用小RNA诊断结核
开篇先说一个有关幸运与机遇的故事：
大概是2008年以前的某一天，结核研究界的“大牛”彼得·斯莫（Peter M.Small）博士觉得做研究、在顶级学术期刊发论文，对自己来说已经没有什么挑战性了，于是跑去跟比尔·盖茨说，你知道吗，结核病的疫苗——卡介苗——是100年前发明的，治疗结核的药物是50多年前发明的，一直沿用至今，再没有突破性的进展。
盖茨立刻被震惊了，自己30年建立的Microsoft都一直在不停地“进化”完善，再看看苹果、Facebook……你们结核研究怎么能一直停滞不前呢！于是，2008年盖茨基金会“全球大挑战”（Grand Challenges Explorations，GCE）第1轮的申请主题之一就是“探索潜伏感染期结核的机理”（Explore the Basis For Latency in Tuberculosis）。
（以上内容由采访对象王川提供。提前透露下，彼得·斯莫为王川导师的导师。）
2008年上海，王川在复旦大学生物医学院的结核分枝杆菌研究之旅已经开始了1年多，那时因RNA研究摘得了2006年诺贝尔生理学奖的桂冠，RNA的研究在国内正热，特别是在癌症研究中，小RNA开始作为诊断的分子生物标记。王川就想，能不能把小RNA引入到结核病的诊断中去呢？
王川跟导师高谦讨论后，认为他们得为这样一个创新性的研究找到科研基金，因为这样的创新性研究实在是有点烧钱。
看，一切都刚刚好：盖茨基金开始在全球发起“探索大挑战”项目，它面向全球征集并资助大胆而非传统性的研究计划，特别是能给发展中国家以帮助的、却不为发达国家所关注的医疗健康研究项目；王川的想法够创新，又有一定的理论支持，且结核病从某种程度上来说确实是发展中国家的疾病。于是，他们得到了盖茨基金会提供的第1阶段的10万美金研究经费。
我们需要新的诊断方法吗？
对于古老的结核，我们需要新的诊断方法吗？当然需要！根据世界卫生组织的数据，世界上1/3的人感染过结核，其中有10%的人会发展为活动性结核病。从预防结核病的传播来说，能发现潜伏感染者的方法显得特别重要。古老的结核菌素试验（TST）的特异性不佳，假阳性率很高。而新的γ-干扰素释放试验（IGRA）虽灵敏性与特异性都优于TST，但它成本高，且在儿童和免疫力低下人群中的测试效果并不好。
王川说，其实现在已经有很多研究都在找能诊断结核感染的新标准，有些人是找基因，有些人是从血液中的代谢物糖、脂类等入手，他们则是在找小RNA。
找啊找，找呀找，找到这样的小RNA
拿到了研究经费的王川跟着导师开始找他们理想中的能够用于诊断结核的小RNA。那个最理想的小RNA是这样的：它的表达量跟结核的感染与发病进程相关，没有感染时是这个表达量，刚感染是那个表达量，感染后发病就到了另一水平，疾病进展到顶峰时又变为一个水平，随着用药、病情转归，它的表达水平随之变化。
但理想并不是总能照进现实，小RNA太多，可与结核这样完美相关的还没找到。王川说现阶段他们做了五六十个血液样本，经过筛选目前有3－5个小RNA在结核病患者中表达较高，若要更进一步证实是否相关，需要进行更大规模的样本研究，但因为经费的问题，目前暂停在这一阶断。
说到研究经费，王川有点羡慕地提到英国一位研究者用全RNA诊断结核感染的研究者，他的研究已经发表在《自然》（Nature）上了。这位英国研究者发现有80多个基因跟结核病的进展相关。王川说，这位英国研究人员之所以能做得好，一是样本量大，二是不计成本，在筛选RNA时，一张芯片1万多人民币，他做了200多个芯片，而王川他们的研究只做了20多个芯片。所以，王川说，能做到目前这个结果已经不错了。
那样的小RNA不好找，其实找血样也很难
因为王川是在大学里做基础研究，实验室也不建在医院，接触不到临床，再加上患者本身有抵触情绪，所以临床的血液样本收集起来就特别困难。还好高谦教授利用研究关系找到上海市收治结核的专门医院，达成合作关系，才解决了临床血样采集的难题。
有时去收取血样时，与王川同组，当时还在念本科的杨顺遥也会很愿意和跟患者聊聊天，那些重症结核患者，一咳嗽咳出的全是血。杨顺遥说她开始也有点害怕，但慢慢也就这样做出来了。因为对他们来说，最大的风险不是感染结核，而是全部的研究结果都是阴性——小RNA跟结核感染完全不相关。这样，前期投入的资金，他们投入的精力，就相当于全部打了水漂。
美好的前景，大家都期待
王川说，如果当初没有盖茨基金会的“探索大挑战”，这项研究可能就不会由他们这一群人开始。为了能证实目前的研究结论，高谦教授带领他们正准备申请“探索大挑战”第2阶段的研究经费。如果研究能继续进行下去，能证明这3－5个小RNA确实能用于结核潜伏感染的诊断，就可以针对它们做出诊断试剂盒。跟以往的诊断方法相比，新方法不仅技术方便，经济成本也会降低。不管是对那些受结核威胁的发展中国家还是发达国家来说，这都是个好消息。
防疟微针贴片
- 探索大挑战题目：开发预防腹泻、HIV、疟疾、肺炎和结核病的新型疫苗（Create New Vaccines for Diarrhea, HIV, Malaria, Pneumonia, and TB）
- 项目题目：一款平价、干燥、常温的皮肤贴片疫苗（Inexpensive, Dry, Heat-Stable, Vaccine Skin Patch）
- 申请者：Tycho Speaker, 美国Transderm. Inc公司
- 项目时间：2009年10月获得初步资助
- 项目介绍: 研究人员希望测试一款带有疟疾抗原的、干燥的微针皮肤贴片，附带一款可以增加贴片免疫功能的辅药。如果试验成功，这款无痛、平价、无需冷藏的疫苗将可以直接应用于高风险人群中防治疟疾。
油封阿莫西林
- 探索大挑战题目：通过及时、有效的治疗降低儿童肺炎死亡病例的新方法（New Ways to Reduce Pneumonia Fatalities Through Timely, Effective Treatment of Children）
- 项目题目：送及阿莫西林的新方法（Innovative Amoxicilin Delivery Method）
- 申请者：Jacobus Lou, 南非捷威健康研究所
- 项目时间：2015年6月获得初步资助
- 项目介绍: 阿莫西林是一种常见的用于治疗儿童肺炎的抗菌药，极易溶于水，遇水后药效最多保持两周。Jacobus Lou的团队希望研发出一种用于保存阿莫西林的油基悬浮剂。而以油密封保存的阿莫西林稳定性高了许多，不仅药效可维持两年，还无需冷藏，污染的风险也大大降低。
开发能够“闻”出结核病的“电子鼻”
- 探索大挑战题目：开发针对全球重点疾病的低成本诊断工具（Create Low-Cost Diagnostics for Priority Global Health Conditions）
- 项目题目：利用检测呼吸中的挥发性有机化合物来进行结核病诊断（Electronic Nose to Smell Tuberculosis from Breath VOCs）
- 申请者：Ranjan Nanda, 印度基因工程与生物工程国际中心
- 项目时间：2009年10月获得初步资助，2011年获得追加资助
- 项目介绍: Ranjan Nanda的研究团队希望能开发一种可手持的“电子鼻”，通过甄别呼出气体中结核病的生物标志物，使得结核病也可通过简单的呼吸测试法诊断。
时年32岁来自新德里国际基因工程和生物工程中心的Ranjan Nanda在2011年全球健康大挑战（Grand Challenges in Global Health）年会上展示他和团队研发的生化呼吸检测器，印度新德里，2011年11月4日
利用手机对疫苗冷链设备进行实时温度监测
- 探索大挑战题目：开发优化疫苗接种系统的新工具（Design New Approaches to Optimize Immunization Systems）
- 项目题目：冷链追踪－开发一种可以远程监控疫苗冷链设备温度的低成本工具（ColdTrace - A Low-Cost System for Remote Temperature Monitoring of the Vaccine Cold Chain）
- 申请者：Nithya Ramanathan, 美国Nexleaf Analytics公司
- 项目时间：2012年5月首次获奖资助，2014年获得追加资助
- 项目介绍: Nithya Ramanathan带领的研究团队希望能够开发出一种简易的温度探测设备，可以实时上传温度，并在温度超出一定范围时，自动发送短信警示。目前他们计划在肯尼亚、海地、莫桑比克和印度进行大规模试点试验，并为产品制定推广计划。
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