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微生物与传染病学

程功

澳门大阳城集团2138网站教授

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E-mail: Gongcheng@tsinghua.edu.cn
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专注虫媒病毒性传染病的致病机理,研发抑制病毒感染及阻断病毒传播的干预手段

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传染病系从事博士后研究工作,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。程功教授长期从事针对虫媒病毒性传染病的致病机理研究及疫苗研发,在国际主流期刊发表研究论文40余篇,系列研究成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传染病知识概念体系的发展和完善,代表着我国在蚊媒病毒传染病这一生命医学热点领域的重要突破,并推动相关研究成果应用于新型药物及疫苗研发,为新发突发传染病防控、公共卫生安全提供了重要技术支撑,为有效防控传染病疫情做出突出贡献。

虫媒病毒等新再发病毒性传染病感染传播机制与抗病毒免疫研究

程功教授从事蚊媒病毒感染传播机制与抗病毒免疫研究。研究主要涉及登革病毒、乙型炎病毒、西尼罗病毒、基孔肯亚病毒等蚊媒病毒在哺乳动物宿主及节肢动物媒介中的感染机制,希望通过多种实验手段鉴定出与病毒感染高度相关的宿主蛋白,并利用鉴定出的宿主蛋白作为干预靶点,阻断虫媒病毒在自然界传播。

· 登革热病毒研究

程功教授首次发现了登革病毒非结构蛋白NS1在病毒“宿主-蚊”传播循环过程中的重要作用,阐明了NS1蛋白促进病毒感染蚊虫的分子机制,回答了“登革病毒如何从宿主传播到蚊虫”这一重要科学问题。通过对NS1蛋白的改造可降低蚊虫的感染率,起到抑制蚊虫带毒和动物感染的双效作用。该疫苗策略可在阻抑人体出现登革热的同时,阻断登革病毒通过蚊子在自然界的传播,是一个全新的疫苗设计思路,该部分研究已取得相关专利授权。

· 首次阐明寨卡病毒暴发机制

程功教授首先发现寨卡病毒的NS1蛋白同样也具有辅助病毒感染蚊虫的功能,指出由于病毒位点发生突变,导致亚洲系寨卡病毒感染埃及伊蚊的能力增强,为解释近年来寨卡病毒暴发流行提供了科学依据。

· 疫苗研发

在新型mRNA疫苗方面,提出免疫平衡策略以降低病毒流行传播过程中突变导致的疫苗失效风险,创新性设计了以共同诱导保护性体液免疫及细胞免疫应答的核酸疫苗载体,登革病毒等重要传染性疾病的疫苗研发,该部分研究已经申请相关专利。

在纳米颗粒疫苗研究方面,设计提出“组装式”广谱通用疫苗研究策略,通过纳米颗粒“核心”外部耦连单一或多重关键疫苗抗原,实现对重大传染病多突变流行株,或病毒不同血清型的交叉保护。

1. Zhang H*, Zhu YB*, Liu ZW, Peng YM, Peng WY, Tong LQ, Wang JL, Liu QY, Wang PH, Cheng G#. (2022) A volatile from the skin microbiota of flavivirus-infected hosts promotes mosquito attractiveness. Cell. In Press.

2. Tong LQ*, Xiao XP*, Li M*, Fang SS*, Yu X, Zhu YB, Wu CL, Tian DY, Yang F, Sun J, Qu J, Zheng NZ, Liao SM, Tai WB, Feng SY, Zhang LM, Li YH, Wang L, Han XL, Sun SH, Yang L, Zhao JC, Liu WJ, Liu XH, Wang PH, Li L#, Zhao GY#, Zhang RL#, Cheng G#. (2022) A glucose-like metabolite deficient in diabetes inhibits cellular entry of SARS-CoV-2. Nature Metabolism. 4: 547–558.

3. Yu X, Shan C, ZHu YB, Ma EH, Wang JL, Wang PH, Shi PY, Cheng G#. (2021) A mutation-mediated evolutionary adaptation of Zika virus in mosquito and mammalian host. Proceedings of the National Academy of the Sciences. 118: e2113015118.

4. 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

5. 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, 1-12.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

学术荣誉与奖励

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,谈家桢生命科学发展基金会

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

开设课程

微生物学原理

医学病毒学研究进展

其他社会职务

2017 中国昆虫学会,昆虫比较免疫与互作专业委员会,副主任委员

2017 中国实验动物学会,动物实验生物安全专业委员会,委员

2017 国际应急管理协会,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,微生物生物安全委员会,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

技术专利

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

2.程功,肖小平。获自埃及伊蚊的防御素及其编码基因和应用。授权号:ZL201310459570.2

3.程功,肖小平。获自埃及伊蚊的天蚕素及其编码基因和应用。授权号:ZL201310455321.6

4.程功,刘洋。一种用于登革热预防和/或治疗的疫苗。授权号:ZL201310181920.3。(申请PCT国际专利保护)

5.程功,刘建英,刘洋。一种登革热双效疫苗的制备方法及其应用。授权号:ZL201510830549.3。(申请PCT国际专利保护)

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方法和应用。 授权号:ZL200610147664.6。

7.郑兆鑫,赵欣,程功,严维耀,刘明秋。猪干扰素基因家族及其作为抗猪蓝耳病药物及疫苗佐剂的应用。授权号:ZL201010208935.0。

8.程功,杜森焱。 ZIKV-NS1蛋白及其在制备寨卡病毒传播阻断疫苗中的应用。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,太万博,冯胜勇,庞慕加。一种靶向激活体液免疫和细胞免疫的核酸疫苗载体构建及应用。申请号:202110655890.2。

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