80后博导携手成都“最强算力” 针对阿尔茨海默症设计新型纳米药物
封面新闻-华西都市报记者刘秋凤
当“最强大脑”遇上“最强算力”，会碰撞出什么样的火花？
作为四川大学华西临床医学院的80后博士生导师，田肖和的团队正在致力于研究阿尔茨海默症。最近，他联合成都超算中心，构建一种新型纳米药物。
这种纳米药物善于“伪装”，能骗过大脑的“卫兵”，将药物“精准快递”，直接作用于大脑患病细胞。
“实验数据结果很好，几乎所有的物理病灶都去除了。”他告诉记者，药物在动物试验中已经取得了一些积极效果，目前正在做申请临床试验的准备工作。
《科学美国人》曾刊文提到，阿尔茨海默症的药物研发被认为是所有药物研究中失败率最高的，超过了99%。大多数新药都“倒”在了临床试验中。尽管自1906年阿尔茨海默病被命名以来已有100多年的历史，但其发病机制仍然不清晰，目前的药物研发都是基于各种假说理论。
8月12日，记者见到了田肖和，与他聊一聊他最新的研究进展。
▲ 田肖和 四川大学华西临床医学院影像医学与核医学专业 博士生导师
强强联手
纳米技术结合“最强算力” 寻找大脑“通行证”
目前，治疗老年痴呆的药物面临一个普遍问题，即药物无法传过大脑的“屏障”，作用于大脑。
这个血脑屏障就如大脑的“卫兵”，它们阻止外来者入侵。药物也是一名外来者，要进入大脑，必须经过“伪装”，制造出“密码钥匙”，拿到进入大脑的“通行证”。
大脑有1000亿个细胞，要“伪装”成功非常困难。“这是一个排列组合的问题，可能有上亿种选择。”田肖和告诉记者，要治疗阿尔兹海默症，他的团队正在研究通过修饰纳米药物的表面，试图破解药物进入大脑的密码。
简单来说，他们需要挑选出上万种参数，再设计出复杂的公式，可能有高达数亿级的排列组合工作量，从中选择出最优的配方，设计出拥有“通行证”的药物。如使用常规的计算方式，这需要5-10年的计算时间。
时间不等人。阿尔茨海默病是老年性痴呆主要的组成部分，统计显示，中国阿尔茨海默病患者超过1000万，居全球之首。从全球数据来说，《世界阿尔茨海默症2018年报告》显示，全球每3秒钟就有1例患者产生。2018年全球约有5千万人患有阿尔茨海默症，到2050年，这一数字将增至1.52亿。
2020年，一次偶然的机会，田肖和结识了成都超算中心。
成都超算中心的最高运算速度达到10亿亿次/秒，已进入全球前十，相当于350万台8核家用电脑的运算能力，每秒计算速度相当于全球72亿人同时用计算器不间断计算32年，是中国西南地区的“最强算力”。
“目前我们已经接近找到了设计药物的最佳配方。”田肖和表示，超算中心先计算出评分靠前的20种结果后，再对20种结果进行实验，调整公式和参数，再进行计算，如此多轮验证后，有望得到精准靶向药物的最佳参数。
▲ 纳米载体透过血脑屏障运送了发光的模式药物
实验结果
物理病灶几乎都消失了 准备申请预临床试验
阿尔兹海默症，就如脑袋里的橡皮擦，缓慢而痛苦地抹去一个人记忆、认知，最终患者会把大脑里存储的一切遗忘掉，完全丧失自理能力。一般来说，确诊后的平均存活时间为3-9年。
公开资料显示，面对庞大的患病群体，近20年来，药企在AD新药领域的研究几乎全军覆没，且大多数新药“倒”在了临床试验中。目前上市的药物基本只能延缓，并不能逆转或治愈，并且往往还带有一定的副作用。
田肖和认为，针对阿兹海默氏症的病因，科研界一直存在很多争论。但大脑内的Aβ沉积，进而导致Tau蛋白的纤维缠结，最后导致神经细胞死亡，已经得到医学界的一致认可。
他认为，上述脑部疾病尚无有效的临床药物，其主要难点在于绝大多数小分子药物无法穿透血脑屏障，也就是上述的无法通过大脑的“卫兵”，作用于大脑发病区域。现在，修饰过的纳米药物相当于一种“精准快递”，直接作用于血脑屏障，并激活其自身的清除机制，去清除脑内的物理病灶。
“从影像学角度来看，物理病灶几乎都被去掉了，但是能否改善认知，并应用于临床，还有很长的路要走。”田肖和表示，下一步他们将积极为申请预临床试验做准备。
▲ 大脑血管局部放大图显示，红色的模式药物被递送到大脑里
人物特写
80后博导牵头科研攻关 是健身达人个性十足
初见田肖和，成都烈日当空。在四川大学华西医院科技园内，他顶着一头短发，穿着一件POLO衫，搭配一条短裤，笑称这已是他颇为正式的着装。
POLO衫上印着6个字：“为国家，勤锻炼”。田肖和说，他每天都要健身2个小时，强壮的体魄让不熟悉他的人常误以为他是健身教练。
他带着一个笔记本电脑，外壳上贴着各种各样的贴纸：有拿着标语的爱因斯坦、有爱心形状的人脸、有正在跳舞的骷髅骨架……彰显着鲜明的个性。这位80后博士生导师，与大多数人对博导的固有印象截然不同。
外壳虽然花哨，但电脑里的内容却是相当扎实。田肖和随手打开几个文档，全是密密麻麻的图表和医学英文专业文献。其中，阿尔兹海默症的难题，是他最近几年的研究重点。
“你看，这是我外婆的星座。”他说，外婆是狮子座，患阿尔兹海默症去世，他因此时刻激励自己。
2010年，他到英国的谢菲尔德大学工程与材料学院和生物医学学院攻读硕士和博士期间，他开始接触中枢神经系统的相关研究。在经过12年的研究攻关，同时借助超算中心的算力支持后，项目终于获得阶段性进展。
他想借助多学科合作的优势，突破对阿兹海默氏症中晚期无有效药物的科学瓶颈问题，促进基础应用研究走向临床转换；为研究设计个性化定制的精准纳米药物提供新思路和新策略，力争完成阿兹海默氏症药物新制剂（产品）临床前研究，并申报临床试验批件。
▲ 80后博导田肖和是健身达人
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