微生物與傳染病學

程功

清華大學醫學院教授

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專注蟲媒病毒性傳染病的致病機理,研發抑制病毒熏染及阻斷病毒傳播的幹預手段

程功教授于2008年获得复旦大学微生物学博士学位,之后在美国耶鲁大学熏染病系从事博士後研究事情,于2011年全职任教于清华大学,现为清华大学长聘教授、博士生导师,同时担任医学院副院长、党委副书记。曾获国家自然科学基金委“国家杰出青年科学基金”、国家教育部“青年长江学者”、北京市科学技术奖自然科学一等奖(第一完成人)、茅以升北京青年科技奖、谈家桢生命科学创新奖、中源协和生命医学创新突破奖、树兰医学青年奖等多项奖项。程功教授恒久从事针对虫媒病毒性熏染病的致病机理研究及疫苗研發,在国际主流期刊发表研究论文40余篇,系列研究结果为重要蚊媒病毒的防治提供了生物学基础,促进了烈性蚊媒病毒熏染病知识看法体系的生长和完善,代表着我国在蚊媒病毒熏染病这一生命医学热点领域的重要突破,并推动相关研究结果应用于新型药物及疫苗研發,为新发突发熏染病防控、公共卫生宁静提供了重要技术支撑,为有效防控熏染病疫情做出突出孝敬。

蟲媒病毒等新再發病毒性傳染病熏染傳播機制與抗病毒免疫研究

程功教授從事蚊媒病毒熏染傳播機制與抗病毒免疫研究。研究主要涉及登革病毒、乙型炎病毒、西尼羅病毒、基孔肯亞病毒等蚊媒病毒在哺乳動物宿主及節肢動物媒介中的熏染機制,希望通過多種實驗手段鑒定出與病毒熏染高度相關的宿主卵白,並利用鑒定出的宿主卵白作爲幹預靶點,阻斷蟲媒病毒在自然界傳播。

· 登革熱病毒研究

程功教授首次發現了登革病毒非結構卵白NS1在病毒“宿主-蚊”傳播循環過程中的重要作用,闡明了NS1卵白促進病毒熏染蚊蟲的分子機制,回覆了“登革病毒如何從宿主傳播到蚊蟲”這一重要科學問題。通過對NS1卵白的革新可降低蚊蟲的熏染率,起到抑制蚊蟲帶毒和動物熏染的雙效作用。該疫苗战略可在阻抑人體出現登革熱的同時,阻斷登革病毒通過蚊子在自然界的傳播,是一個全新的疫苗設計思路,該部门研究已取得相關專利授權。

· 首次闡明寨卡病毒暴發機制

程功教授首先發現寨卡病毒的NS1卵白同樣也具有輔助病毒熏染蚊蟲的功效,指出由于病毒位點發生突變,導致亞洲系寨卡病毒熏染埃及伊蚊的能力增強,爲解釋近年來寨卡病毒暴發流行提供了科學依據。

· 疫苗研發

在新型mRNA疫苗方面,提出免疫平衡战略以降低病毒流行流传历程中突变导致的疫苗失效风险,创新性设计了以配合诱导掩护性体液免疫及细胞免疫应答的核酸疫苗载体,登革病毒等重要熏染性疾病的疫苗研發,该部门研究已经申请相关专利。

在納米顆粒疫苗研究方面,設計提出“組裝式”廣譜通用疫苗研究战略,通過納米顆粒“焦点”外部耦連單一或多重關鍵疫苗抗原,實現對重大傳染病多突變流行株,或病毒差异血清型的交织保護。

1.Sun P*, Nie KX*, Zhu YB, Liu Y, Wu P, Liu ZW, Du SY, Fan HH, Chen CH, Zhang RL, Wang PH, Cheng G #. (2020) A mosquito salivary protein promotes flavivirus transmission by activation of autophagy. Nature Communications. 11: 260

2.Zhu YB, Tong LQ, Nie KX, Wiwatanaratanabutr I, Sun P, Li QQ, Yu X, Wu P, Wu TS, Yu C, Liu QY, Bian ZQ, Wang PH, Cheng G #. (2019) Host serum iron modulates dengue virus acquisition by mosquitoes. Nature Microbiology. 4: 2405–2415

3.Du SY*, Liu Y*, Liu JY*, Zhao J, Champagne C, Tong LQ, Zhang RL, Zhang FC, Qin CF, Ma P, Chen CH, Liang GD, Liu QY, Shi PY, Cazelles B, Wang PH, Tian HY#, Cheng G#. (2019) Aedes mosquitoes acquire and transmit Zika virus by breeding in contaminated aquatic environments. Nature Communications. 10: 1324.

4.Wu P*, Sun P, Nie KX, Zhu YB, Shi MY, Xiao CG, Liu H, Liu QY, Zhao TY, Chen XG, Zhou HN, Wang PH, Cheng G#. (2019) A gut commensal bacterium promotes mosquito permissiveness to arboviruses. Cell Host & Microbe. 25: 101-112.

5.Jin L*, Guo XM*, Shen CB*, Hao X*, Sun P*, Li PP, Xu T, Li Y, Rose O, Zhou HN, Yang MD, Qin CF, Peng H, Zhu MZ, Cheng G#, Qi XP#, Lai R#. (2018) Salivary factor LTRIN from Aedes aegypti facilitates Zika virus transmission by interfering with the lymphotoxin-β receptor. Nature Immunology. 19: 342-353.

6.Zhu YB*, Zhang RD, Zhang B, Zhao TY, Wang PH, Liang GD, Cheng G#. (2017) Blood meal acquisition enhances arbovirus replication in mosquitoes through activation of the GABAergic system. Nature Communications. 8: 1262.

7.Liu Y*, Liu JY*, Du SY*, Shan C*, Nie KX, Zhang RD, Li XF, Zhang RL, Wang T, Qin CF, Wang PH, Shi PY#, Cheng G#. (2017) Evolutionary enhancement of Zika virus infectivity in Aedes aegypti mosquitoes. Nature. 545: 482-486.

8.Xiao XP*, Yang LJ*, Pang XJ*, Zhang RD, Zhu YB, Wang PH, Gao GJ#, Cheng G#. (2017) A Mesh-Duox pathway regulates homeostasis in the insect gut. Nature Microbiology. 2: 17020.

9.Liu JY*, Liu Y*, Nie KX, Du SY, Qiu JJ, Pang XJ, Wang PH, Cheng G#. (2016) Flavivirus NS1 protein in infected host sera enhances viral acquisition by mosquitoes. Nature Microbiology. 1: 16087.

10.Pang XJ*, Xiao XP, Liu Y, Zhang RD, Liu JY, Liu QY, Wang PH, Cheng G#. (2016) Mosquito C-type lectins maintain gut microbiome homeostasis. Nature Microbiology. 1:16023.

11.Cheng G*, Cox J, Wang PH, Krishnan MN, Dai JF, Qian F, Anderson JF, Fikrig E. (2010) A C-Type Lectin collaborates with a CD45 phosphatase homolog to facilitate West Nile Virus infection of mosquitoes. Cell. 142, 714-725.

學術榮譽與獎勵

2020 北京市科学技术奖一等奖(2019年度,第一完成人)

2019 第二十二届茅以升北京青年科技奖

2018 国家杰出青年科学基金,国家自然科学基金委

2018 教育部“长江学者”青年特聘教授

2018 第十一届谈家桢生命科学创新奖,谈家桢生命科学生长基金会

2018 第十二届药明康德生命化学研究奖,药明康德生命化学基金会

2017 第二届中源协和生命医学创新突破奖,中源协和生命医学基金会

2016 第三届树兰医学青年奖,树兰院士人才基金

2015 Grand Challenge 青年科学家, 科技部 / 盖茨基金会

2015 牛顿高级学者 (Newton Advanced Fellow), 英国皇家学会 / 牛顿基金会

2014 国家自然基金委优秀青年科学基金,国家自然科学基金委

2013 北京市优秀人才培育计划,北京市组织部

開設課程

微生物學原理

醫學病毒學研究進展

其他社會職務

2017 中国昆虫学会,昆虫比力免疫与互作专业委员会,副主任委员

2017 中国实验动物学会,动物实验生物宁静专业委员会,委员

2017 国际应急治理协会,亚太卫生应急专业委员会,常务委员

2017 中华预防医学会,媒介生物学及控制委员会,委员

2017 中国病毒学 (英)《Virologica Sinica》,编委

2016 中国实验动物学会,媒介生物委员会,常务委员

2016 中国微生物学会,微生物生物宁静委员会,委员

2016 Frontiers in Cellular and Infection Microbiology,Associate Editor (副编辑)

2015 客座研究员,英国帝国理工大学

技術專利

1.程功, 肖小平。一种昆虫卵白Hig及其编码基因和应用。授权号:ZL201410837328.9

2.程功,肖小平。獲自埃及伊蚊的防禦素及其編碼基因和應用。授權號:ZL201310459570.2

3.程功,肖小平。獲自埃及伊蚊的天蠶素及其編碼基因和應用。授權號:ZL201310455321.6

4.程功,劉洋。一種用于登革熱預防和/或治療的疫苗。授權號:ZL201310181920.3。(申請PCT國際專利保護)

5.程功,劉建英,劉洋。一種登革熱雙效疫苗的制備要领及其應用。授權號:ZL201510830549.3。(申請PCT國際專利保護)

6.郑兆鑫,严维耀,程功,刘明秋。一种口蹄疫基因工程多肽疫苗佐剂及其制备要领和应用。 授权号:ZL200610147664.6。

7.鄭兆鑫,趙欣,程功,嚴維耀,劉明秋。豬幹擾素基因家族及其作爲抗豬藍耳病藥物及疫苗佐劑的應用。授權號:ZL201010208935.0。

8.程功,杜森焱。 ZIKV-NS1卵白及其在制备寨卡病毒流传阻断疫苗中的应用。申请号:201711327739.3。

9.程功,朱毅斌。 调控GABAA受体的物质在调控昆虫虫媒病毒载量中的应用。申请号:201710803946.5。

10.程功,太萬博,馮勝勇,龐慕加。一種靶向激活體液免疫和細胞免疫的核酸疫苗載體構建及應用。申請號:202110655890.2。