Joao Monteiro：你们还记得双方第一次见面的场景吗？
William Kaelin：我在巴黎的一场会议中看到了一张海报，这张海报由Peter的一名学生Patrick Maxwell提供。他友好地告诉我Peter将要发表有关低氧诱导因子（hypoxia-inducible factor，HIF）失调节和VHL基因在肾癌细胞中的作用的文章，并且建议我认识一下他的导师。那之后大约1年内我们开始了首次交流，是这样的吧，Peter？
Peter Ratcliffe：大致就是这样。Patrick实际上是一名肾病科实习医生，他和其他人在实验室中发挥了巨大影响。那项工作取得了进展，但并非即将发表，实际上仍然需要相当长的一段时间。
WK：Patrick与我认为，接下来的问题将会是有关理解VHL和HIF之间的相互作用如何被氧调节，他建议我应该与Peter聊一聊。我跟Peter的首次接触很可能是在2000年末，当时我们获得了一些数据，并因为这些数据于2001年在《科学》杂志上发表了文章。
PR：是这样的。虽然我们知道我们在研究一些有趣的东西，但直到文章提交给《科学》杂志后我们才知道我们研究的东西几乎完全相同。虽然刚开始有些迷惑，但之后越来越清晰。当一名有声望的同事获得与自己实验室相同的结果时，的确让人感到安心。

JM：我想请问一下Peter，你是如何研究这些问题的呢？
PR：对这些问题的研究可以把它比喻成一次漫长而折磨人的旅程。我从氧感应这一角度进入，从刚一开始就是以稍有不同的方法进行探索。我受过肾病医生训练，对于肾脏对休克敏感的原因很感兴趣。临床上常常看到低血压患者出现肾脏损伤，有人认为这与肾脏异常逆循环（这种逆循环造成了该器官内部低氧分压环境）有关，但尚未被完全理解。从这里开始，我变得对一个问题很感兴趣，即为何肾脏产生红细胞生成素对氧利用率下降进行反应而非对血流减少进行反应。我认为这可能与我刚才谈到的循环有关，但我们并未解决这一问题。就我所知，直到今天也尚未理解这一问题。下一个转变则是对氧感应过程本身进行思考，我们相信这是肾脏所特有的。这就是我如何进入这一领域的过程，相当地迂回。这一切发生在20世纪80年代。

JM：你是什么时候意识到氧感应和HIF通路会成为如此核心的信号通路，在众多系统和细胞类型中发挥重要作用？
PR：X光照片从显影剂中出现的时刻我记得非常清楚。如我所言，当时大家认为氧感应是特定组织和细胞的特性。我们对肝癌细胞进行研究，这些细胞对氧分压很敏感，我想要建立一个系统，以研究这一过程是如何被调节的。因为我们有着这一强烈的偏见，即氧感应并不是广泛存在的，所以我们选择了不产生红细胞生成素的COS细胞，并且我们认为这些细胞不会感应氧气。这些细胞是非常好的表达克隆系统，我们想要其成为受体细胞。当我们使细胞转染报告基因时，结果却提示COS细胞也发生了氧感应。我一开始是对结果恼火的，因为我已经计划了一系列实验，但却因为这些结果而作废了。不过，随着我们进一步思考，我们逐渐意识到这一结果可能带来巨大影响。
WK：我认为这充分地说明了以下两点，我确定Peter也会同意这两点。第一点是我常常告诉学生们的，就是重要的发现往往始于意料之外的发现。第二点是我听一位诺贝尔奖获得者说过的，有很多伟大的发现很可能会被扔进废纸篓里，因为它们无法满足人们的偏见。当这些伟大发现无法迎合偏见时，有时候它们会被忽视或者丢弃。但回过头来，你会意识到这些观察结果是多么的重要。
PR：这就是我所经历的，我非常同意。这些重要的结果最初使我恼火。
WK：我有一句说法，但很可能过分简化了，就是工程师活着为了预期结果，而科学家活着则为了意料之外的结果。

JM：你们两位都是医生科学家。医生背景是否影响了你们进行科学研究的方式？是否影响了你们所问问题的类型，或者你们理解这些问题的方式？
PR：我认为医生背景是一个强有力的后盾。在我35岁的时候，我开始从事这个项目。我认为，作为一名医生，你对处理未知的事物更加自信。我发现，不感到害羞并打电话寻求建议而最终找到所需建议，总是带给我极大帮助。这其中的一个原因便是充满高压的临床医学。你不得不把事情做好，不得不做出决定。但医生和科学家之间又有一个本质差别。在临床上，如果你不知道去做什么，你什么也做不了。在实验室，如果你不知道去做什么，你可以有所建树。在临床，实验就在你的眼前不断推进，所以你只需等待，便可获得更多的信息。而在实验室，当然，这不可能发生。

JM：Bill，你是怎么想的呢？
WK：我的答案和你第一个问题有关，就是如何进入氧感应这一领域。当我还是一名年轻的内科医生时，我很确定我会成为一名临床执业医师。实际上，当时我在约翰霍普金斯大学担任总住院医师。总住院医师很爱以人名命名的罕见综合征[如希佩尔林道（von Hippel-Lindau，VHL）综合征]来维护其查房时的权威。如果一名实习医生行为与众不同，他们可通过询问有关这些罕见综合征的问题使其难堪。临床医生还倾向于熟记鉴别诊断，即可能在病房遇到的任何症状或体征的所有可能原因。当Hippel-Lindau基因克隆时，我知道其与哪种癌症有关，比如与肾癌有关。我知道这些肿瘤具有丰富的血管，所以我希望VHL研究可以告诉我们有关肾癌的事情。如果不能，它至少能告诉我们血管新生是如何控制的。
另一个有关VHL相关肿瘤的模糊事实是，这些肿瘤偶尔引起机体产生过多红细胞。血管新生和红细胞生成的共同点是，它们一般由低氧诱导。VHL疾病中肿瘤似乎表现为，它们经常认为自身缺氧，并发出通常由低氧诱导的应激信号。这类实验可以帮我们初步理解氧感应的分子回路。

JM：展望未来，你认为氧感应领域的发展方向在哪里？此刻什么问题会让你感到兴奋？
WK：我们一直对是否存在调控HIF通路的药物很感兴趣。你可能知道，已有靶向作用于HIF通路的药物进入了III期试验，用于治疗贫血。我认为这些临床前数据提示，在某些疾病（如心脏病发作和卒中）中，药物调控HIF通路也可能带来帮助。在这些情况下，你会想要增加HIF反应。相反，在多种癌症中，我们想要知道抑制HIF反应是否会有益处。我认为这对VHL缺失相关的癌症是特别正确的。目前仍有许多药物等待探索。
从基础水平来看，细胞中有多少受氧调节的酶，是否存在其他蛋白像HIF一样发生脯氨酰羟化或氧依赖性修饰，这些问题仍有待探索。有证据表明，VHL具有除调控HIF以外的功能。还有迹象表明VHL具有HIF依赖性功能，但仍然有许多未知的地方。

JM：Peter，你是怎么想的呢？当前你对什么问题感兴趣？
PR：我与WK的想法大致相似，但稍有不同。我们现在的工作与Chris Schofield非常接近。他是一名化学家，正在设计新的抑制剂。我们的兴趣点在于是否不同的抑制剂能够应对不同的医学挑战。我们相信，在充足的投资下，这将会实现。我对推进贫血III期试验的研究者表示钦佩。此项试验似乎很有前景，我们希望试验能够成功。但我们认为，需要从更多的抑制剂、更多的药理学以及更多的实验药物中筛选出其中可能实现的。例如，一种用于低血流量的贫血药物将会是药典很好的补充。
如Bill所说的，我们也对其他形式的羟基化及其调节感兴趣，并且也对癌症感兴趣。我觉得是否HIF通路失调节引起癌症是值得争辩的。我怀疑，随着癌症发生，HIF开关的两种效应（促肿瘤发生和抗肿瘤发生效应）需要再平衡和微调。
WK：我想有许多综述文章提示，基于相关关系认为HIF“有罪”，即HIF普遍促进肿瘤生长，应该开发HIF抑制剂。这很大程度上是根据这个事实，即上调HIF常与不良预后有关，但这可能是因为侵袭性肿瘤生长过快而无血液供给，从而变得缺氧并上调HIF。可以肯定的是，HIF激活涉及肿瘤生长的基因，但如Peter刚才所说的，实际情况可能存在更多细微差别。
我想最重要的一点是，背景将显得重要，即在不同癌症中HIF主要发挥促肿瘤发生作用、抗肿瘤发生作用，或两者均不是。我们也将研究哪种HIF旁系同源物参与其中，在什么阶段，等等这些问题。我想有越来越多的证据表明，在某些背景下，HIF可能实际上发挥抗肿瘤发生作用，或可能仅仅做些“表面功夫”而与转化表型无关。我想在我们合理设计或临床上应用HIF抑制剂前，我们需要对此部分进行梳理。

JM：你是如何培养年轻科学家的呢？过去20年中培养方法有发生改变吗？
WK：到现在，你很可能理解了Peter和我几乎是“不同母亲的双胞胎儿子”。我们在太多事情上都有相同看法。回到刚才我们讨论的问题上，我试图向大家强调，实验的力量通常在于对阴性对照和阳性对照考虑周到。我们尽量确保，在文章中，你可以看到阳性对照和阴性对照。只要有可能，我们也设法为我们的结论提供多项补充证据。
我认为存在两种科学家。第一种科学家是在一生中害怕成为第二名；第二种科学家则是在一生中最害怕出错。我试图告诉大家，我宁愿科学家都是第二种。虽然我们有时候可能是第二名，但我们尽量确保我们发表的文章都是正确的，现在是正确的，10年内是正确的，100年也是正确的。不过这并不意味着，未来不会出现追加的解释。但至少实验本身被严格地实施，并且进行了良好的对照。最后我想要对实习生强调的是，“研究无趣且不重要的问题与研究有趣且重要的问题一样困难”。所以我让实习生找到我们认为有趣且重要的问题，从而推动该领域的进步。

JM：Peter，我猜想你同意大部分WK所说的，在运转实验室方面，你有什么不同意见吗？
PR：在Bill的评论中有个非常有趣的问题。在控制实验时，你设置门槛以确保结果是正确的。首先，你找到了有趣的结果，然后你对结果设置对照，以确保它是正确的。但是首先你要找到它。否则，人们花费大量时间设置对照，却没有发挥作用。我们都是临床医生。我倾向于用相同的方法运转我的实验室以及决策过程。实验前该结果正确的概率为多少，实验后该结果正确的概率又为多少。
这意味着我要对各种数据的“安全性”进行整合。并不是每个科学家都这样。一些科学家可能孤立地看待实验结果。当然，他们更少地受到偏见的约束，可能更容易有新发现，但他们也更容易犯错，因为当他们得出结论时他们有时会忽视许多数据。实际上，临床上做出准确的诊断与实验室结果的准确解释是类似的过程。它们都需要考虑各种可能性，并且谨慎得出结论。我试图教导这种决策，因为它能影响许多不同的事情。
(作者：黄希瑶)
参考文献：Cell 2016;167:35-38