公共衛生問題,也給社會和家庭帶來沈重的經濟負擔。近年來發生的sars、禽流感等重大突發性呼吸系統傳染病,臨床症狀均以呼吸系統損害為顯著特征,構成嚴重公共衛生事件.這類疾病在初期難以診斷,感染後病死率高,如sars在全球的病死率接近10%,禽流感更高,超過50%,引起廣泛的公衆恐慌,並造成巨大的經濟損失.據亞洲發展銀行統計,sars事件給全球帶來的經濟損失高達590億美元,中國大陸達179億美元,占gdp1.3%,使gdp的增長率降了0.7%.若禽流感大爆發,亞洲各國的經濟損失將高達1100-3000億美元,中國大陸損失將達到280-870億美元.應對sars和禽流感疫情的經驗證明,為了迅速消除這類新發疾病的威脅,需要啓動高水平的科學合作,基礎與臨床合作,解決以下科學重點,包括開發有力和可靠的診斷檢測方法,更好地了解傳播模式,確定有效的治療制度,開發新的疫苗或是特異性藥物.這些工作將在下一次流感/禽流感大流行或在將來出現不明原因病原體的時候,發揮重要功能。隨著我國城市化、工業化進程的加快,呼吸疾病的發病率和死亡率將持續上升.在人員交往日益頻繁的世界裏,新的突發性呼吸道傳染病不分國界地傳播,這些都是直面人類生命健康和社會安定繁榮的新挑戰,基于此,加強對突發性呼吸傳染病的預防、控制和治療,降低慢性呼吸疾病及肺癌的發病率和死亡率,對于維系社會發展和國民健康具有重大的現實意義。2、探索學科發展創新模式的需求近20年來,隨著我國對科技工作的重視,政府科研經費投入、對外學術交流的不斷增加,我國的科研工作取得了顯著進步,已成為世界的科技大國,但相距科技強國甚遠.據統計,我國sci(科學引文索引)論文的數量居世界第5,但1994-2004年十年間論文的平均索引率卻排在第120位之後;我國高校每年取得6000-8000項科技成果,但實現成果轉化與産業化的不到10%.究其原因,主要是科研活動遠離社會實際,重基礎研究,輕應用研究,導致我國在國際科技總體實力競爭中處于弱勢.目前我國的醫學研究同樣存在基礎研究與臨床研究結合不緊,臨床研究薄弱的現象.在呼吸領域,相比國際先進研究機構,國內實驗室明顯存在著以下一些問題,即:研究課題、人才和經費分散、單個實驗室研究領域和學科覆蓋面狹窄.這種狀況既與我國嚴峻的呼吸疾病防治形勢不相適應,滯後于經濟社會的發展和人們衛生保健的需求,也不利于取得重大創新研究成果,推動學科的發展。作為發展中的大國,要以有限的資源保障國民健康,趕超國際先進水平,必須立足國情,將在基礎與臨床研究有機融合,這是我國醫學研究發展的現實途徑和可行方向.廣州呼吸疾病研究所是國內成立最早的呼吸疾病研究所,已成為集科研、醫療和人才培養于一體的呼吸病學專業基地,是呼吸病學國家重點學科、廣東省呼吸疾病重點實驗室等依托單位.在2003年抗擊sars疫情中,在實驗室主任鍾南山院士的帶領下,較早確立了廣東sars的病原,總結了三早三合理的防治措施,制定了相關的指南,取得了廣東sars患者的病死率全球最低(3.8%)的成績,並組織了sars和禽流感的科技攻關,組織全國大協作,開展呼吸疾病的流調和防治指南的制定,發揮了重要的學術輻射作用.中科院廣州生物醫藥與健康研究院具有與國際接軌的科研管理體制優勢,擁有一群從國外歸來報效祖國的基礎研究團隊,主要課題責任人大多曾在世界一流院校、科研機構或跨國公司中擔任過教授或高級研究員,富于科技産業開發經驗.雙方在2005年初就在流感/禽流感、肺癌、哮喘等項目進行了實質性的合作,並在當年建立了聯合實驗室.基于依托單位對臨床與基礎融合帶來的學科交叉所産生優勢互補,以及産學研一體化的發展前景,現進一步申報呼吸疾病國家重點實驗室,開創一條具有中國特色的基礎醫學與臨床醫學有機融合的臨床學科重點實驗室發展道路.這種創新模式的優越性在于:一方面,將臨床發現的問題及時反饋給基礎研究,為基礎研究提供高質量的原始科學數據和學術理論創新的依據;另一方面,將生命科學研究領域取得的最新成果、技術方法及時指導、應用于臨床研究,為疾病的診斷和治療提供新技術、新方法和新途徑。綜上所述,建立呼吸疾病國家重點實驗室,必將為我國科技進步、人才培養、重大呼吸疾病防治,以及國民健康、社會發展和國家安全做出基礎性、戰略性和前瞻性的貢獻。二二二二、、、、國內外該學科國內外該學科國內外該學科國內外該學科((((領域領域領域領域))))最新進展最新進展最新進展最新進展,,,,發展趨勢發展趨勢發展趨勢發展趨勢、、、、應用前景應用前景應用前景應用前景近年來出現的sars、人禽流感等突發性重大傳染病的首發症狀和主要表現在呼吸系統,基本上屬于呼吸系統疾病,對這些疾病的早期診斷、治療藥物及預防疫苗研究已成為呼吸系統研究的一個重要領域.由于空氣汙染日益嚴重,加之吸煙等因素,呼吸系統疾病的發病率呈逐年上升趨勢,特別是慢性呼吸系統疾病,如支氣管哮喘、慢性阻塞性肺疾病等越來越成為危及人們身體健康的主要疾病.據國家衛生部門統計,我國每年近三億人感染呼吸系統疾病,40歲及以上城市人群慢阻肺的總患病率為8.2%.在我國人口疾病死因最新調查中,呼吸系統疾病已居農村地區疾病死因的首位,在國內大城市列第4位.近10年僅兒童哮喘患病率就增加了64.8%,保守估計中國哮喘患者總數至少在1500萬以上.為了加強慢性呼吸疾病的防治研究,世界衛生組織于2006年正式成了慢性呼吸疾病全球聯盟(gard).與十年前相比,我國肺癌的發病率增加了1倍,在北京、上海、廣州、南京等大中城市,肺癌的發病率和死亡率已居各種腫瘤的首位,其早期診斷率、五年生存率仍然很不理想.應用現代分子生物學技術,尋找肺癌早期診斷的分子標記,實行個體化的分子靶向治療應是研究的發展方向。(一)突發性重大呼吸系統傳染病重大傳染性疾病是危及人類生命健康的公害.呼吸系統傳染病因其傳播速度快、流行面廣,常呈突發表現.1999年who公布的導致死亡前十位傳染病中,就有4種屬于呼吸道傳染病.回顧曆史,從上世紀的四次流感大流行、結核病、百日咳、軍團菌,到本世紀的sars、禽流感,這些呼吸道傳染病給各個國家的經濟發展、生命健康都造成了嚴重損失.1918年的西班牙流感大流行,死亡的人數達2千萬以上,超過第一次世界大戰的死亡人數;而2003年發生的sars,全球800多人死亡,造成經濟損失達到590億美元.為此,各國政府對重大呼吸系統傳染病給予了極大投入和關注.近年來在病原學、發病機制、早期診斷、預防及治療等方面都有了不少進展。1、病原學研究進展新近資料顯示,近30年新發現的傳染病中,已明確病原體的疾病有60%是由病毒引起的,呼吸道疾病中約有50%由病毒引起,其中的典型例子就是sars冠狀病毒(sars-cov)和高致病性禽流感病毒.本所和其它單位聯合研究發現,sars-cov基因組各主要片段在疾病流行過程中,對于環境的選擇壓力有不同的反應.s蛋白最初表現出對于正選擇壓力的強烈響應,隨後經曆選擇,最後趨于穩定,由此提出sars分子流行病學的新觀點,研究結果在《science》上發表.這種流行規律的認識對防止産生類似于2003年初的爆發流行具有重要的價值。禽流感病毒按包膜上刺突蛋白-血凝素(ha)和神經氨酸酶(na)的不同,已經分為16個h亞型(h1-h16)和10個n亞型(n1-n10).目前發現能夠感染人類的高致病性禽流感病毒亞型有h5n1、h9n2、h7n7、h7n2、h7n3等,其中以h5n1感染者的病情較嚴重,被稱為高致病性禽流感病毒.由于高致病性禽流感病毒不斷變異,尤其是作為藥物治療靶點的ha和na容易變異,導致有效疫苗的研制往往落後于病毒變異的速度,這是流感病毒防治工作的一個瓶頸,如何克服這個難題,已成為當今病毒學研究的熱點之一。1997年本實驗室劉勁松博士首先測定出流感病毒ns1蛋白rna結合域高精度三維晶體結構,發現了一種獨特的rna結合蛋白域,為進一步了解流感病毒的發病機理和流感藥物的設計提供了依據。sars、流感、禽流感等病毒不僅通過其本身的毒力與侵襲力導致重症肺炎,而且還常繼發細菌感染.文獻報道,在1918年和1957年兩次流感大流行中,繼發性細菌感染是導致患者死亡的主要原因.由于呼吸道病毒還可通過宿主的抗感染免疫應答,內源性地導致宿主對細菌的易感性,使繼發感染的病原譜有一定的特征.加拿大的一項sars回顧性病例分析(2005)顯示,金黃色葡萄球菌是繼發感染的最常見病原菌;而據我所對2003年sars繼發性肺炎的病原菌構成分析,銅綠假單胞菌和真菌是主要病原體,而且繼發感染者死亡率明顯高于單純sars感染者.雖然一些高危因素(大劑量激素)可使繼發感染機率增加,但根據以上研究,內源性因素(如細胞因子)仍可能存在,而且這些細胞因子可能影響感染細菌的種類,這對早期經驗性地選擇抗生素有重要的指導意義。2、發病機制研究進展無論是sars還是高致病性禽流感病毒,其導致的臨床後果都以重症肺炎為主,進一步導致全身多器官功能衰竭,使患者在較短時間內死亡.臨床病理和動物實驗表明,sars重症肺炎病理上表現為急性肺損傷,病毒誘導宿主細胞發生過強的免疫病理反應可能在急性彌漫性肺損傷的病理過程中占有重要地位.高致病性禽流感病毒的致病機理尚未明確,但免疫病理和體外研究的結果提示,其與sars誘發重症肺炎的機制有相似之處.最近本實驗室徐軍等(2006)對sars病人發病各階段的外周血及肺與淋巴組織中的細胞因子表達譜進行了動態分析,發現sars-cov感染導致γ幹擾素可誘導ip-10表達增高,是免疫損傷的一個重要因素,並證明這一過程是通過激活炎症反應中的主要信號轉導路徑-jak/stat實