全球“首个”核酸适体核素造影剂进入临床试验、迄今最大规模结直肠癌基因组和转录组综合分析、全球首个核酸适体药物偶联物（ApDC）获美国FDA 孤儿药认定、绘制中国最大规模的三阴性乳腺癌蛋白质分子图谱……

作为中国科学院首个以医学命名的直属研究机构，中国科学院杭州医学研究所（以下简称杭州医学所）自2019年5月8日成立以来，以“基础科学驱动、临床问题导向、重大平台支撑、学科交叉融合”为特色，构建了“院省共建、所地合作、所院融合”的创新体系，取得了一批原创性成果。

今年9月，杭州医学所科研团队在ApDC领域又获得新突破，相关研究发表于《信号转导与靶向治疗》。系列成果背后，是杭州医学所独特的科研组织架构和人才培养模式。

研究所风景照。图片由杭州医学所提供

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变散为聚，直击“癌中之王”早期诊断难题

胰腺癌被称为“癌中之王”。当前，胰腺癌的5年生存率仅为7.2%，约80%的胰腺癌初诊即晚期。早诊早治是提高胰腺癌患者整体预后的关键，但当前仍是世界性难题。

面对这一严峻形势，中国科学院于2024年10月审议通过先导B专项“基于核酸适体的胰腺癌早期诊断与临床研究”，由杭州医学所研究员吴芩牵头。

“胰腺癌早期诊断的关键痛点在于缺乏生物标志物。核酸适体技术是发现和鉴定疾病标志物的新途径。”团队成员、杭州医学所创新研究院特聘研究员陈锡高解释，“核酸适体能识别靶标的单链DNA和RNA，实现探针获取与标志物鉴定一举两得，还具有高通量筛选、高通量鉴定、高通量测序和表征以及高通量合成等优势。”

今年5月，杭州医学所成立创新研究院，积极探索有组织科研的新机制，而该专项就是创新研究院的第一个任务。创新研究院从发现胰腺癌早期演进的关键分子出发，对内打破壁垒，跨中心集结所内优势资源，对外广纳贤才，海内外引进领域专家。

在首席科学家吴芩带领下，团队开发了基于基因编辑的核酸适体筛选新方法和测序新技术，搭建了自动化、智能化的高通量筛选装置。同时，团队开发了融合适体筛选与多组学数据的胰腺癌早期诊断新算法，目前已获得4个早期诊断候选标志物，并自主研制辅助诊断试剂盒。

“我们正在与多家医院合作，已完成585例临床样本验证，准确率达87%。”陈锡高补充道。未来，团队将持续推进胰腺癌早期机制解析与全国多中心临床试验。

青年领衔，推动肿瘤疫苗临床转化

“6年的时间不长，我们和其他深耕多年的研究所相比，算是一支朝气蓬勃的生力军。”正如杭州医学所党委书记高军所说，这个年轻的研究所中，汇聚着许多充满活力和创新思维的青年科学家。

医学合成生物学中心副主任谢斯滔就是其中之一。2024年，浙江省批复了两项省地协同重大项目，谢斯滔牵头获批了其中一项——“mRNA肿瘤疫苗临床转化研究”。

“以mRNA为代表的核酸疫苗，已在传染病防控领域彰显巨大优势。”谢斯滔介绍。同时，核酸疫苗在肿瘤术后转移和复发防控中也展现出巨大潜力，被认为是免疫治疗的下一个突破口。

mRNA肿瘤疫苗的概念应运而生。国际上，mRNA肿瘤疫苗已经有了几十年的研发历史，多款药物已处于临床试验阶段，我国才刚刚起步。“在国家整体布局下，我国mRNA肿瘤疫苗在过去几年迎来了快速发展。”谢斯滔说道。

基于省地协同项目，谢斯滔团队以开发结直肠癌、胰腺癌等通用型mRNA肿瘤疫苗为目标，与国内mRNA龙头企业开展深度合作，在基础研究、临床试验、产业转化三方面齐发力。

目前，团队利用自主研发的mRNA药物设计算法，开发了无需脂质纳米颗粒（LNP）的核酸适体-RNA精准递送新方法，突破国外mRNA递送关键核心技术，并首创无载体核酸肿瘤疫苗HIM01。“我们已经完成了12位受试者的给药与监测，各项检测指标正常，临床安全性得到初步验证。”谢斯滔说道。

此外，团队首创的EGFR肺癌疫苗获临床有效性验证。在接受EGFR治疗的患者（包括单药治疗和联合治疗）体内，研究团队均观察到了肿瘤持续缩小，且安全性良好。

“下一步，我们计划开发个性化肿瘤疫苗，延长疫苗效力，实现肿瘤术后复发和转移的长效预防。”谢斯滔表示，“同时探索全新的肿瘤疫苗设计理论，开发预防性mRNA疫苗。”

上下游贯通，引领靶向核药创新研发

靶向核药是有望实现微小转移肿瘤及晚期无药可用肿瘤有效治疗、推动癌症精准诊疗一体化的战略性前沿技术，已成为全球创新药竞争的前沿制高点。然而，我国在研的核药不足30项，全球占比不到5%，且原创性不足，目前在该领域仍处于“跟跑”阶段。

2022年，杭州医学所打造了靶向核药研发与临床应用全链条创新平台，形成了上下游贯通、要素整合的全新研究范式。聚焦靶向核药，杭州医学所已取得多项突破性进展，形成了基于新型靶向配体的靶向核药研发与临床转化的先发优势。

基于研究所在靶向核药领域的前期积淀，杭州医学所创新药物研究中心副主任王雪强团队承担了中国科学院先导A项目中的“α核药临床转化体系”子项目。

这一项目要突破的关键瓶颈，是我国尚无进入临床试验阶段的α靶向核药，且相关研究体系仍处于空白。“我们计划建立适配α靶向核药的临床研究平台，实现从零到一的跨越，最终形成具有引领效应的科技优势。”王雪强表示，团队正在以高维数据分析、安全性评价体系、GMP制备工艺、临床研究为四大主要支点进行布局和攻关。

“未来，我们将以打造世界领先的核医学研究中心为目标，建立原创药物研发与系统评价的机制，实现科研和临床的双向循环，并构建其核药的完整产业化链条。”王雪强表示。

前瞻布局，推动人工智能与生物医学融合

把上述成果串联起来的，是杭州医学所“核酸适体+人工智能（AI）”的发展布局。

在中国科学院院士、医学所所长谭蔚泓看来，AI会为生物医学带来革命性的认知，赋能生物医学成为定量科学。从成立起，杭州医学所就重视AI与生物医学的融合，设立了人工智能与智慧医疗中心，去年又正式成立了医学人工智能中心。

医学人工智能中心以“前沿引领、交叉融合、临床转化”为核心理念，聚焦AI技术在医疗健康领域的深度创新与临床转化，重点突破疾病精准预防、诊断、治疗中的关键技术瓶颈。

目前，我国有超过1300万孤独症患者。但受医疗资源分布不均、公众认知偏差等因素影响，我国孤独症患儿平均诊断年龄约为4岁，而黄金干预期为3岁前。瞄准此痛点，杭州医学所医学人工智能中心牵头研发了全球首个孤独症AI智能体“StellarCareAI”（星启AI）。

杭州医学所医学人工智能中心副主任陈广勇介绍，星启AI学习了全球超25000份前沿研究成果，并能实时追踪最新科研和临床进展，可快速精准地与医生、科研人员及家长交互沟通。今年3月，研究团队在福建省泉州市鲤城区妇幼保健院启动试点，采集1300余名儿童眼动、面容、行为等关键数据。试点数据显示，筛查准确率超85%，诊断窗口提前至18月龄，能让更多患儿能够在黄金干预期得到及时干预。

目前，杭州医学所正在着力构建中国人专属的孤独症多模态数据库，推动智能体持续学习进化，进一步提升筛查精度与干预效果，还研发了基于AI与眼动追踪的孤独症筛查系统。“该筛查系统能大幅缩短孤独症初筛用时，仅需3～5分钟即可完成，而美国FDA同类产品需半小时。此外，该设备成本低、操作便捷，非专业人员也可轻松上手。”杭州医学所医学人工智能中心研究员马宁介绍，“目前，该设备已在卫健系统部署试点，服务3000余名儿童，敏感性与特异性超过83%。”

此外，杭州医学所医学人工智能中心在辅助疫苗研发、胃癌早期筛查、脑疾病康复训练等方面也取得了系列成果。

“科学技术是战胜疾病最有力的武器，必须向科学要方法、要答案。”谭蔚泓表示，“未来的医学发展将更加注重学科交叉与融合，分子医学将与AI、大数据等前沿技术紧密结合，共同推动医学的进步。”