个人简介
刘朋飞博士，西安交通大学第二附属医院研究员（博士生导师，独立PI），入选“西安市引进海外高层次人才”和“西安交通大学青年拔尖人才”，担任中国生物物理学会自由基生物学与自由基医学分会青委会委员、美国毒理学会（Society of Toxicology）青年会员和陕西省抗癌协会—转化医学青委会常委等。课题组长期从事“NRF2信号通路转导及其小分子调节剂开发”方面的工作，已在氧化应激和细胞代谢领域开发了多种NRF2小分子调节剂，并以此为基础拓展了NRF2在肿瘤、肝纤维化、肝脏糖代谢调控中的功能信号网络。近年来，课题组已累计在国内外期刊发表学术论文60余篇，其中以第一或通讯作者发表的SCI论文27篇（总影响因子大于200，H指数=22），多篇文章发表于本领域国际权威杂志，例如：Hepatology（IF=17.298）、PNAS（IF=12.799）、Redox Biology（IF=10.787，2篇）、Science China-Life Sciences（IF=10.327，2篇）、Plos Biology（IF=9.593）、Cell Chemical Biology（IF=9.039）和Molecular Metabolism（IF=8.568）等。目前，上述成果已被引用1200余次，多项研究被国际知名专家认可并发表专题评述。
工作履历
2006年~2011年 吉林大学 理学学士
2011年~2016年 吉林大学 医学博士
2012年~2016年 中科院广州生物医药与健康研究院 联合培养
2016年~2021年 美国亚利桑那大学 博士后
2021年 至今 西安交通大学 特聘研究员
获得荣誉
2022年入选西安市引进海外高层次人才
2021年入选西安交通大学“青年拔尖人才”计划
2017年获评“吉林省优秀博士学位论文”
代表论文著作
[1] Liu P, Rojo de la Vega M, Sammani S, Mascarenha J, Kerins M, Dodson M, Sun X, Wang T, Ooi A, Garcia J*, Zhang DD *. RPA1 binding to NRF2 switches ARE-dependent transcriptional activation to ARE-NRE dependent repression. Proc Natl Acad Sci U S A, 2018, 115(44): E10352-E10361.
[2] Liu P, Rojo de la Vega MR, Dodson M, Yue F, Shi B, Fang D, Chapman E, Liu L, Zhang DD*. Spermidine Confers Liver Protection by Enhancing NRF2 Signaling Through a MAP1S-Mediated Noncanonical Mechanism. Hepatology, 2019, 70(1):372-388.
[3] Liu P#, Tian W#, Tao S, Tillotson J, Wijeratne EMK, Gunatilaka AAL, Zhang DD*, Chapman E*. Non-covalent NRF2 Activation Confers Greater Cellular Protection than Covalent Activation. Cell Chem Biol, 2019, 26(10):1427-1435.
[4] Liu P*, Wu D, Xiao H, Zhou Y, Zhao L, Feng Y*. NRF2 regulates the sensitivity of human NSCLC cells to cystine deprivation-induced ferroptosis via FOCAD-FAK signaling pathway. Redox Biology, 2020, 37:101702.
[5] Liu P, Dodson M, Fang D, Chapman E, Zhang DD*. NRF2 negatively regulates primary ciliogenesis and hedgehog signaling. Plos Biology, 2020, 18(2):e3000620.
[6] Liu P, Luo G, Dodson M, Schmidlin CJ, Wei Y, Kerimoglu B, Ooi A, Chapman E, Garcia JG, Zhang DD*. The NRF2-LOC344887 signaling axis suppresses pulmonary fibrosis. Redox Biology. 2021, 38: 101766.
[7] Liu P#, Dodson M#, Li H, Schmidlin C, Shakya A, Wei Y, Chapman E, Kiela P, Zhang Q, Ding Z, White E, Ooi A*, Zhang DD*. Non-canonical NRF2 activation promotes a pro-diabetic shift in hepatic glucose metabolism. Molecular Metabolism, 2021, 51:101243.
[8] Liu P#, Chen S#, Wang Y#, Chen X, Guo Y, Liu C, Wang H, Zhao Y, Wu D, Shan Y, Zhang J, Wu C, Li D, Zhang Y, Zhou T, Chen Y, Liu X, Li C, Wang L, Jia B, Liu J, Feng B, Cai J*, Pei D*. Efficient Induction of Neural Progenitor Cells from Human ESC/iPSCs on Type I Collagen. Sci China Life Sci, 2021, 64(12):2100-2113.
研究成果
核因子E2相关因子2（Nuclear factor erythroid-2 related factor 2，NRF2）是一种调控细胞氧化应激反应的重要转录因子，它可以激活受其调控的抗氧化蛋白基因（NQO1、HO-1、GCS等）的表达，减轻活性氧和亲电体引起的细胞损伤。所以，NRF2在细胞增殖、凋亡、代谢以及免疫应答等方面，均具有重要的调控作用，NRF2调节剂也被视为多种疾病的有效治疗药物。近年来，本课题组的研究工作主要以NRF2信号通路为核心，在NRF2激活剂、NRF2抑制剂及NRF2信号调控网络等方面均有一系列原创性成果，具体内容如下：
1. 首次发现了非亲电性/非共价NRF2激活剂的特异性优势
NRF2的重要调节通路是KEAP1-CUL3-RBX1介导的泛素化降解途径，许多NRF2激活剂都是通过影响KEAP1实现对NRF2的上调，特别是KEAP1的151位半胱氨酸（C151），是很多亲电性共价NRF2激活剂的作用位点。但是，亲电性共价NRF2激活剂大多具有非特异性，这在很大程度上影响了NRF2激活剂的临床转化和应用。针对这一问题，课题组经过大量的药物筛选，发现了一种非亲电性/非共价NRF2激活剂，Geopyxin F，它不依赖于对KEAP1 C151的调控，即可激活NRF2及其下游基因，在降低顺铂诱导的细胞毒性方面，Geopyxin F的保护效果显著优于其同系亲电性共价NRF2活化剂Geopyxin C。因此，该研究表明：与传统亲电性共价NRF2激活剂相比，非亲电性/非共价NRF2激活剂可能在作用效果方面更具优势。
2. 开发了以NRF2激活剂Spermidine为基础的新型肝纤维化治疗模型
亚精胺（Spermidine，SPD）是一种天然存在的非亲电性/非共价多胺。有研究表明：如果小鼠长期服用SPD，平均寿命可以提升24%左右，此外，SPD可以通过调控自噬实现对某些肝脏疾病的治疗，但是，具体机制仍不明确。
课题组通过体内外研究模型发现：SPD的的功能特性很大程度上依赖于对NRF2的激活作用。一方面SPD通过激活MAP1S与KEAP1的竞争结合，另一方面，SPD可以通过自噬途径加速KEAP1的降解，从而实现对NRF2的上调，进而发挥了肝脏保护作用，该成果发表于国际肝病学权威杂志Hepatology。这项研究不仅为NRF2激活剂的作用机理提供新的研究方向，也进一步为肝脏相关疾病的治疗奠定了新的理论和技术基础。
3. 明确了NRF2对初级纤毛形成及Hedgehog（Hh）信号通路的调控作用
初级纤毛及Hh信号通路在肿瘤生物学中具有着重要意义。作为一种亚细胞结构，初级纤毛在肿瘤发展过程中逐渐丢失，但该过程的调节机制尚不明确，与此同时，诱导初级纤毛再生，有望成为一种新型抗癌疗法。
以NRF2激活剂Bixin为基础，课题组发现了NRF2对初级纤毛的调控作用，在机制方面，NRF2可以通过调控PTCH1的转录水平和BBS4蛋白的细胞定位，抑制Hh信号通路和初级纤毛的形成，这在很大程度上促进了肿瘤发展进程，也加速了肿瘤细胞的恶性增殖。该研究从机制上阐明了NRF2与初级纤毛和Hh信号通路的相关性，为NRF2在肿瘤发生及器官发育方面的研究提供了新的理论依据。
4. 基于NRF2抑制剂与铁死亡模型，建立了针对耐药性肿瘤的新型化疗模式
在肿瘤的发生和发展过程中，NRF2具有“双面性”。首先，氧化应激诱导的DNA损伤和突变，对于肿瘤的发生具有一定的促进作用，NRF2及其下游基因的抗氧化功能，可以起到预防肿瘤发生的作用。但是，近年来的研究表明：NRF2不仅抑制正常细胞向肿瘤细胞的恶性转变，在肿瘤发生后，NRF2也可以促进肿瘤的发展，并提高肿瘤细胞对化疗药物的耐受性。因此，NRF2抑制剂的研发，一直是肿瘤生物学的研究热点。
本课题组研究发现：在非小细胞肺癌模型中，NRF2通过ARE-NRE调控元件，直接对FOCAD基因的表达发挥转录抑制作用，同时，NRF2抑制剂或NRF2基因敲除的抑癌效果，在一定程度上依赖于上调FOCAD在肿瘤细胞中的表达水平，此外，结合化疗药物治疗（铁死亡诱导剂），进一步验证了Brusatol在协同化疗、降低肿瘤耐药性、促进铁死亡诱导剂化疗效果等方面的重要作用。总的来讲，该研究通过体内外模型，进一步解析NRF2抑制剂对非小细胞肺癌的治疗机制，以及FOCAD在该治疗过程中的重要意义，为以NRF2抑制剂为基础的肿瘤治疗提供新的研究思路和理论基础。
承担主要科研课题
[1] 西安交通大学“青年拔尖人才”计划：“NRF2特异性小分子调节剂筛选及代谢调控”（经费：100.00万元），2021/09-2027/08，项目负责人
[2] 西安市引进海外高层次人才智力项目：“基于荧光偏振技术的靶向药物高通量筛选体系的建立及应用”（经费：20.00万元），2022/10-2024/09，项目负责人
[3] 国家自然科学基金 (31900547) ：“NRF2对FOCAD基因在非小细胞肺癌中的表达调控及其机制分析” (经费：25.00万)，2020/01-2022/12，项目负责人
[4] 中国博士后基金特别资助项目(2020T130250)：“NRF2 抑制剂在抑癌过程中对FOCAD 基因的调控作用及依赖性分析” (经费：18.00万)， 2020/08-2022/08, 项目负责人
[5] 中国博士后基金面上项目 (2019M653277)：“COX7A1在非小细胞肺癌发展中的变化规律及治疗作用分析” (经费：8.00万)，2019/08-2021/08，项目负责人
获得主要发明专利
[1] 裴端卿（导师），蔡景蕾，刘朋飞，分化培养基及其在制备神经干细胞中的用途，2015.12.07，中国，ZL201510897362.X
[2] 裴端卿（导师），蔡景蕾，刘朋飞，培养基及其应用，2013.09.10，中国，ZL201310409332.0
[3] 裴端卿（导师），蔡景蕾，刘朋飞，陈树彬，张燕梅，培养基及其应用，2013.02.05，中国，ZL201310047417.9
[4] Duanqing Pei，Jinglei Cai，Pengfei Liu，Shubin Chen，Yanmei Zhang，PREPARING TOOTH LIKE STRUCUTRE USING STEM CELL，2017.10.10，USA，US9782443B2
联系方式
邮箱：liupengfei@xjtu.edu.cn
