一、实验室历史演革

       2015年10月，经北京市教委批准成立，落户首都医科大学，依托首都医科大学心内科学系、心脏外科学系及医学影像学系，以降低心血管疾病的发病率，提高其治愈率、减少死亡率和经济负担，探索发现心血管疾病的基因水平发病机制，研究生产精准医学实施所需高科技创新产品为建设任务。其建设理念为创新发展、服务临床、合作共赢。2021年11月实验室通过北京市教委五年建设考核，评定为“优秀”。2022年起北京市教委继续追加经费延续五年进行实验室建设支持。        

二、实验室研究方向

1、研究领域：本北京实验室研究领域为临床医学心血管专业。

2、研究方向定位：

        本实验室瞄准心血管疾病的精准医学的实施，以降低该类疾病的发病率，提高其治愈率，减少死亡率和经济负担为建设任务。涵盖心血管全生命周期疾病，从临床问题出发，精准揭示发病机制、力求精准诊断及靶向干预。利用北京在心血管疾病领域丰富的临床资源和优质的专家资源，进行开放平台建设、医工交叉研究及科研成果转化。主要围绕冠心病、主动脉夹层、肥厚性梗阻性心肌病以及与心血管疾病致病相关的其他疾病进行深入研究。重点建设五大平台：临床样本资源平台；人工智能影像平台；基因检测研究平台；干细胞实验平台；疾病机理研究平台。

3、发展建设目标：

        建成一个以首都医科大学心血管病学系、心脏外科学系及医学影像学系为基础、国家心血管临床研究中心为联合、北京地区优势院所和企业为产业基地搭建政、产、学、研、用、管一体化平台。制定心血管疾病精准医学诊疗规范，开发可应用于临床实践的“精准医学”产品，最终实现降低心血管疾病发病率、死亡率、致残率及经济负担的远景目标。

三、实验室现任及历任主任

        实验室主任：张宏家，主任医师、教授、博士研究生导师、北京学者。现任首都医科大学附属北京安贞医院院长、首都医科大学心脏外科学系副主任、心血管疾病医学工程教育部重点实验室主任、心血管疾病精准医学北京实验室主任。享受国务院政府特殊津贴，入选国家卫生健康突出贡献中青年专家、教育部新世纪优秀人才、全国优秀科技工作者。我国最早开展主动脉疾病外科手术工作的专家之一，长期致力于心脏外科的临床医疗及基础研究。极大程度上提高了我国主动脉疾病的诊治水平，促进了我国主动脉疾病相关领域的发展。主持国家科技重大专项等课题10余项，以第一或通讯作者发表SCI论文70余篇。开发了手术多中心协同机器人系统和多款主动脉疾病预警软件，获得专利和软件著作权多项。建立了规范化管理的心血管疾病临床及生物样本库，获得国家专业机构多项认证。主持编写了我国首部《急性主动脉综合征诊断和治疗规范中国专家共识》，主编心脏外科专科医师培训教材《心血管外科学》。以主要完成人获得国家科技进步二等奖2项。

四 、实验室人才队伍现状

        实验室注重在临床与基础研究实践中对人才的培养，加强团队的梯队建设，依托团队的临床资源及国家自然科学基金在内的多项国家、省市级研究项目，搭建了完备的人才培养平台，目前团队已构建了以中青年医师为骨干的人才队伍，其中教育部“新世纪人才”2人，国家自然科学基金杰出青年获得者1人，国家自然科学基金优秀青年获得者1人，北京市医管局“青苗”6人，已培养博士研究生104人、硕士研究生200余人，青年教师及医师80人。已形成了临床与基础研究全面发展的核心团队。定期举办团队内的文献与工作汇报，有计划地派遣团队内人员参加领域内的重要学术会议，使团队时刻掌握领域内的动态与最新发展方向；搭建动物实验平台，开展如腔镜技术等领域内的最新技术的研发及培训，并积极应用于临床。将创新研究成果用于申请国自然等国家、省市级重要课题，鼓励团队人员申请北京市优秀人才、北京市科技新星、国自然优秀青年科学基金等重要人才项目。定期开展青年医师论坛等项目，宣传心血管精准医学北京实验室的理念。

五、建设规模

重点围绕与心血管疾病及其相关疾病进行深入研究、主要从以下几个方面进行：

1、临床样本资源平台

        根据心血管疾病如主动脉夹层、主动脉瘤、冠心病、先心病等收集并使用完整的医疗数据信息及生物样本，以此为基础进行科学研究分析，了解疾病发生发展规律，为进一步个体化治疗方案的制定提供依据。

2、人工智能影像平台

        根据专家标注影像数据库，通过深度神经网络从影像数据中提取可分离的复杂语义特征，并将语义特征与专家标注进行关联，从而在一定数据规模下探索得到了稳定、准确的医学影像疾病识别算法，实现疾病的自动化诊断，进一步实现疾病的早期治疗和预防。

3、基因检测研究平台

        构建心血管疾病遗传基因数据库，利用已成熟的基因相关的检测技术及服务，挖掘个体遗传信息，了解疾病遗传背景，为疾病遗传咨询及相关基因靶向治疗提供便利。

4、干细胞实验平台

        通过研究干细胞分化相关机制，寻找构建新的组织与器官的方法，建立干细胞生物样本库，研发诱导多能干细胞相关产品及临床试验，开发心血管疾病新的药物和治疗方法。

5、疾病机理研究平台

        基于临床问题及研究成果，探索并构建疾病研究所需的细胞、动物模型，在此基础上探究疾病发生发展的分子机制，寻找有效治疗途径，进而服务临床。

六、近期重要研究成果（五年内）

1、心血管疾病精准医学北京实验室生物样本库：

        生物样本库建立于2016年7月，目前有主动脉夹层、主动脉瘤、冠心病，瓣膜病，胎儿先心病等各种样本，是目前我国在心血管领域较为领先的生物样本库。2021年4月，在北京市昌平区中关村生命科技园建立了以液氮存储为主的大型样本库，可储存1000余万份样本，为未来实验室进行转化提供坚实基础。目前实验室涉及病种十余种，储存样本28300余名捐赠者，353000余份样本，其中血液样本268000万份，尿液及其他样本85000余份。

2、手术视频机器人共享系统：

        术中协同机器人可以完成手术室内术者术野、操作和多种异构数据的完整采集并进行实时存储和远程互动。具备快速部署、操作简便、保证手术室内无菌环境和远程操控等特点。是国内首个手术室内信息全景记录的可移动智能采集系统。应用于医院手术室、导管室等无菌治疗环境，已于实际场景完成各功能验证。记录手术操作完整流程和多模态数据，视频可进行无延时存储和远程分享。为未来术中紧急情况处置，远程协作指导、教学，质控提供全景信息。

在安贞医院瓣膜外科中心、冠心病外科中心一病区等试用，完成手术室内智能信息采集、远程会诊指导，10余家单位试用，百余台次演示及术中指导，参加2023中国医学装备大会、北医三院远程会诊等活动。

3、心脏病遗传检测、分析、功能验证平台：

        本实验室基于二代测序技术，目前已完成先心病、大血管、心肌病、冠心病、心律失常、心脏占位等1600余家系中4500余样本二代测序，成为目前最大的胎儿心脏二代测序背景数据库，并基于此建立了国内最大的胎儿基因型-表型数据库。通过数据挖掘首次发现，全外显子测序（ Whole exome sequencing，WES）可显著提高胎儿左心系统先心病的遗传诊断率(19.7%)。首次通过WES测序描绘出胎儿心肌致密化不全的遗传突变谱，发现其构成与出生后人群显著不同，表明产后的先验知识不可直接套用于产前环境。首次发现胎儿期心脏多发横纹肌瘤相较于单发横纹肌瘤更易合并遗传性疾病，即结节性硬化症。我们通过建立国内最大的胎儿心脏疾病的基因型-表型数据库，正逐步填补胎儿先天性心脏病细分领域单基因病因研究空白的现状，其结果显著提高了胎儿先心病的遗传诊断率，为预后判断、妊娠决策、再发风险评估等提供依据，最终可有效降低先心病相关出生缺陷。

1）揭示胎儿心脏病遗传致病性并研发检测产品

2）建立首个胎儿心脏筛查数据模型

3）建立心血管多模态影像数据库及标注系统

4）建立不同疾病系不同数据维度的智能诊断和推理算法

4、主动脉夹层疾病机理研究获得突破：

        本实验室与中国农业大学北京实验室合作通过对临床患者来源的主动脉组织进行单细胞测序，对各亚型VSMC进行差异基因及通路富集等深度分析及验证后，明确线粒体氧化磷酸化（OXPHOS）功能障碍参与了急性TAAD发病中的VSMC表型转化这一重要病理机制的调节过程，其机制为：线粒体损伤可通过激活AP-1复合体的形成，促进VSMC由收缩表型向增殖表型转化。而AP-1也可能成为降低急性TAAD死亡率的精准外科治疗的潜在靶点。文章发表在《EUROPEAN HEART JOURNAL》 2023年影响因子/JCR分区：39.3/Q1。

七、联系方式

1.   联系人：韩露

2.   电话：13522639142

3.   电子邮箱： moer031@163.com

4.   地址邮编： 北京市朝阳区安贞路2号北京安贞医院