实验室围绕生物医药研发和转化医学领域作了多方面布局,以重大战略问题研究为导向,多学科交叉合作,为未来升级发展奠定坚实基础。现有团队聚焦病原体感染的发病及转化机制研究,以临床问题为导向,联合病原生物学、免疫学、药物化学等进行多学科交叉合作,在结核杆菌、病原真菌、寄生虫基础研究领域,均已做出许多国际领先的成果,并在临床转化领域实现突破,引领国际、国内病原感染与宿主免疫领域研究发展,为重点实验室的建设提供强大的学科基础。

 

(一)病原细菌与宿主相互作用研究工作进展

1.结核菌与宿主

2035 终止结核是全球重大战略目标,也是健康中国行动的重要内容。在实验室建设期间,实验室面向国际前沿、国家重大需求、人民生命健康,取得了结核菌感染免疫逃逸机制的原创性发现,提出了结核病防控的新策略,在攻克结核病这一严重威胁人类健康的世纪难题方面取得了重要突破及显著成效。2022-2025 年,围绕结核分枝杆菌与宿主相互作用共发表SCI 论文78 篇,其中包含Cell Host & Microbe Nature MicrobiologySignal Transduct Target Ther 影响因子大于10 分的20 篇。新增授权发明专利8 项,新申请发明专利8 项,开展3 项临床实验,其中一项已完成。主要成果如下:阐明了结核分枝杆菌效应蛋白UreC 抑制宿主细胞DNA 修复促进结核菌胞内存活的新机制(Cell Host & Microbe 2023);阐释了分枝杆菌丙氨酸脱氢酶(Ald) Rv2780 通过水解宿主L-丙氨酸下调抗菌肽的表达的作用机制(Nature Communications 2024);发现了结核分枝杆菌通过自身氨基酸代谢抑制CD8+ T 细胞效应功能的分子机制(Nature Microbiology, 2024);发现了结核分枝杆菌干扰宿主RNA m6A 甲基化修饰实现免疫逃逸的新机制(CellDiscovery, 2024);发现了巨噬细胞TRAF6 相变参与抗结核免疫机制(Science Bulletin 2024);还研发了靶向Vγ2Vδ2 T 细胞的新型免疫辅助治疗方案:唑来膦酸+IL-2 联合化学药物(Emerg Microbes Infect2022 ;授权专利ZL201610560001.0)。

2. 铜绿假单胞菌与宿主

阐明了铜绿假单胞菌导致宿主慢性感染新机制:根据现有的支扩疾病模型,铜绿假单胞菌慢性感染和中性粒细胞炎症是支扩发生发展的中心环节。糖酵解是包括中性粒细胞在内的固有免疫细胞杀菌的主要功能方式,由此产生的乳酸堆积可能是导致铜绿假单胞菌产生适应性进化进而形成慢性感染的重要因素。在酸性环境中,铜绿假单胞菌分泌OMV 增多,导致宿主巨噬细胞cGAS-STING 信号传导通路激活水平增加,巨噬细胞分泌I 型干扰素水平增加,进而导致铜绿假单胞菌在细胞内存活增强,难以被抗生素和免疫细胞有效清除,可能是形成慢性感染的重要原因(Emerging Microbes and Infections 2022Microbiology Spectrum2022)。在酸性环境中分泌增多的OMV 还可介导铜绿假单胞菌高水平合成HHQ分子,降低抗菌肽的杀菌活性进而促进铜绿假单胞菌在高抗菌肽环境中形成慢性感染(MedComm 2025)。

3.肠道菌群与肺部疾病

首次发布我国支气管扩张症(支扩)患者临床特征图谱,揭示肠道菌群通过代谢物影响支气管扩张症肺部免疫新机制。研究团队起成立我国首个支扩全国性研究平台中国支扩联盟(BE-China),通过与已发布的欧洲支扩患者数据对比,揭示了具有我国支扩患者独特性的临床数据,为国家制定具有我国特色的慢性疾病防控策略、医保政策改进和针对我国患者的精准诊疗手段开发提供了依据和支撑(Lancet Respiratory Medicine2025)。依托BE-China 平台临床样本,首次揭示了支扩患者肠道细菌及代谢物可损伤肺部抗菌免疫,恶化支扩病情。依托BE-China 平台,研究团队从-肺轴角度深入研究了支扩的发病机制。研究通过对支扩患者以及健康人样本的多组学联合分析、动物肠道或肺部细菌定植模型、细胞实验等手段,发现一种细菌Eggerthella lenta 在支扩肠道中富集,牛磺酸熊去氧胆酸(TUDCA)在支扩患者的肠道和血清中均富集,且均与疾病严重程度正相关。将支扩患者的粪便微生物群移植或小鼠肠道定植E. lenta,均可加重肺部铜绿假单胞菌感染(ScienceTranslational Medicine2025)。

4.感染性疾病诊断与治疗中的转化研究

研究团队在新冠疫情期间聚焦于翻译后糖基化修饰的创新靶点,承担了疫苗诱导抗体的Fc 糖基化研究。疫苗接种和病原感染的过程中,抗体应答的翻译后糖基化修饰机制尚不清楚。针对这一难题,课题组和 Sciex 公司合作,研发了高度特异和高度灵敏的 Fc 糖基化检测方法,并申请专利,正在推广这一检测方法的临床应用(Vaccines  2023 审核中发明专利:2025105511001 2024110360064)。针对肿瘤糖蛋白靶点,开展了 CAR-T  mRNA 疫苗研发。聚焦于抗体和 CAR 差异识别正常细胞和肿瘤细胞,发现了肿瘤糖蛋白保守区域的糖肽靶点,研发成功选择识别肿瘤细胞的抗体和mRNA 疫苗(bioRxiv; 2022bioRxiv; 2022 bioRxiv; 2025 )。抗体-核素偶联药物已经进入临床试验https://clinicaltrials.gov/study/NCT06429891)。

 

(二)病原真菌与宿主相互作用研究工作进展

1. 聚焦C 型凝集素受体与真菌多聚糖互作调控真菌感染免疫研究,围绕真菌感染的宿主免疫这一关键科学问题,发现C 型凝集素受体Clec2d 形成同源二聚体、或跨家族与TLR2 受体形成异源二聚体,多样化识别病原真菌多聚糖,负调控抗真菌免疫、促进真菌感染免疫逃逸的新机制,为研发新型真菌多糖疫苗奠定理论基础(Nature Communications, 2023Nat Commun. 2022);阐明C 凝集素受体介导激活蛋白泛素化系统、免疫抑制性细胞或免疫抑制分子BLNK负调控抗真菌免疫的新机制(Nature Communications, 2022; PNAS, 2024);探讨新型抗真菌药物ACT001 及其衍生物参与调控中性粒细胞介导抗真菌作用的分子机制(Journal of Medicinal Chemistry2024)。

2. 聚焦真菌的药物治疗和耐药机制研究,发现氮唑类化合物NT-2NT-a9NT-w1 展现出优异的体内外抗真菌活性(J. Med. Chem. 2022, 65, 16665−16678;Eur J Med Chem. 2023, 246: 115007; J. Med. Chem. 2024, 67, 6238−6252);揭示非整倍体形成是白念珠菌、耳念珠菌、新生隐球菌等适应包括多种抗真菌药在内的各类刺激的关键机制(mBio. 2023, 14(2): 00227-23; Journal of Infection, 2022, 85:738);揭示了Erg11-Ncp1 相互作用增强唑类药物抗真菌活性的作用机制,并发现诱导真菌发生自噬是一种新的可行抗真菌策略(Nat Commun. 2025, Jul24;16(1):6821Adv Sci (Weinh). 2024, Jul 12:e2406473)。

3. 聚焦真菌感染过程外周感觉神经对免疫细胞如肥大细胞的调控机制(AdvDrug Deliv Rev. 2023 Aug:199:114960.J Invest Dermatol. 2022;142:841-848.)发现了Trpv1 感觉神经对隐球菌的肺部感染机制(未发表),以及MrgprD 感觉神经在肠道炎症中与微生物之间的相互作用。

 

(三)寄生虫与宿主相互作用研究工作进展

围绕疟疾、血吸虫等重要寄生虫与宿主相互作用机制,包括寄生虫生长繁殖、致病、耐药、传播机制以及干预措施的研发开展了系统的研究,代表性研究成果如下:

1.恶性疟原虫配子生殖的表观遗传调控机制(转录水平上):揭示了恶性疟原虫配子生殖的多重表观遗传调控网络,发现了核心调控因子PfAP2-G5,并阐明其通过与PfAP2-G 转录因子相互作用调控疟原虫配子生殖的分子机制,为疟疾传播阻断新措施的研发提供了关键靶点(Nucleic Acids Research 20222021)。

2. 恶性疟原虫配子生殖的表观遗传调控机制(转录后水平):揭示了表观转录组调控疟原虫配子生殖的表观遗传调控新机制,鉴定了新调控因子NSUN2 并阐明其作用机制,为疟疾传播阻断新措施的研发提供了新靶点(PNAS 2022)。

3. 疟原虫配子生殖的表观调控机制(转录水平上):揭示了疟原虫通过组蛋白泛素化修饰调控AP2-G 转录因子的表达水平,从而控制配子体生成和发育的新调控途径(Nature Microbiology, in revision

4. 恶性疟原虫青蒿素耐药的表观遗传学机制:揭示了疟原虫通过生长滞育躲避青蒿素类药物杀伤作用的表观机制,阐明了滞育虫体的代谢组学、转录组学和表观组学(染色质修饰状态)的特征,并鉴定了疟原虫进入滞育状态的关键调控因子MYST,为青蒿素抗性治理提供了新的靶点(Nature Communications 2025iScience 2022)。

5. 通过三代基因组测序,组装了高质量的染色体级别日本血吸虫基因组,并首次获得血吸虫性染色体的完整序列,为理解血吸虫繁殖和致病的分子机制提供了必要的基因组信息(Mol Ecol Resour. 2023)。

6. 通过单细胞转录组、空间转录组、表观修饰组等多组学组合分析,系统揭示了日本血吸虫感染后宿主肝脏的免疫病理变化,并鉴定和验证了关键的免疫调控因子,为血吸虫病的治疗提供了新的靶点(Manuscript in submission)。

 

(四)其他病原体与宿主相互作用研究工作进展

聚焦于炎性微环境参与银屑病发病机制的研究,我们主攻银屑病炎症微环境中关键细胞和细胞因子、表观遗传、代谢等在银屑病发病机制中的作用。在银屑病炎症微环境关键细胞和细胞因子方面,我们揭示了银屑病中关键炎症因子 IL-17A 促进角质形成细胞异常增殖的分子新机制:IL-17A-抑制 Hippo-YAP 通路–AREG上调-促进角质形成细胞过度增殖(JID2022);表明在特应性皮炎及银屑病皮肤炎症中角质形成细胞AhR-Ovol1-Id1转录调控轴失调导致真皮γδT细胞和中性粒细胞浸润增加,加重皮肤炎症(Cell Mol Immunol,2025;发现在银屑病 T 细胞中 IL-17A 上调 ADAM10/17 可介导 LAG3 的蛋白切割作用,导致 LAG3+T细胞数量显著降低,从而损害 T细胞免疫抑制作用(JID 2024);揭示了树突状细胞中的TLR7-MyD88-CXCL16轴,可诱导中性粒细胞活化,引发脓疱型银屑病的炎症反应,有望通过阻断该致病轴从而控制疾病进展(Cell Death Dis 2023);而在脓疱型银屑病患者的 PBMC 中,我们发现了一群转录活跃的循环低密度中性粒细胞(LDN),是急性 GPP的特征(JID2022)。在代谢重编程方面,提出脂代谢重编程在银屑病炎症中的关键作用,为代谢干预银屑病治疗提供理论依据。我们发现银屑病炎症微环境可能损害表皮 LCs 的自噬过程,导致中性脂质积聚,从而致使LC免疫激活并形成加重炎症(JCI insight2022);揭示了作为脂质代谢调控因子,FADS2 在银屑病中的缺失,可打破 PUFA 稳态,导致 DHA 合成受阻,激活 NF-κB 信号通路,并促使中性粒细胞趋化因子的过度表达,从而加剧皮肤炎症(Adv Sci, 2025)。在表观遗传方面,建立表观代谢免疫互作的炎症调控新模型,揭示“METTL3–m⁶A–ELOVL6–棕榈酸中性粒细胞轴在银屑病中的重要作用,为靶向 m⁶A–脂代谢免疫干预提供可行方案(Sci Adv 2024)。