视频 | 黄荷凤院士：从源头阻断致病基因

“这么多年来就想要一个健康的宝宝”，这是很多因为各种遗传疾病，而无法生出健康孩子的夫妻共同的心愿。遗传魔咒能不能被彻底地打破？人类生殖技术又面临哪些问题？本期的《医聊大咖说》邀请到中国科学院黄荷凤院士，分享辅助生殖技术的前沿进展。

【人物名片】

黄荷凤，中国科学院院士，发展中国家科学院院士，英国皇家妇产科学院荣誉院士。从事妇产科临床工作三十余年，擅长生殖遗传、出生缺陷、不孕不育、妇科内分泌疑难杂症诊治。荣获“白求恩式好医生”，“林巧稚杯·妇产科好医生”等荣誉称号。

无创基因检测破解“遗传魔咒”

主持人：黄院士，您是我国最早一批从事生殖医学的专家，在这个领域已经耕耘了30多年的时间，父母的基因密码对孩子的健康到底会产生多大的影响？

黄荷凤：我们所有的人，包括植物和动物的子代基因几乎都是从上一代遗传过来的，遗传密码就是将所谓基因上面的遗传物质信息翻译为蛋白质的一整套规则。但基因所决定的性状也不是照搬上代的遗传密码，基因在传递过程会发生变异，还要受环境的影响。所以一个人生不生病，既取决于他继承的基因，也取决于基因有没有发生变异，当然也包括环境影响。有一些基因变异会发生疾病，也就是遗传病。

遗传病，顾名思义，是指遗传物质发生改变引起的疾病。相对整个人群来说，单个种类遗传病的占比不是很大，其发生率可能是千分之几，甚至十万分之几或者几十万分之几，属于罕见病的范畴，但是罕见病落在一个家庭，就是一座山了。

从父母亲那里直接继承过来的遗传病大多数属于“隐性遗传病”。人有分别位于两条染色体的一对等位基因，当父母亲在同一个基因当中都带有致病性的基因变异，并且传给了下一代，那么这个下一代就要生病了。所以隐性遗传疾病是比较难预防的，因为即使父母亲都是正常人，但是实际上他可能携带有致病基因变异，只是携带者不生病而已。

我们现在要通过科学的方法，在准妈妈们怀孕之前，就把致病基因筛查出来，这个技术叫做“孕前夫妇致病基因的携带者筛查”，也是最近几年才推广的。如果不筛查，根本不知道携带有这个致病基因，如果夫妻为同一基因的致病变异携带者，就可能会生出致病孩子，这就是遗传密码检查在健康和疾病当中的作用。

主持人：在我们现实生活中还有一种情况，爸爸妈妈都没有致病基因，但是生出来的孩子却有问题，这种要怎么避免呢？

黄荷凤：爸爸妈妈都没有致病基因，但是遗传的过程当中基因发生了致病的改变，我们称为“突变”或者叫“新发致病变异”，显性遗传的基因发生新发突变就可导致这个家族发生遗传病。

这种情况很难查，得怀孕后才知道胎儿有没有发生突变。我们都知道怀孕可以做超声波、做磁共振，检查胎儿有没有畸形，但是有很多疾病它没有结构的异常。比如说癫痫，他生出来以后才会发生抽搐的症状；还有智力低下，用超声检查子宫是做不出来的。这些没有明显宫内表型的疾病需要做产前诊断，通过做羊水穿刺和基因检测才能筛查出来，因为羊水里有胎儿脱落的细胞。但有个问题，羊水穿刺毕竟是有创操作，不是每个人都愿意，我们现在研究的一个方法是，通过检查母亲的血来诊断小孩子会不会患病，毕竟血常规是每个孕妇都要做的，对抽血这种操作大家比较能接受。由于在母血中存在胎儿的游离DNA，因此可以在妈妈血液中检查胎儿的基因或染色体情况，我们马上能知道这个小孩是否有这样的病，当然我们会对阳性病例再做羊水穿刺来确诊。这个技术叫胎儿游离DNA无创产前检测（NIPT），目前临床开展的是针对染色体疾病。

除了针对染色体疾病外，我们团队张静澜博士研发的下一代NIPT，可以针对显性单基因遗传病进行孕期的无创检测。显性遗传病，就是只要一对等位基因里面有一条突变，它就发病了。比如说乳腺癌，只要有一条等位基因突变就生病了。目前下一代NIPT技术正在临床研究中。

5G和AI赋能生殖医学

主持人：在您的研究过程当中，有没有发现有哪些类型的疾病，它的发生率是很高的？

黄荷凤：全世界到目前为止，大概发现了8000多种单基因病，由于每种病发生得非常少，所以我们叫它罕见病，但是病种多，总体来说罕见病不罕见。

我们做了一个“孕前扩展性携带者”项目，现在红房子出生缺陷联盟一共有83家单位，包括像北京协和医院、浙江妇产科医院，这些非常好的医院都在里面。我们统计了一下，联盟单位一共给咱们国家13万的人群做了一个“携带者筛查”，统计出来前15位的隐性疾病致病基因携带率，例如希特林缺陷症，还有耳聋，15种单基因病里面还包括有多囊肾、SMA脊髓性肌萎缩症等，都是携带率比较高的。

复旦大学附属妇产科医院打造了一个遗传病咨询以及基因大数据传输云平台，通过调度云计算资源，可以在很短的时间内完成病人的测序数据传输、解读和致病基因的分析。如果我要看看病人的某些临床表型，通过平台的医学混合现实功能以及5G技术的应用，给病人做远程超声就可以实现。云平台可以将技术辐射到全国各地，在相对医生在我们中国还不满足的情况下，这种新的诊疗模式，特别是现在新冠常态化的情况下，这也是一个很好的选择。

主持人：前不久复旦大学附属妇产科医院启用了国内的首个线上多功能一站式的出生缺陷防控平台，帮助了一个湖南的患者，通过平台很快找到了她相关的信息报告，您能不能和我们再讲一下该平台到底是一个什么样的运作方式？

黄荷凤：这个案例是非常有趣的案例，我们连线的另外一头是湖南省妇幼保健院，情况是一对年轻夫妻，女方只有22岁，但她怀孕16周就被终止妊娠，因为她的小孩被发现两侧肾脏很多的囊，跟泡泡一样，跟葡萄一样，临床考虑胎儿为“婴儿型多囊肾”。但是非常奇怪，爸爸妈妈在PKD1的同一个基因位点检出突变，却都没有这个多囊肾表型，胎儿因遗传了致病基因纯合变异，导致发病。所以我们就通过5G以及AI赋能的技术，首先把这对夫妻以及胎儿的基因测序数据进行远程传输，大约花了9分钟就上传上来，再通过调度四十几台电脑进行“超算”，完成测序数据的基因注释、注释筛选、表型关联，证据收集后，马上就确定该PKD1突变位点为高度疑似致病性变异，对于这个位点，我们在进一步明确其致病性后，就可以在患者计划第二胎的时候，通过第三代试管婴儿技术，把携带有PKD1基因致病变异的胚胎剔掉。

云平台延伸顶级医院服务半径 

主持人：怎么样才能让这个技术被更好地普及，让更多的医院可以掌握到这项技术？

黄荷凤：其实与我们合作的83家单位，其中有些是有和我们同等医疗水平的单位，还有一些可能就不在一个层面，特别是有些很基层的单位。但这样顶尖的技术，让每一个医疗机构都去建立，一个是不可能，另外一个是也不可及，所以我们希望通过联盟不同层级的医院，给分散在各地的罕见病患者有一个很好的诊断机会。

出生缺陷防控平台可以做很多事情，一个是培训，比如说遗传咨询的培训，还有基因检测，以及MDT多学科的会诊，因为疾病种类很多，一个妇产科医生不知道其它疾病，所以会诊的时候，比如血液病，请血液科的医生，脑神经方面，请脑科医生。这些在网上实现非常容易，也特别有效，而且是更有针对性、更有效率、更精准，同时更智慧化、更人文了。其实八十几家单位有些是当地的头部医院，比如浙江省妇幼保健院，在省里是最顶级的妇产科医院，整个浙江省的疑难病例都在这里治疗，有些特殊病例可能再来跟我们会诊，所以红房子医院通过联盟全国比较顶尖的一些医院而辐射到更多的地区，所以可以争取做到一个都不少、一个家庭都不漏，这也是我们今后努力的方向。

第二，红房子医院也构建了出生缺陷诊治的绿色转诊通道，通过互联网医院以及移动服务平台，开通绿色通道，一旦患者需要，就可以迅速通过绿色通道到红房子或联盟医院进行诊断和治疗。

主持人：黄院士，我们知道其实不同地区的医疗资源本身可能有不均衡的现象，就“优生优育”而言，怎么能够尽可能大地让全国范围能享受到尽可能均衡的医疗服务？

黄荷凤：“孕前夫妇致病基因的携带者筛查”技术，这些工作包括了基因检测、遗传咨询，规范开展的难度都是非常大的，它需要一个强大的医生队伍。如果说要做到一些罕见病诊疗的全国普及，我们就必须想一些新的模式，比如以一个地区为中心，或者以一个省为中心，甚至还可以更大一点，在国家层面上布局的几个中心。现在我们国家也在着力推进这个事情，科技部新近开放了出生缺陷和罕见病国家临床医学研究中心的申报。

红房子医院也该领域进行布局，利用复旦大学附属妇产科医院的资源，我们建立了一个红房子出生缺陷联盟，包含八十几家医院。所以我觉得我们和国家想的还是一样的，因为高精尖的设备、人才都不可能在基层的单位里面都具备，因为它要求都很高。

通过黄院士的解读，我们了解到医学的发展越来越依赖于大数据的采集、分析和处理，5G赋能也打破了时间、空间、专业学科，还有个人经验之间的壁垒，克服了物资设备的限制，延伸了顶级医院、顶级专家的服务半径。我们也希望在未来，每一个中国人都可以在最短时间之内获得自己的基因组测序数据，这对提升人群健康水平、疾病诊断分析、解码罕见病等都具有非常重要的作用。