刘洋

刘洋

Yang LIU

路漫漫其修远兮 吾将上下而求索

特聘研究员

liuy@szbl.ac.cn

Timeline

2022 至今深圳湾实验室传染病研究所特聘研究员
2018-2021美国德克萨斯大学医学分部生物化学和分子生物学系博士后
2013-2018清华大学生命科学院 博士
2011-2013清华大学医学院 高级科研助理
2008-2011深圳北科生物科技有限公司iPS研发高级科研助理
2007-2008香港中文大学生物系科研助理
2002-2006复旦大学生命科学院学士

研究领域

刘洋博士主要着眼于重要病毒传染病的遗传进化和致病机理研究,以及新型抗病毒策略及病毒工具的研发。其运用反向遗传学,病毒学,免疫学,生物信息学和各种组学研究手段,寻找病毒上和宿主中影响病毒感染和传播的重要突变和关键因子,阐述其发挥作用的分子机制;并以这些病毒突变和宿主因子为靶点,研发新型抗病毒策略和治疗手段。同时,刘洋博士课题组开发各种病毒工具用于基础研究,药物、抗体和疫苗研发、病毒载体递送,为各种病毒传染病的防控和基因治疗提供科技支撑。

成果

刘洋博士于2006年在复旦大学生命科学学院获得学士学位,2018 年于清华大学生命科学学院获得生物学博士学位,其研究聚焦蚊虫媒介烈性黄病毒和宿主间的协同进化,鉴定出多个蚊虫和病毒上影响黄病毒感染的重要因子,阐明了黄病毒和宿主免疫的相互关系,并开发了针对性的传播阻断疫苗。其攻读博士期间,2 次获得博士研究生国家奖学金,并获得 2018 年吴瑞奖学金。2018年底,刘洋博士加入美国德克萨斯大学医学部(UTMB)史佩勇教授课题组进行博士后研究,继续关注病毒进化和疫苗开发,期间阐明了寨卡病毒进化中获得的多个重要突变的功能。在新冠疫情暴发后,刘洋博士搭建了多种研究新冠病毒的反向遗传学平台,发现并验证了新冠病毒上多个促进病毒感染和传播的重要突变;在世界上首次评估了新冠疫苗对多种突变新冠病毒中和能力的变化,解析了变种病毒间交叉免疫图谱,为新冠病毒疫苗策略的制定和改进提供了第一手信息。刘洋博士于2022年加入深圳湾实验室传染病所,任特聘研究员,相继获得华南理工大学、中山大学、昆明医科大学的博士生/硕士生导师资格,并担任深圳市免疫学会副理事长、Virus杂志guest editor等学术职务。其归国后获得了2021年中华医学科技奖二等奖(第3完成人),2022年教育部科学技术奖一等奖(第4完成人);获批2022年国家优秀青年科学基金项目(海外),主持国自然面上和专项项目,国家重点研发计划子课题等基金项目。其研究成果以第一作者/通讯作者(含共同一作/通讯作者)的身份于Nature, New Engl. J. Med., Cell, Nat. Med., Nat. Microbio, Nat. Commun. 等国际知名期刊发表论文21篇,包括4篇Nature,2篇NEJM,1篇Cell等,累计影响因子达590,所有文章引用次数超4500次。

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图一:在这项研究中,我们发现并验证了新冠病毒刺突蛋白上的第501位氨基酸从天冬酰胺到酪氨酸的突变,能显著增加新冠病毒和ACE2受体的结合,促进病毒的感染和传播。该项研究揭示了新冠病毒alpha毒株在2021年初在全球大规模流行的原因。

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图二:这项研究使用反向遗传学手段,在世界上首次搭建了新冠突变病毒重组活病毒平台,检测了新冠疫苗免疫后的人群抗血清对不同变种的新冠病毒毒株中和能力的变化,为新冠病毒的疫苗的后续改进提供了重要的第一手信息。


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图三:在这项研究中,我们发现寨卡病毒NS1蛋白上的第188位氨基酸从丙氨酸到缬氨酸的突变,会增加NS1蛋白在宿主血液循环系统中的分泌量。NS1蛋白会伴随着蚊虫吸血获取病毒时进入蚊虫体内,抑制蚊虫肠道的免疫系统,从而增加寨卡病毒对蚊虫的感染;导致自然界中携带病毒的蚊虫数目增加,促进了病毒的传播,从而引发了2017年寨卡病毒在南美洲的大规模爆发流行。

荣誉奖励

• 2022   教育部科学技术奖一等奖(第四完成人)

• 2021   中华医学会医学科学技术奖二等奖(第三完成人)

• 2018   吴瑞奖学金

• 2017   博士生国家奖学金

• 2017   第十二届全国病毒学学术研讨会,论文一等奖

• 2015   博士生国家奖学金

• 2014   清华大学一等奖学金

• 2013   清华大学迷你盖茨基金,一等奖

媒体报道

1. 人物 | 刘洋:三十年步履不停,从自然观察家到病毒学斗士

2. 新冠病毒变种和疫苗接种-BioArt与一作面对面(病毒篇第二期)

3. 新冠病毒的疫苗策略和接种

4. 新冠病毒的遗传进化之路

代表论文

1. Liu Y*, Liu J*, Plante KS*, Plante JA, Xie X, Zhang X, Ku Z, An Z, Scharton D, Schindewolf C, Menachery VD, Shi PY and Weaver SC. The N501Y spike substitution enhances SARS-CoV-2 infection and transmission. Nature 602: 294–299 (2022).

2. Liu Y*, Zhang X*, Liu J*, Xia H*, Zou J, Muruato AE, Periasamy S, Kurhade C, Plante JA, Bopp NE, Kalveram B, Bukreyev A, Ren P, Wang T, Menachery VD, Plante KS, Xie X, Weaver SC and Shi PY. A live-attenuated SARS-CoV-2 vaccine candidate with accessory protein deletions. Nature communications 13: 4337 (2022)

3. Liu Y*, Liu J*, Zou J*, Kalveram B, Machado RR, Ren P, Türeli S, Smith DJ, Weaver, SC, Xie, X and Shi PY. Cross-neutralization and cross-protection among SARS-CoV-2 viruses bearing different variant spikes. Signal Transduction and Targeted Therapy 7: 285 (2022).

4. Liu Y*, Liu J*, Xia H, Zhang X, Fontes-Garfias CR, Swanson KA, Cai H, Sarkar R, Chen W, Cutler M, Cooper D, Weaver SC, Muik A, Sahin U, Jansen KU, Xie X, Dormitzer PR and Shi PY. Neutralizing activity of BNT162b2-elicited serum. New England Journal of Medicine 384: 1466-1468 (2021)

5. Plante JA*, Liu Y*, Liu J*, Xia H, Johnson BA, Lokugamage KG, Zhang X, Muruato AE, Zou J, Fontes-Garfias CR, Mirchandani D, Scharton D, Bilello JP, Ku Z, An Z, Kalveram B, Freiberg AN, Menachery VD, Xie X, Plante KS, Weaver SC and Shi PY. Spike mutation D614G alters SARS-CoV-2 fitness. Nature 592: 116-121 (2021).

6. Liu Y*, Liu J*, Xia H, Zhang X, Zou J, Fontes-Garfias CR, Weaver SC, Swanson KA, Cai H, Sarkar R, Chen W, Cutler M, Cooper D, Muik A, Sahin U, Jansen KU, Xie X, Dormitzer PR and Shi PY. BNT162b2-elicited neutralization against new SARS-CoV-2 spike variants. New England Journal of Medicine 385: 472-474  (2021)

7. Zhang, X*, Liu, Y*, Liu, J, Bailey, AL, Plante, KS, Plante, JA, Zou, J, Xia, H, Bopp, NE, Aguilar, PV, Ren, P, Menachery, VD, Diamond, MS, Weaver, SC, Xie, X, Shi, P-Y. A trans-complementation system for SARS-CoV-2 recapitulates authentic viral replication without virulence. Cell 184: 2229-2238.e13 (2021).

8. Liu J*, Liu Y*, Xia H, Zou J, Weaver SC, Swanson KA, Cai H, Cutler M, Cooper D, Muik A, Jansen KU, Sahin U, Xie X, Dormitzer PR and Shi PY. BNT162b2-elicited neutralization of B.1.617 and other SARS-CoV-2 variants. Nature 596: 273-275 (2021).

9. Du SY*, Liu Y*, Liu J*, Zhao J, Champagne C, Tong L, Zhang R, Zhang F, Qin CF, Ma P, Chen CH, Liang G, Liu Q, Shi PY, Cazelles B, Wang P, Tian H and Cheng G. Aedes mosquitoes acquire and transmit Zika virus by breeding in contaminated aquatic environments. Nature communication 10: 1324 (2019).

10. Liu Y*, Liu J*, Du S*, Shan C*, Nie K, Zhang R, Li XF, Zhang R, Wang T, Qin CF, Wang P, Shi PY and Cheng G. Evolutionary Enhancement of Zika Virus Infectivity in Aedes Aegypti Mosquitoes. Nature 545: 482 (2017).