|
>> 本期内容改编自湖南科技出版社的《迷人的技术》，本节目的播出已经获得了湖南科技出版社的授权，在此表示感谢。  本文 5705字，阅读大约需要 15 分钟 现在是 2019 年的 1 月，记得 2018 年的这个时候，我在另一档节目里公布了《科学》杂志评选出的 2017 年的全球十大科学突破，其中有一项科学突破是基因疗法获得成功。受益于这项基因疗法的包括一名三岁的女孩伊芙琳 。她患上了 1 型脊髓性肌萎缩症（SMA1），这是一类由脊髓神经元变性导致的肌无力、肌萎缩疾病，属于常染色体隐性遗传病。之后，伊芙琳接受了基因疗法，医生在她的脊髓神经元中添加了一个缺失的关键基因。接受治疗后的伊芙琳看上去就和正常的三岁孩子一样能坐能走，虽然她的大腿仍然比较弱，不能跑和跳。 读这条不再新的新闻，是为了让你知道基因技术早在几年前就已经是科学界的热点，也一直在取得技术突破。刚刚过去的 2018 年年末，基因编辑婴儿更是成为了超级热点，争议不断。恰巧在《迷人的技术》这本书里，也有谈到精准医疗这个话题。 我们去医院看病或者接受体检，一般都需要验血。这说明血液中包含着大量的人体信息，事实上也是这样，人的一滴血中确实包含着惊人的信息量，除了人人都知道的红细胞、白细胞、血小板这些血常规指标。其实，血液中还有一些肿瘤标记物能提示你癌症的风险，甚至你现在的心情是郁闷还是乐呵，这都有迹可循，因为心情会影响你的各种激素水平。不过，在这里要提醒一下大家，虽然理论上验血是可以检测癌症。但是现在你看到那些一滴血可以查多少多少种癌症的广告宣传都是虚假广告，技术还没有发展到这种程度，但未来或许是可以的。 肿瘤标记物这个指标目前的有效性还不高，仅仅只能作为风险提示。未来的发展目标应该是随着有关人类多样性和复杂性相关数据的积累， AI 可以提高数据分析的能力，为我们做出更好的诊断，不仅精确而且及时，然后还能挑选出对我们伤害最小、疗效却最大的治疗方法。这并不是遥不可及的梦想，有那么一群人为了人类能更精确诊断疾病、更有效治疗而奋斗着。 门德尔松博士是美国 MD 安德森癌症中心的前任主席。在他出生时的半个多世纪前，科学家还不知道我们的遗传物质是由 DNA 构成的。在他读医学院时，教材上关于人体怎样生成蛋白质的描述，在今天看来都是完全错误的。而当他成为了一名年轻的研究人员时，还没有计算机，做实验能获得的数据在今天看来“简陋不堪”。 但是今天，已经到了 “ AI 分析大数据”的时代，你知道这个大数据有多大吗？门德尔松的回答是： 50 亿！如果你要为一个患者做癌症 DNA 定序，你会需要 50 亿条数据。在门德尔松还是毛头小伙的时候，他可以把研究成果打印在纸上。可今天数据已经不可能打印在纸上了，而且就算你把 50 亿条信息都打印出来，你对着它们也研究不出个所以然来。要分析 50 亿条信息，唯一的途径只能靠 AI 。门德尔松工作的癌症中心，每年要为成千上万的癌症病人做 DNA 定序，目的是查明他们的恶性肿瘤是由哪种基因畸变所引发的。 现代医学的目标是给每个人制定个性化的治疗方案。听到这里，某些传统医学的支持者可能会说，我们的老祖宗早就在这么做了。但问题是，这是一个知易行难的事情。喊口号和真的能做到是两回事，从这一点上来说，现代医学至少是诚实的，做不到就是做不到，将来能做到了，也会有令人信服的证据证明自己做到了。 个性化诊疗的未来必须依靠 AI ，它的特点就是你给它喂的数据越多，它能给出的判断就越准。但目前我们离目标还有很大的距离，基础数据的采集是非常重要的一环。美国国立卫生研究院 NIH 目前已经启动了一项名为“精准医疗倡议队列研究”的计划。这项计划将从一百万名参与者身上收集健康和环境信息。 NIH 的这项计划野心勃勃，铺的面也很大。它计划获取参与者的基因组、微生物组和其他信息，然后会长期跟踪这些信息在参与者健康状况中的变化。研究人员会梳理这些数据，顺藤摸瓜，寻找疾病、遗传特征和环境因素之间的关联。 但这项计划现在最大的困难不是收集数据，而是能分析这些数据的人才不足。而且，有些分析人员可能在分析过程中出错，这说不定会伤害到病人。 癌症为什么在早期不容易被检查出来？答案就是癌细胞隐藏得深隐藏得好。癌细胞其实是发生了病变的细胞。它们本来是身体内发挥着正常功能的细胞，但碰巧携带了或得到了一组古怪的突变体。这些突变体会让本来正常的细胞不停地复制自己，而不去发挥正常功能。实体肿瘤其实就是一大堆发生了病变的细胞在人的体内异常生长和繁殖。 人的体内其实一直存在着突变细胞，这其中就包括癌细胞。一般来说，人的免疫系统会辨认出这些细胞，然后杀死它们，可问题在于虽然是小概率事件，但有时候会出现漏网之鱼。一个非常罕见的细胞以惊人的速度繁殖，而且逃开了免疫系统的追杀。白血病被认为是最容易发现的癌症之一，如果你的白血球异常增多，那么肯定会接着检查，从而发现白血病的蛛丝马迹。但有些实体肿瘤，尤其是小的实体肿瘤，出现得悄无声息，检查出来并不容易。比如小的乳腺瘤正好在人身体上一个柔软的部位，要被摸出来，是很困难的。 早诊断的最终目的是通过早治疗，在癌症扩散之前，把它消灭干净。当然最好是在萌芽时，就能消灭干净。根据美国国家癌症研究所的数据，如果一个人的肺癌是在早期被发现的，那他的五年存活率有 55% 。但事实上，超过一半的肺癌是在转移之后才被揪出来的，这时病人的五年存活率只有 5% 左右了。因此，癌症的筛查对于病人的存活率至关重要。科学家们发现，几乎所有的癌症都会在血液中留下一种生物标记，这个表示是什么呢？ 几乎所有的癌症都可以通过检测分析血液中的微小 RNA 来筛查。但我们目前还没有彻底搞懂微小 RNA，对它的研究还只是很初步的。微小 RNA 也被叫做“小分子 RNA ”，可以调节其他基因的表达。这些小小的 RNA 可以在我们的血液中找到，而特定的微小 RNA 片段和它们的浓度变化，不仅能预警我们得了什么癌症，而且能告诉我们癌症正处于什么阶段。 有一项研究发现有四种特定的微小 RNA 浓度能预测一名癌症患者是能活过四年还是寿命根本超不过九个月。这个数值很有意义，因为预期寿命越短，医生和病人采取的治疗方案就会越激进，而且病人也能做到心中有数，合理安排时间度过可能是自己最后的日子。 我最近就常常在思考一个问题，假如我的生命确定还剩下最后五年，我会怎么安排这五年的时间？我想知道如果这个问题抛给你的话，你会写下什么样的答案，希望你能留言告诉我。 理论上，如果我们能彻底弄清微小 RNA ，就可以了解一个人所有的疾病情况。有一家微小 RNA 的数据库名为“ miRBase ”，正在跟踪着数以千计的微小 RNA 分子。 除了微小 RNA ，还有一种诊断早期癌症的方法是通过循环肿瘤 DNA （也被称为“ ctDNA ”）。这是一项比较新的发现。研究显示，通过血液中的循环肿瘤DNA来发现一期非小细胞肺癌，成功率为 50% ，而二期的发现率是惊人的百分之百。到了二期，癌细胞已经从肺部转移到了淋巴结里，但还未转移到其他的器官中。虽然还是转移了，但比起存活率很低的三期或者四期来说，已经算是幸运了。过去，这种癌症一般都是到三期或四期才被发现的。
我们之前已经说过，癌细胞会设法避开免疫系统的追杀，从而开始自己的野蛮繁殖。那么如果我们可以教会自己的免疫系统，如何辨认并杀死鬼鬼祟祟的癌细胞，是不是就万事大吉了呢？ 现在的一个研究方向是利用 T 细胞。 T 细胞有记忆，可以杀死其他的细胞，而且非常长命。它们只要见过某样东西一次，在第二次见到时便会很快认出它，然后很快把它干掉。曾经有一项特别成功的基因改造项目教会了 T 细胞如何去追击一种名为 CD19 的分子。这种分子可以在一种名为 B 细胞的白细胞表面找到，而白细胞和淋巴癌往往会通过过度地制造白细胞来杀死你。 然而，问题来了， T 细胞干掉了所有的 B 细胞，包括健康的 B 细胞。 B 细胞也是免疫系统的一部分，杀死所有的 B 细胞可能会造成免疫系统暂时性的损伤。虽然相比被癌症夺去生命，免疫系统的损伤还是可以接受的。但这毕竟是伤敌一千自伤八百的行为，能不能避免呢？ 莫斯博士想出了一种更为巧妙的方法，通过改变T细胞的基因结构来让 T 细胞攻击一种抗原。这种抗原是某些肿瘤细胞特有的，如果一个癌症患者不幸之中万幸地长了一颗带有这种特别受体的肿瘤，那么他就能够通过接受T细胞编程治疗来治疗癌症。听上去非常美好。虽然莫斯博士的研究仍然在早期阶段，但精准攻击实体肿瘤是大势所趋。 如果能够早发现早治疗，那么癌症就会缓解。但五年生存率是悬在很多病人头上的一朵大乌云，随时可能倾盆大雨。所以，通过一些简单易行的方法随时监测，就显得尤为重要了，既能让病人放心，又能不掉以轻心。 我们之前提过的循环肿瘤 DNA 就又派上用场了，能在诊断癌症时揪出癌细胞，也就能在后期监测中继续贡献力量，确保癌症没有在不知不觉中复发。这项技术发展得很快，我们现在已经能在粪便、尿液和其他体液中找到循环肿瘤 DNA 了。或许未来检测的方法会多种多样，毫无痛苦也说不定。
精准医疗的一个主要问题是成本，而且目前看来这个问题并没有什么好的解决方案，它将长期存在下去。举个例子，有一种叫依伐卡托的药，是治疗囊性纤维化的。据估计，美国只有几千人会使用这个药物，形成不了规模经济，所以分摊到每个人身上的成本就非常高了，预计一年下来要花费 30 万美元。 第二个问题是可能会让某些人变得越来越敏感。当一个人产生的数据堪比一本百科全书，而且根据数据还有患上各种疾病的概率推测时，性格敏感的人可能会紧张到惶惶不可终日。 第三个问题是隐私问题。为了精准医疗尽可能地精准，你必须把自己的遗传特征和自己的经历联系在一起，一股脑地都提交给医疗人员。这就意味着你一生中发生过的所有事情，无论是受过的伤、生活过的环境，还是各种遗传因素导致的事件，都将储存到数据库中。这么一来，匿名性就不存在了。 如果有一些缺德的医疗公司把自己收集的信息卖给了猎头或者保险公司。假想一下，当猎头或保险公司知道了你有很高的概率患上精神疾病，他们就可以把你屏蔽掉，不做你这单生意。这可不是危言耸听。事实上，即使不分析你的医疗信息，你在社交媒体上发布的各种照片就能把你的心理健康情况公之于众。有一些研究小组正在进行此类研究，比如从社交平台上用户选择的照片中分析他们是否患有抑郁症，再比如分析用户发在推特上的信息来发现创伤后应激障碍 PTSD ，据说他们推测的结果很不赖，有时比正式的诊断报告早上了几个月。 可是保险公司如果能分析出你患上各种疾病的概率，事情就变得非常复杂了。人寿保险和健康保险之所以可行，就是因为要提前知道用户在什么时间患病或死亡是非常困难的。保险其实就是一个数学工具。如果有 1000 对夫妻买了人寿险，那这些夫妻中大概率会有人死于意外。那些在年轻时丧偶的人得到的保险金比自己投保的钱要多，而那些年老的夫妻能得到的保险金比他们投保的钱要少，但一般来说，宁愿钱少点，大家也都希望能长相厮守，所以在这个例子中，本质是相伴到老的夫妻资助了不幸的夫妻。 但随着医疗变得越来越个性化，这套系统就有点行不通了。现在已经可以对个人进行基因测序，或许有朝一日，你去投保，保险公司会要求你出具自己的基因测序结果，针对每一项数据，给你开具也是个性化十足的各类保费。但想想如果是基因很容易患病的人，本来就很堵心了，这么搞下去，幸运的人变得更幸运，不幸的人却只能衰到底了。 为了避免这种情况的发生，美国国会通过了 2008 年遗传信息非歧视法案，认定我刚才举例的那种歧视情况是违法的。雇主不能因为雇员可能更容易患上某些疾病而解雇他们，保险公司也不能因为这个原因拒绝投保人。但假设基因测序认定一个人有非常严重的暴力倾向，那么请问，这项信息是否应该公开呢，这个人是否不能从事某些职业，他身边的人又是否有知情权呢？这一系列的问题都会在不久的将来变得越来越尖锐。 美国国会虽然通过了遗传信息非歧视法案，但显然美国政府并没有将所有类型的基因歧视都认定为是非法的。有一款名为“基因访问控制”（ Genetic Access Control ）的 APP ，可以访问 23andMe 的基因组数据， 23andMe 是一家很有名的基因测序的私人公司。这个 APP 不但能访问个人的基因数据，还可以根据这些数据来限制用户访问互联网。 APP 的开发者建议创造安全空间，例如只能被女性访问的网站。但不难想象这样的一款 APP 肯定会被恶意使用。想象一下，一个只有某种肤色的人才能访问的网站，或者一个只有基因完美的人才能访问的网站。即使是善意的使用也会造成一些问题，因为身份是基因和文化共同构成的，假如面对一个生理为男性但心理为女性的人，该如何判别呢？ 或许你会想当然地认为自己的基因是独一无二独此一份的，但其实我们每个人的基因都不是独一无二的。我们从妈妈那里得到了一半的基因组，又从爸爸那里得到了另一半。如果我们自愿公开自己的基因组信息，便会透露父母的基因组信息。无论何时，只要我们选择完全公开，就会伤害到所有想匿名的亲属。比如你发现自己有很高的遗传几率患上精神分裂症，而你有一个在政府部门身居要职的亲哥哥，你是该公开这条信息还是选择隐瞒呢？ 好了，关于精准医疗的话题就说到这里。在中华民族的传统医学诞生的那一天开始，辨证论治，同病异治、异病同治就是人们的一个美好愿望，我认为，这个方向和愿望是完全正确的，但是要实现它，必须要到现代医学的实验室中去寻找解决方案，而不是到我国的古籍中去寻找答案，科学思维的反面就是崇古思维。希望大家相信，现代人只会比古人做的更好，而不是永远给几百年前甚至一千多年前的古人当学生。 科友们都在看 |
|
|
