5年前發明NIPT技術讓孕婦抽血測胎兒基因
目前代替羊水穿刺90多國家數百萬孕婦運用
研發液體活檢,下一步用于鼻咽癌、肺癌等癌癥篩查和治療
血液里的DNA可篩查出淋巴癌、鼻咽癌,還能監測器官移植的排異和傷者受傷程度?未來用尿液里的DNA診斷癌癥?
這樣的思路并非天馬行空,而是來自獲得稱為“中國諾貝爾獎”的未來科學大獎首屆得獎者盧煜明。
因為5年前發明了無創DNA產前診斷技術(以下簡稱為NIPT),使得全球90多個國家的數百萬孕婦不用再羊水穿刺,無需創傷就可進行產前胎兒基因監測,香港中文大學教授盧煜明獲得了未來科學大獎的“生命科學獎”。
在接受廣州日報專訪時,他透露了自己尚未發表的最新科研成果:通過新技術對兩萬名香港人篩查,鼻咽癌早期發現的概率比以前高三倍,死亡率有望降一半。
現在,盧煜明正逐步實現他的奇思妙想。
兩個月前,獲得2016年諾貝爾生理或醫學獎提名的盧煜明與這一榮譽失之交臂。
研究靈感
從方便面到《哈利·波特》
對其他人來說,或許有些許失落,對盧煜明來說,似乎都在局外。
到了約定采訪時間,盧煜明從實驗室走出來,帶著略微含蓄的微笑和記者握手。
他在上周剛發表了一篇科研論文。每天他都會不停在網上刷,看有多少人閱讀,有沒有科學媒體報道這篇論文。相比能否獲獎,這件事讓他更緊張。
盧煜明,生于香港,于牛津大學獲得哲學博士及醫學博士學位。分子生物學臨床應用專家。現為香港中文大學李嘉誠健康科學研究所所長、李嘉誠醫學講座教授兼化學病理學講座教授。
2016年,對盧煜明來說,是豐收的一年。他成為未來科學大獎的首屆得獎者,這個獎被稱為“中國諾貝爾獎”。也是今年,他獲得了“引文桂冠獎”,這個獎自2002年以來已經成功預測了39位諾貝爾獎得主。
關于盧煜明研究的兩個最著名的段子,都跟靈感有關:一個是他從自己煮方便面中獲取靈感,把血漿煮沸后,在孕婦血液中找到胎兒DNA,從而發明了無創DNA產前診斷(以下簡稱為NIPT),孕婦產檢時不必再使用風險較大的羊水穿刺技術;另一個是他在和太太一起看電影《哈利·波特》時,從片頭一閃而過的大寫字母“H”受到啟發,解決了從母體血漿中繪制人類胎兒基因組圖譜的難題。
在有些人看來,關于“煮面”法發現DNA的事,說起來好像比較有趣,但也無意間破壞了科研的嚴謹感,說這個發現像“游戲”,這讓盧煜明的成功戴上了一頂“幸運”的帽子。
而盧煜明只是說,“其實在科學上,也需要天時、地利、人和”。
血液DNA
可篩查鼻咽癌等癌癥
對于NIPT的研究緣起,他簡單地描述道:當時他在牛津大學做醫學生時,知道孕婦要做很多檢查,其中一項就是抽胎兒羊水做監測。這項手術有0.5%的流產風險。他當時就想有沒有辦法從孕婦的血液中找到胎兒的細胞,這樣就免去抽羊水存在的風險。
1997年,在英國待了13年的盧煜明回到中國香港,正式開始NIPT技術的研究,也就有了“煮面”原理發現孕婦血液中有胎兒DNA的故事。
十七年前,盧煜明的一個好友因鼻咽癌去世。他說,在香港男性當中,每39人就有1人一生中會患有鼻咽癌。這些都促使他“想早點發現,救助更多的生命”。
在“煮面”發現DNA后,盧煜明的想法應接不暇,他設想將來把胎兒和癌癥的檢測進行 “嫁接”。這是從他收治的一個案例得到的啟發。
一名孕婦想通過NIPT技術看自己的胎兒是否健康。在檢查她的血液后,發現有很多不正常的染色體不是源于胎兒,而是淋巴細胞。最后發現這個孕婦其實患有淋巴癌。在經過一段時間治療后,血漿檢查就沒有這個信號。
“為什么不通過檢測血液中癌細胞DNA的含量、動態變化及其他特質來診斷是否癌癥呢?”在相同的理論支持下,他當時就決定把癌癥和胎兒研究同時做。這一技術,現在被稱為“癌癥的液體活檢”。
盧煜明說,目前,這一技術應用得最好的是鼻咽癌方面。他現在剛剛完成了這一研究,用這一技術去篩查鼻咽癌。
雖然這篇文章目前還沒發表,盧煜明“忍不住”要告訴《廣州日報》讀者一些早期數據。他從兩萬個香港人中間進行了篩查,通過數據可以看到,使用這項技術后,“鼻咽癌早期發現的概率比以前高三倍。如果將來用這個技術來篩查鼻咽癌,我相信鼻咽癌的死亡率將降低一半。”
肺癌患者
無須試藥可預估效果
除了做癌癥診斷,這項技術還能幫助確定治療方案、監測治療效果。比如肺癌,這也是盧煜明正著力研究的癌癥種類,“現在40%的中國非小細胞肺癌患者,癌細胞內存在某種基因突變。如果確定有這個突變,就可以做標靶治療,我們知道標靶治療非常昂貴。以前要先試藥,現在通過液體活檢,就可以預估藥物治療的效果。”
現在已經有早期數據顯示,有多種癌癥可以通過這個技術來進行早期篩查。不過,看起來盧煜明對這個數字并不滿意。剛開始做癌癥檢測實驗的時候,他是“一個一個來”,每一種癌癥都要用一套專屬的方法來做。“這樣效率太低了,”盧煜明說,“有沒有可能用同一個方法來實現?”
這也是盧煜明給自己提出的攻堅目標。
尿液DNA
查癌或將代替活檢
盧煜明對DNA的想象發揮到了極致,甚至他自己也承認是在“玩”。
十幾年前,他聯想到如果孕婦懷的是男孩,那么母親的血漿里應該有男性染色體。那么男性的器官移植給女性,女性的血漿里會不會出現男性染色體。試驗后證實了他的猜想:器官移植如果發生排異,實驗數據就會升高。如今,他的這一猜想已在國際上得到應用。
幾年前,他拿自己的三個同事做實驗。發現三個人做完同樣運動后,其中一個顯得最累,還受了傷。測試后,最累的同事血漿的DNA水平最高。盧煜明聯想到,這可不可能用來做受傷的指標?比如因交通意外進來的病人,通過檢測血漿DNA,數據越高的,死亡的概率就越高。
他還做過一個“瘋狂”的實驗。緣由是他的分析,“我們每天吃的東西,食物的DNA會不會也在我們的血液里出現?”他讓同事們喝了一種DNA含量最高的牛奶。最后的結果是,有百分之十的人血漿里真的發現了牛的DNA。
“未來可能用尿液DNA就能診斷癌癥。”目前,盧煜明正在用排序技術做尿液檢測。他認為癌癥患者的尿液里,應該也有癌癥細胞的DNA,那將來還可能用尿液來診斷癌癥。
“現在已經可以血液檢查,尋找癌細胞凋零后的DNA來診斷是否患癌。還能精準判斷癌癥的種類、輕重。如果這項技術成熟應用,現在癌癥診斷中普遍使用的手術活檢及穿刺活檢將失去江湖地位。”
對話
談應用
“從2011年到現在,價格已經降低很多。這個剛在美國推出時是2700美元。內地現在可能是2000元人民幣以下。”
有多少人使用無創DNA產前診斷技術?
盧煜明:全球超過90個國家和地區,每年有幾百萬孕婦使用。
在香港特區有40%的孕婦在用。在美國,這個技術已經在醫保系統內,很多醫院里,運用傳統羊水穿刺技術的孕婦比例減少了40%左右。最近,英國無創產前診斷也列入國家醫療系統之內。
NIPT價格較高,會不會妨礙它的廣泛應用?
盧煜明:從2011年到現在,價格已經降低很多。這個剛在美國推出時是2700美元。內地現在可能是2000元人民幣以下。
未來幾年會更加大眾化。另外,如果做的人越來越多,可以用機器人來代替人工操作。
談科研
“我不用指標、KPI來衡量科研價值,對我來說,主要要看這個東西值不值得做,然后思考怎么做。”
您從煮面中獲得科研靈感,很像游戲?
盧煜明:我沒覺得研究是工作。對我來說,是興趣愛好,也是游戲。
我們每一天都和全世界的科學家在競爭,就像每天舉行奧林匹克競賽。作為一個科學家要保持靈感,不能太累。一定要在放松的狀況下,可能是在散步,在看電影,甚至是剛睡醒時,會有一些新的主意。
您用什么方法判斷科研工作者的價值?
盧煜明:我不用指標、KPI來衡量科研價值,對我來說,主要是看這個東西值不值得做,然后思考怎么做。
談歸來
“因為我是中國人,我的將來肯定也在中國。”
1997年您為什么選擇回香港?
盧煜明:因為我是中國人,我的將來肯定在中國。一個人在異鄉,始終覺得是一個過客。其中有很多的困難,感受很強烈。在英國13年,我一直在等回來的機會。
1997年香港回歸,我看報紙發現有適合的位置,就申請回來。
談韓春雨
“如果用一些人為的方法,去取得這個名聲,那名聲是非常短暫的。”
韓春雨事件引起爭議,您怎樣看科學重復性?
盧煜明:我覺得科學的重復性非常重要。如果不能客觀地去重復一個研究,這個研究就沒有價值。一個科學家的名譽,是建立在他做的東西是否誠實,是否能被重復。年輕科學家一定要謹記這一點。如果用一些人為的方法,去取得這個名聲,那名聲是非常短暫的。
談諾獎
“評價是人們給的,不是自己去爭的。”
跟今年的諾貝爾獎失之交臂,會不會備受打擊?
盧煜明:從以往的經驗看,有一部分“引文桂冠獎”獲獎人能拿到諾貝爾獎。我告訴他們,這個概率是非常低的。諾貝爾獎是一個客觀的決定,并不是我們可以控制的。一個科學家可以做的是,在自己的能力內把自己的工作做得最好。評價是人們給的,不是自己去爭的。
記者手記
有設計“野心”的科學家
出生在香港、求學在英國的盧煜明并不擅長講普通話,聽到記者說這篇報道的讀者可能會有更多并不懂粵語和英語的人,將近兩個小時的采訪,他堅持用普通話講下來。
看到記者出現困惑的表情時,他馬上停下來想一想,充滿抱歉地笑著說:“再重新說一遍,我普通話不太好,這個需要一點時間轉換。”
盧煜明出生在一個“文理兼容” 的家庭,父親是一名醫生,母親是音樂老師。從小,父親在做會議發言彩排時,會考驗盧煜明,讓他幫忙準備幻燈片。耳濡目染,盧煜明從小就表現出醫學方面的濃厚興趣。同時,他也接受來自母親的音樂熏陶。不過,最終他覺得比起彈鋼琴來說,設計一種演奏方法更有趣。
一個具有設計者“野心”的人,思維的速度和跳躍度并非常人能及。
盧煜明喜歡“頭腦風暴”、“思維碰撞”。
采訪的過程中,他會拋出一個個的問題——“什么東西不用煮可以吃,又能盡可能保持它在人體內的DNA數量?”“胎兒出生后,孕婦體內胎兒的DNA去哪了?”
也許這是對別人的提問,也許這是他從沒停止的、對自己的發問。正是這種力量,讓盧煜明的研究永無止境。
來源:廣州日報