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曾溢滔院士谈罕见病:基因诊断、个体化医疗是发展趋势

2月28日是国际罕见病日,去年随着冰桶挑战公益项目的风靡全球,渐冻人进入了社会大众视野,其实渐冻人是种罕见疾病,罕见病种类有上万种。比较常见的有患白化病的“月亮宝宝”、脆骨病的“瓷娃娃”、粘多糖贮积症的“粘宝宝”、遗传性表皮松解性水疱症的“泡泡龙”以及苯酮尿症、进行性肌萎缩症等疾病。


在国际罕见病日当天,我国著名家曾溢滔院士阐述了对罕见病的观点。曾院士表示,罕见病的早期发现、诊断极为重要,约有80%的罕见病是由遗传缺陷引起,约有50%的罕见病在出生时或者儿童期即可发病,病情常进展迅速,死亡率很高,给患者家庭造成的痛苦巨大。而基因诊断是目前最有效的诊断技术,当前,我国的基因诊断有了长足的发展,结合后期个体化医疗,能大幅度提高罕见病患者的生活质量。


近期,上海市儿童医院获得了国家遗传病诊断高通量基因测序临床应用的试点单位资质,以曾溢滔院士领衔的团队,已完全可以开展罕见病的基因诊断,去年一年就有经过基因测序诊断出了380例70多种罕见病,为患者和亲属带来了福音。


勇挑重担,成功诊断我国第一例罕见病


曾溢滔院士是我国基因诊断研究的开拓者之一,1978年成立了上海市儿童医院医学遗传研究室,不久,曾溢滔院士和他的夫人黄淑帧教授接待了一位患有严重贫血症的民主也门共和国的女留学生,国内很多医院都未诊断出病因。这位留学生的亲戚是当时也门共和国的总理,如果查不出病因,就等也门共和国总理访华时带她去欧洲治疗。面对这个严峻挑战,曾溢滔夫妇通过自己动手制作高压电泳仪对病人的血样进行高压电泳分析,以及血红蛋白肽链“指纹图谱”分析和氨基酸序列测定,终于在也门共和国总理到沪的前三天,成功地诊断出该留学生患的是一种异常血红蛋白(HbS)复合一种罕见的地中海贫血病——δβ+地中海贫血病。这是我国首例完成的血红蛋白化学结构分析,当时在国内引起了轰动,填补了国内诊断技术空白。随即在20世纪80年代初开展了遗传病基因诊断的研究,短短几年内,就建立了一整套基因诊断新技术,率先在国内开展了遗传疾病的基因诊断和产前诊断。


挽救生命,开拓基因诊断领域


曾溢滔在广州市儿童医院邂逅了一位接受输血的脸色苍白的患儿。孩子的父母告诉曾溢滔,他们的第一个孩子死了,第二个孩子又患上了同样的血红蛋白病,为了给孩子看病与输血,已经快要倾家荡产了。曾溢滔听了内心感到说不出的悲伤。这个孩子患有一种在我国南方比较常见的血红蛋白病。在世界范围内,大约有一亿多人携带有该病的致病基因。曾溢滔敏锐地意识到:在目前大多数遗传疾病尚无根治方法的情况下,对患有严重遗传疾病风险的胎儿进行产前基因诊断以杜绝患病胎儿的出生,可成为有效的优生措施,使每个家庭都拥有健康的孩子。而基因诊断作为一种全新的诊疗技术必将对人类健康产生重大影响。曾溢滔随即将科研的重心转移到对常见的、危害严重的遗传性疾病的产前基因诊断上。为此,他先后建立了DNA点杂交、限制酶酶谱分析、限制性酶切多态性连锁分析、寡核苷酸探针杂交和多聚酶链反应等基因诊断新技术,并率先在国内完成了地中海贫血、苯丙酮尿症、血友病B、进行性肌营养不良和亨廷顿舞蹈病等遗传疾病的基因诊断和产前基因诊断。其中,苯丙酮尿症和血友病B是国际上首次完成的产前基因诊断病例。当一个个健康活泼的孩子在这些家庭中诞生时,感激不尽的父母给医学遗传研究室寄来孩子的照片,感恩地为孩子取名为“谢上海”“向上海”。科学研究最大的乐趣莫过于研究工作得到社会的肯定并真正为病患者和家庭带来福音。曾溢滔感到无比的欣慰。


挑战创新,二代测序落户儿童医院


自2001年人类基因组计划首次实现人类基因组的全测序以后,遗传学(基因的研究)和基因组学(基因组的研究)均取得了巨大的进展。在过去十年中,基因分析已经从学术界一个专门的研究领域,逐步发展为推动临床诊断技术历史性革新的关键力量和新一代个性化药物研发的决速步骤。基因检测的技术平台经历了多个发展阶段,从1990年的PCR和FISH,到2000年红火起来的基因芯片和第一代测序技术,最终2007年进入市场的二代测序技术(NGS)实现了基因检测的商业化。


2014年国家卫计委委托曾溢滔院士牵头编写《遗传病个体化医学检测技术指南》,同时上海市儿童医院又获得了遗传病诊断高通量基因测序临床应用的试点单位资质。医院将运用高通量测序技术开展检查的遗传病基因检测,为遗传病的诊断提供诊断依据。1)染色体区段异常检测。利用高通量测序技术检测染色体非整倍体及大于100Kb的微缺失、微重复。现在市场上的无创唐筛,通常就是采用高通量测序技术。2)儿童遗传疾病检测。利用高通量测序技术检测和儿童遗传疾病相关的基因点突变,小的插入缺失,部分外显子的丢失或扩增,表观遗传异常(如甲基化遗传)等。在儿童医院已有的70多种遗传疾病检测项目中,接近90%的项目可以通过高通量测序技术来实现更新换代。


未来趋势,基因诊断到个体化医疗


曾院士表示,长期以来,人们已经习惯了针对同一种疾病按照相同的剂量服用同样药物的标准化治疗方案。但科学的发展已经使人们认识到,患同一种疾病的不同病人,由于基因DNA序列的差异,其对药物的反应往往也存在着极大的个体差异,因此应该根据不同病人的遗传背景合理地使用不同的药物和不同的用药剂量,这就是所谓个体化治疗。


个体化治疗是指根据每个人的疾病基因组信息对已发生的疾病进行治疗。人体的DNA序列及其变异,反映了人类的进化过程。研究不同人群和不同个体的DNA序列变异,有助于了解人类疾病的产生、发展以及对药物治疗的反应。随着生物信息学的介入,科学家可以进行新药的合理设计,加快新药在前临床期及临床期的发展,并加强药物使用的安全性和有效性。所以说,人类基因组图谱的完成不仅对我们了解人类生物学具有指导意义,而且为我们的医学实践提供了革命性的诊断和治疗工具。


现代医学研究发现,几乎所有疾病(除外伤等)都与基因相关,其中易感基因与疾病的发生关系密切。当接触某些不良因子或不良环境时,易感人群(携带疾病易感基因人群)的疾病发病率可显著高于不携带疾病易感基因的人群,达到几倍、甚至几十倍。当人们了解自身的基因情况,就能有针对性地改善外部环境如饮食结构、工作环境、生活环境等,从而预防疾病发生,延长生存时间,提高生活质量。


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