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英国皇家医学会终身院士、加拿大临床医学院院士刘宗正,是分子医药学领域的先驱者之一,是全球第一个找到人类心脏器官基因序列组成的科学家,是将基因理论研究推动到临床应用的开拓者。年9月7日-9日,刘教授受邀出席了在海口举办的第五届诺贝尔奖获得者医学峰会,并在会上发表主题演讲。
以下是刘教授的演讲摘要:
大家好,很高兴来谈谈技术的问题。关于技术问题我只能做一些标题来告诉你是怎样的,但是技术的应用在于临床。很重要的一点,从一个学医科的本科学生到他成为该专业的大师,大家都有一个经验:检测一定要非常地稳定。不像研究中一样,数字会改变,临床的检测一定要稳定,而且必须是可以指导临床的指标。
目前我的工作经验告诉我,一种临床检验是疾病已经形成了,医生通过这些技术去证明患者确实有这样的疾病,或者检测疾病的阶段,这个很重要,如早期、中期或晚期,诸如此类。另一种临床检验是我们希望能够做到的,能够预测疾病的危险情况,使我们的身体健康起来,通过指标提示可能患的高危、重大的疾病,然后用药物、各种靶向营养品把高危转为低危,甚至延长生命的同时与你共存。
活检技术的发展
我今天讲一个技术,这个技术就是活检。其实活检在一百年前就存在,当时用尿、大便、唾液等,最先进的是用血液。为什么要用血液呢?因为抽出的血液可以很仔细地反映出身体内的信息,为什么前一百年没能通过血液做这个事情呢?是因为我们还没有研究清楚基础的遗传问题,一个信息是由什么指标反映,诸如此类。近二三十年来,在研究RNA、DNA、蛋白的过程中慢慢地形成了这个技术。如今,很简单地,取一滴血就可以反映出各种重大疾病。
昨天美国遗传学报发表了我们的一篇相当重要的活体检测方法文章,就是通过血液反映出神经科所有的疾病。这些精神疾病越早发现,在处理方法、药物等各方面就有更多的办法去处理。
疾病检测系统
在血液检测中,生物的构成主要是DNA、RNA和蛋白质,重点在RNA,因为RNA是抑制在不同的阶段分泌不同的Mars,CoreB在变就影响了身体的平衡,因此这是一个重要的问题。重点为什么在动态,因为动态的改变就形成了疾病。举个例子,英文有26个字母,代表身体里的DNA,这26个字母可以写成单词,可以写成漂亮的词句,这就代表RNA。因此按照这个最简单的观点,我们要研究的就是在这26个字母变成word的时候,它的每句话就构成了不同的种族——黑、红、黄、白的问题,也变成了各种不同的现象。我们现在的方法已经可以通过这样的系统看出各种不同的疾病。
我们为什么要用这个系统?因为无论任何人,就只有个基因,通过这个基因可以造成不同的人种、不同的疾病、不同的疾病网络。接着这个系统可以告诉你所有的信息,这是最先进、精准的医学,可以从这个网络里面看到死亡信息的pathway,也可以看到免疫的pathway。所以今天我给大家讲解,免疫系统可以运用什么方式,通过这个图表可以看得很清楚。
在临床突破方面,举3个例子。
第1个例子:大肠癌,是最容易控制的。第2个例子:前列腺癌,这是很重要的。第3个例子:多种疾病的检测。血液基因检测
可以看到正常人和普通人的基因表达图谱,这是精神疾病,每一条横线代表这个基因的量变问题,通过这样一个很精细的图谱,我们可以清楚地看出三种不同的精神疾病。我们如何做?总共有2万个基因,抽出个基因就可以把各种疾病找出来。蓝到红就是它的两边的问题。将子宫癌、大肠癌、胃癌、前列腺癌、鼻咽癌、肺癌、乳腺癌这8种肿瘤各方面与正常人比较,就像画图一样画出来,在个基因内,可以让我们很准确地知道每一种肿瘤出现的基因的样子。这个技术多年前已经在美国做得很完善,现在已经被FDA批准,可以直接在临床上应用。
中医学是我国五千年的了不起的瑰宝。中医生命学从基因层次解释了中医学,利用金木水火土描述,是一个很重要的概念。但是中医的局限性及与西医之间的关系需要解决,中医基因学可以解答这个问题。
这张图可以看出,中医所理解的是骨骼的问题,通过把脉、针灸,而西医是血液、血管的问题。如大家以研究的态度去看中医和西医,这是很大一部分内容,可以把中西医结合在一起。这就是我们从血液基因看出的各种疾病的高危问题。
动态RNA的研究
现在市面上一直在研究DNA,然而DNA是非常稳定的,是代代相传的,我们的DNA99.9%是固定的。那么如何从DNA研究人现在的身体状态?技术是一个很大的问题。因此,动态的RNA才是我们个体化研究的方向。
通过很多研究总结,人与人猿98%的DNA是相同的,人与猴子97%的DNA是相同的,甚至人与老鼠有95%的DNA是相同的。我们做任何的检测和研究都有1~5的valuation很厉害,所以要让它准确、一致,这个问题是很难的。所以用数字处理不是一个容易的问题,这时候RNA就很重要。
假设一个人高、一个人非常矮,这个高的人健康、那个矮的人肥胖,就有新陈代谢疾病。因此这个变动不在于DNA,因为DNA是相同的,它的变动在于生活环境、饮食等各方面,都会导致疾病的形成。
假设一个胚胎受精后分成两个胚胎,从母体出来以后,这两个胚胎具有同样的DNA,但可能有不同的病症,也可能会有不同的结局。因此可以证明,从整个医学去看DNA,只能看到代代相传的一些重要因素,然而通过信使RNA,可以很清楚地看到你是健康的还是有高危疾病的。
血液基因检测技术的临床应用
今天早上的对话中大家都认为免疫系统很重要,提出各种用免疫方法来防止肿瘤的出现。三四年前以色列的一个医学家提出免疫系统是人体和外界连接最关键的一个系统,现在大家做的干细胞研究都是和免疫有关的。
有人会有疑问,你怎么可以说在血液里是共同的?这里告诉你,各种不同的器官,血液里都有它的表达成分,因此用一滴血可以得到80%的信息。回想把脉、阴阳是可以与血液基因的研究配合起来的,甚至可以在临床上融合在一起。
为了要证明临床上可以应用,我们第一个选择的是大肠癌。
因为我们知道大肠癌越早发现越容易控制,但到了第三四期,无论用什么药物,无论如何研究干细胞,还是用基因改造,假设有三个月的生命,最多只有三个月零一个礼拜,或者是五个月延长到六个月,但是不可能把疾病清除。因此越早能够探测到疾病的形成,处理方案就越有把握。
这是一个结果,我们可以从个基因里用一个漏斗似的技术选出7个基因,这7个基因就意味着可以形成大肠癌,可以用检验和稳定的技术加以证明。
医院取血,经过正常的检测手续可以获得一个报告,这个报告可以显示你患疾病的风险是高危还是低危,高危值是多少。即使高危值很高,也只是14个人里面你可能是其中一个,而不是一定会患病。假设有加补的,它也是说明14个人的加补中你是有产生的。用这样的方式告诉你高危的问题是很重要的,因为它提醒你改变不良生活习惯,就能够把高危值降下来。吸烟、喝酒是很多疾病的诱因,所以大家在吸烟、喝酒方面要注意,运动、保健能够带给大家一个好的身体。
另一个例子,是前列腺癌。70%的前列腺癌是不需要积极处理的,只有30%需要正视。
当时我在哈佛和临床医生发现用我们的基因检测至少可以使一半的人避免使用更复杂的方法。这个方法很简单,取一管的血样放进这个机器,报告就出来了,医院看病一样,是一个很简单的SOPPrecision,就可以得到结果。
现在有一个挑战,假设取一管血样,可以查到所有的疾病吗?刚刚两个例子告诉大家,可以。很多疾病可以一起做吗?这个问题我们已经整整做了几十年的临床工作,答案是肯定的。这是用一个数字处理的方法,一种疾病和正常比较,然后再用这个正常和其他疾病比较,可以从一个血样检测出来,正常人过了40岁以后做这样的检测可以查出任何高危疾病会不会出现。
首先我们要做一个简单但是重要的实验,我们从血液中可以看出性别吗?用这2万个基因,我们可以自信地做到基本百分之百的准确率,可以从血液基因中看出男女的区别。我们只要用个基因,就是血液里面5%的基因,就可以看出男女的问题。假如用一个正常人和另一个人比较,也可以看出来。
现在基本上所有重大疾病都可以通过这样的方法来处理。这是一个乳腺癌的例子,主要通过乳腺癌手术检测它的高危程度,但是通过我们的检测就减少了。现在我们可以做三种更多的精神疾病。这个人有强迫症。这个人年纪稍大,他有两种精神高危。
我们可以用一个信息图表pathway来看,这里我指出一个死亡和免疫的pathway,我们可以通过这些数据分析把整个与免疫系统有关的问题一个一个挑出来看,对于治疗和干细胞的处理帮助很大。这十多年来我们把它应用在了临床。
(内容摘自·第五届诺贝尔奖获得者医学峰会暨国际肿瘤研究高峰论坛演讲)