无创产检奠基人、DNA癌症早筛,他是下一个离诺奖最近的中国人|专访卢煜明
卢煜明
中国科学院院士、香港科学院院长
先后获得3个有着“诺奖风向标”之称的国际大奖,因此卢煜明被学界视作下一个最有希望斩获诺贝尔奖的中国科学家。
卢煜明发明的“无创产前诊断”技术,在全世界超90个国家和地区应用,他被称作“无创产检奠基人”。
01
发明“无创产检”术
曾走过很多死胡同
吴小莉:你是无创产检的奠基人,2011年无创产检开始大规模临床应用,当时主要针对三大类的基因问题,例如唐氏综合征。目前为止,除了这三大基因病变之外,还有什么基因疾病可以通过这项技术检测出来?
卢煜明:唐氏综合征相关一系列的病,可以说是与染色体有关系的,唐氏综合征就是第21号染色体异常,这个技术现在在第18号、第13号染色体检测也可以应用。
吴小莉:第18号、13号染色体异常会造成什么样的病变?
卢煜明:其实这两个比唐氏还要严重,有很多婴儿可能出生后就会死亡。除这几个之外,还可以检测性染色体,有些女人的性染色体异常是XO,就是只有一条X染色体,她们没有生育能力;有些男人的性染色体是两条X和一条Y,有些男人是一条X和两条Y,有研究说XYY的男人可能有暴力倾向。这种染色体异常情况也可以用这个技术诊断出来。
吴小莉:中国内地现在的产前筛检方式,基本上都是用我们的技术吗,还是用传统技术?
卢煜明:大部分是我们的技术,中国内地每年有超过900万的孩子出生,用我们技术的有400万-500万。
一直以来,对于诊断胎儿是否患有遗传或染色体疾病,主要采用羊膜穿刺术这种侵入性手术,会造成大约1%的严重后果,包括孕妇流产、胎儿损伤、甚至孕妇胎儿死亡等。
卢煜明1989年在牛津大学求学期间,开始关注这一个问题。
吴小莉:很久之前,你就认定了要做无创产检,这条路你走了22年,你说中间有十几条路线都是走错的,在这过程中,有没有哪些事情让你印象很深刻?
卢煜明:开始做是在1989年,从1989年到1997年这段时间是走错了。因为人的大部分DNA应该是在细胞里边,所以开始的时候,我也是认为如果要找与胎儿有关系的东西,应该要找胎儿的细胞。当我做了四、五年之后,一直不行,就想是不是方向错了,不过我还是没有转变方向,一直到1997年。
1997年那年,我同我太太决定回到香港,我们是在香港回归前6个月回来的。那时候我认为这是一个很好的时机去尝试从没做过的东西,我就想,如果DNA不是在细胞里面,会不会在细胞外面?那时,其实我觉得这个机率也不是太高,但我想要冒个险试试看,结果发现在细胞外面有很多胎儿DNA。
我们发现这个现象后,当时很多人认为我的这个发现被应用的可能不是很大,也不能用来做唐氏综合征的检测。最后,从这个发现到唐氏综合征的检测应用,我又用了11年的时间。
吴小莉:这11年你又走了多少个胡同?哪个胡同对你打击最大,或者哪个胡同对你启发最大?
卢煜明:有很多不同的胡同。开始的时候,我就在想有没有可能唐氏综合征的这个相关染色体,它在孕妇血液里面,胎儿DNA的浓度会高一点,所以我的第一个胡同就是做这个,结果发现浓度是高了一点点,但是不能够把两组完全分开,所以是一个死胡同。
接下来我就在想,有没有可能胎儿DNA和孕妇DNA是有一点不同的,会不会胎儿DNA短一点,会不会它们的模式不同,2000年初的时候,很少人讲这个模式——表观遗传,我们是第一个在无创性产前诊断中做表观遗传的。我记得我们的文章发给了一个杂志,但被拒绝了,编辑不明白为什么这个东西是重要的,而那篇文章现在看来,它是领先于当时的时代可能十年。在搞科研时,有时候如果你太快了......
吴小莉:没有人理解。
卢煜明:是的,就比如几年前有一个获得化学诺贝尔奖的人,他是50多年前发明了锂电池,你可以想象50年前,锂电池......
吴小莉:是天方夜谭。
卢煜明:没有人知道它会有什么用,所以当时我们也有这个问题。
吴小莉:后来是怎么找到了正确的路径?
卢煜明:从1997年到2008年,我大部分时间就在想,怎么可以着重去看胎儿那一部分,或者是它们的表观遗传模式是不同的。2007年,我突然发现,其实我不需要做这些,因为如果是胎儿多了一条第21号染色体,其实整体里边21号染色体也会比其他的染色体多了一点点,这答案其实就是看第21号染色体的相对浓度比其他染色体是不是多了5%。
吴小莉:这个突破很有意思。
02
从无创产检到癌症早筛
吴小莉:你是在给一个孕妇做产检时,发现了一些异常染色体不是胎儿的,而是这个孕妇的癌症指标,所以你开始觉得同样的发现可以有两条路线来做,一个是癌症早筛,一个是胎儿的DNA是否正常。我们知道你在鼻咽癌的筛检方面做得不错,为什么是鼻咽癌先突破了,是怎么突破的?
卢煜明:因为我在胎儿DNA里边是要找一个标志,就是说男性染色体是胎儿的标志,我就想有什么DNA是癌症的标记?结果就发现了鼻咽癌,因为鼻咽癌和病毒有关系——EB病毒,在病人血液里面找到EB病毒的DNA,就可以筛查鼻咽癌。
吴小莉:现在鼻咽癌早筛的准确率是多少?
卢煜明:准确率非常好。在香港用传统的方法检测鼻咽癌,是有症状出来后才发现,有75%是后期,也就是第三到第四期用了我们的技术以后,70%病人是第一和第二期。
吴小莉:差距很大。
卢煜明:很大。而且我们的灵敏度是97%,100个病人里我们能找出97个。还有最重要的是,传统方法检测,鼻咽癌的生存率是60%,用了我们技术以后,生存率是97%,生存率增加十倍。所以我想如果我们在广东地区大量应用这个技术的话,鼻咽癌死亡率应该理论上是降十倍,所以我希望在以后几年,要努力去做这一点。
吴小莉:你现在还在努力的一件事情,就是希望不但是单个癌症的指标能够被早点发现,另外多种癌症的指标能够早筛。
卢煜明:对。
吴小莉:2022年你发现了阻断这个概念以后,又成立了一家Insighta公司,未来是不是就会致力于多种癌症的早筛?
卢煜明:对。其实第一个多癌症早筛是我们在2013年发表的,就是用表观遗传技术。还有,因为我们身体里边不同的器官的表观遗传模式也不同,我们在2015年就证明,用这个技术可以知道这个癌症是哪里出来的。
吴小莉:怎么能够知道是肝脏、肺脏或者是哪里出来的?
卢煜明:因为我们发现不同器官的DNA模式是不同的,所以那个时候,我们就出了一个多癌症筛查的技术,可以做50种癌症的筛查。
吴小莉:准确率呢?
卢煜明:如果检测是阳性的话,这个人患癌症的机会是75%,进而可以知道是哪种癌症的准确率是85%;如果是阴性的话,患癌的机会是2.5%。不过问题就是,这个技术现在还是很贵,要950块美金,因此我们就想要一个更便宜的技术,可以在国内应用,就发明了Insighta这个技术,我们希望可以做到只需要1500块人民币左右。
03
一滴血就能做多种癌症早筛,
是真的还是假的?
吴小莉:我们知道现在用基因的方式或者血液检测的方式筛查癌症,已经有很多种检验了。在美国也有出现了所谓“一滴血”的庞氏骗局,说很少的血就可以做癌症的早筛。所以在市场上,到底哪种技术是比较靠谱的?
卢煜明:我在回答你的问题以前,我要告诉你一个有趣的故事。你刚才说那个骗局,我是第一个在这个科学会议提问她的人,所以那是她第一次在科学家面前去讲她的数据。
吴小莉:结果她讲的数据,当场的科学家包括您本人认可吗?
卢煜明:很大的怀疑。因为那个时候,她对大家讲她的技术叫“爱迪生”,所以我准备了很多关于“爱迪生”的东西去问她,不过很奇怪的是,她去演讲的时候,说这个“爱迪生”已经是旧的技术,所以我想就有一点问题了。当时她也是叫了她的科学队伍,同她一起有三个人,也给我一个不是很好的感觉,因为当时她讲的公司是有80亿美金,但他们所讲的这个数据完全不是80亿美金公司的数据。
吴小莉:什么意思呢?
卢煜明:因为你可以想象,如果你的公司估值这么大的话,你应该是有一些很扎实的数据、很扎实的科学发表文章、很扎实的模型,但所有这些她都没有,所以一定是有问题。
你刚才说到有这么多的技术做癌症早筛,我们应该怎么选择?我想如果是去做癌症筛查的话,DNA技术是有一个优势的,因为癌症其实是一个DNA的疾病,所有癌细胞的DNA也有转变。不过其他的,如果不是DNA,比如说甲胎蛋白,它只是一个统计学下的关联,就是说有肝癌的人,他的甲胎蛋白会高一点,但中间这个联系,其实不太牢固。
04
香港科创平台深植厚土从何而来?
卢煜明:我们是由香港特区政府inno-HK这个平台支持的。香港特区政府投入100亿港币,支持了29个实验室,我们是其中一个。每个实验室大概是4到5亿港币左右,是做五年的,其中有一半的实验室是做人工智能机器人,另外一半是做医疗的。
吴小莉:1997年香港回归前的6个月,你和夫人决定回来,回来之后,有没有一段时间是有点“水土不服”的,怎么克服这样的情况?
卢煜明:开始的时候,其实我的团队是很小的,只有我和另一个人。然后在1999年,那个时候是董建华先生做特首,他创立了“创新科技基金”,在有这个基金前,在香港拿科创资助比较难,我的第一个资助是60万港币,很少的,而我第一个创新科技基金的资助是400万港币。
另外,2003年的非典以后,政府知道其实科学家对公共卫生也有用,所以就投放很多资源进去,所以我们开始有些比较大的资助。2007年,李嘉诚先生捐钱给港中大,开设了李嘉诚健康科学研究所,找我做了第一任所长,那个研究所给了我们很多新的仪器。2007年这一年是重要的,因为那时候我刚有唐氏综合征怎么检测的想法,2008年我就做出来了。
吴小莉:因为有很多设备的支持。
卢煜明:对。所以之后我们就开始向政府申请资助,有些是七千万、八千万,到现在几个亿,那一段时间就让我们可以有资源去做癌症筛查。
吴小莉:其实我做了这么多年采访,我还是非常感念董建华先生,就是你说的,那时候政治环境并不好,但是他觉得香港的科创必须做,就成立了这个基金,我有好多朋友就是受惠于这个基金。
卢煜明:对。
吴小莉:所以香港现在看起来科创这么蓬勃发展,如果没有那个时候的基础,就可能断掉了。
卢煜明:对。如果真的在未来十年,我可以把癌症的死亡率降一个重要百分比的话,是我最大目标。
05
“研究好似探险
我是第一个惊见它的人”
吴小莉:有人说你是离诺贝尔奖最近的下一个中国人,听说你最近又获奖了,这次是什么奖?
卢煜明:这次是5月初的时候,我会去西班牙马德里拿一个医学的奖。去年这个奖是给了卡塔琳·卡里科,她就是今年刚拿的诺贝尔奖,她是发明了mRNA 疫苗,所以这一次我也很荣幸可以随着她的步伐,去拿这个奖。
吴小莉:你获奖的缘由是什么?
卢煜明:这一次也是因为研究血液里边的DNA,他们这个奖是给跟癌症有关系的。
吴小莉:你在谈到你的研究和发现的时候,眼睛总是放着光,你对你的基因研究最着迷的地方在哪里?
卢煜明:我想作为一个科学家,做研究的过程就好像我是一个去探险的人,是第一次去一个很漂亮的地方,从来没有人去过,我是第一次用我的眼睛去看,我最着迷的地方就是那种惊奇的感觉,我想这是做其他行业很难会遇到的。因为你是历史上第一个看到那个东西的人,那个感觉真的是什么都不能比的!
制作人:韩烟
编导:梅苑
编辑:金芃
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