基因技术，让医疗更精准

2020年10月31日，一名女子在赞比亚卢萨卡参加活动，

呼吁关注乳腺癌和宫颈癌的防治

　　如果能把病因明确的重大疾病筛查的检测通量升上去、检测价格降下来，生命健康的重心也许就能从“精准治疗”前移到“精准预防”，健康中国也将更加接近实现。

《环球》杂志记者/乐艳娜

　　70年前，海瑞塔·拉克斯因为腹痛，前往位于美国马里兰州的约翰斯·霍普金斯医院做检查。医生在她的子宫颈上发现了一个紫色肿块。经诊断，她患上了晚期宫颈癌。

　　在拉克斯不知情的情况下，外科医生从躺在手术台的她身上取下了肿瘤组织样本，送到医院的组织培养样本中心。在那里，医生们正试图在人体外培养癌细胞，以研究癌症产生的原因。

　　被送到样本中心的拉克斯的癌细胞第二天就开始生长，而且每隔24小时数量增加一倍。进行试验的乔治·盖伊博士取了拉克斯姓名的前两个字母给这个“长生不老”的细胞命名为海拉（Hela）。从此，海拉细胞迅速传遍世界研究机构，并曾经搭载火箭升空，甚至被用于调查原子弹爆炸对人体的影响。

　　拉克斯很快因宫颈癌去世。她更不知情的是，21世纪以来，5个基于海拉细胞的研究成果获得了诺贝尔奖，其中包括“发现及开发绿色荧光蛋白质”“发现人乳头状瘤病毒（HPV）”等。

　　宫颈癌以这种意外的方式成为了人类试管婴儿、基因治疗等多种研究的重要“起源”。作为全球女性中第四常见的癌症，宫颈癌在2020年导致全球约34万名女性死亡。但它还可能拥有另一个“桂冠”：即将成为人类消除的第一种癌症。2020年11月17日，世界卫生组织正式启动《加速消除宫颈癌全球战略》，这是人类历史上首次承诺消除一种癌症。

　　这一战略包括三个关键措施：疫苗接种、筛查和治疗。到2030年，90%的女性在15岁前完成HPV疫苗接种；70%的女性在35岁和45岁之前接受高效检测方法筛查；90%确诊宫颈疾病的女性得到治疗。

　　有这样的战略，是基于这种癌症是目前人类所有癌症中唯一病因明确，且可以早预防、早发现、早治疗的癌症。99.7%的宫颈癌都与HPV感染相关，但只有高危型HPV长时间反复持续感染，才有诱发宫颈癌的可能。从感染HPV到发展为宫颈癌，大约是8～12年的时间。因此，及时做宫颈癌筛查，可以将其隐患有效降低。过去70年，美国通过规范宫颈癌筛查，使这一癌症的新发病率至少减少50%、死亡率减少85%。

　　中国于2009年起将宫颈癌筛查纳入深化医药卫生体制改革重大项目服务，并为农村女性进行免费宫颈癌筛查。截至2021年4月，全国宫颈癌筛查已覆盖近2600个县市区，免费检查1.2亿人次。

　　但是，由于采样只有到医疗机构才能进行，世界范围内都存在筛查覆盖率偏低的问题。如何打通包括宫颈癌在内的癌症早筛“最后一公里”，以华大基因检测试剂盒为代表的另一条路径，也许提供了新的思路。而如果能把病因明确的重大疾病筛查的检测通量升上去、检测价格降下来，生命健康的重心也许就能从“精准治疗”前移到“精准预防”，人均期待寿命显著提升和社会卫生总负担降低将前景可期，健康中国也将更加接近实现。

魔力小方盒

　　在网络平台下单，几百元的价格，最快一天，慢则两三天，便可收到一个包装严谨的方盒。打开盒子，按说明书取样本，随后呼叫快递上门，将样本寄回指定地址。5个工作日后，一份肿瘤基因检测报告将发送至下单者的手机，并随附相关解读及干预指南。

　　以上便是一次癌症早筛的全部过程——简单、私密而且快捷。

　　这种“互联网+自取样”的宫颈癌筛查手段来自华大基因。它采用的是被美国顶尖综合医疗机构之一的克利夫兰医学中心评选为“2017年度十大影响未来的全球医学创新成果”的“自取样技术”。

　　2017年，华大基因自主研发的HPV基因检测试剂盒在国内获批上市。这也是国内首个获批上市的以基因测序为基础的此类试剂盒。截至2021年6月末，华大基因的HPV基因检测已累计覆盖全国31个省（区、市）的590余万人，相关机构对筛查出的宫颈癌高危女性也开展了进一步检查和干预，实现肿瘤精准防控。

　　除宫颈癌外，华大基因还将自取样模式应用到结直肠癌的无创基因检测，高危人群可以使用一款名为“华常康”的无创基因检测产品定期自行检查，待发现异常后再做肠镜等进一步诊断，这样就可以在早筛阶段免除肠镜检查的尴尬与不适，同时不影响其高灵敏度和高特异性。目前，这项检测已完成超过10万例数据积累。

　　2020年，中国结直肠癌新发病例56万。当年发布的“中国中晚期结直肠癌患者诊疗现状调查中期结果”显示，中国中晚期结直肠癌患者中，83%的患者在首次确诊时已处于中晚期，其中97%的患者在确诊前从未做过肠镜筛查。

　　在《健康中国行动（2019-2030年）》中，结直肠癌作为发病率高、筛查手段和技术方案比较成熟的重点癌症之一，已被纳入普遍开展机会性筛查和早诊早治的范围。一同纳入的，还有胃癌、食管癌、肺癌、宫颈癌、乳腺癌等。

　　按照50%的肠镜依从性，每1万人筛查可预防晚期癌症达18人。“从卫生经济学分析来看，早筛的成本效益比达到1:15，也就是说，在筛查防控上每投入1块钱，可为卫生医疗支出节省15块钱。”华大基因副总裁朱师达表示。他透露，华大还有多个检测产品正在自主研发中，后续将形成一套完整的体系，为不同癌种的早筛和复发监测提供服务。

生个健康宝宝

　　唐氏综合征是最常见的染色体异常疾病，也是全世界发病率最高的遗传病之一，唐氏患儿俗称“唐宝宝”。按时产检、必要时进行产前诊断是预防包括唐氏综合征在内的其他出生缺陷的重要方法之一，但传统的以羊膜穿刺和绒毛取样为主的产前诊断技术，均具有创伤性。直到1997年，科学家们发现在女性怀孕期间，胎儿通过与母体的代谢交换，会释放游离DNA和RNA到母亲血浆之中。无创产前基因检测技术应运而生。通过采集孕妇外周血，对血浆中游离的胎儿DNA片段进行测序，结合生物信息分析，计算出胎儿患染色体非倍体的疾病风险。它的灵敏度显著优于唐氏血清学筛查，复合检出率可达99%以上。

　　华大基因从2010年12月开始接收全球第一例临床样本进行无创产前基因检测至今，已检测超过130万名孕妇，发现唐氏综合征等染色体异常胎儿近2万例。2011年，深圳市在全国率先将无创产前基因检测纳入公共卫生项目。截至2020年4月，在深圳检测的8万余名孕妇中，检出了1600余例出生缺陷，累计为社会节省了63.4亿元，成本效益比达1:8.74。

　　除唐氏综合征外，先天性听力障碍也是高发出生缺陷之一。60%以上聋病患者的病因与遗传因素有关，80%以上的聋儿都是由听力正常的父母所生。遗传性耳聋基因筛查可以使人们面对耳聋时从只能在患病后被动干预治疗，转为可以提前主动预防和避免。2012年，天津市联手华大基因启动新生儿耳聋基因检测全覆盖民生项目，到目前覆盖了超过90%的天津新生儿，与之相应的是，天津聋人学校的生源已大幅减少。

　　《“健康中国2030”规划纲要》提到，要加强出生缺陷综合防治。2018年国家卫健委印发的《全国出生缺陷综合防治方案》提到，落实出生缺陷综合防治措施的二级预防，是规范应用高通量基因测序等新技术，对确认的严重出生缺陷病例及时给予医学指导和建议。截至2021年6月，华大基因已为超过940万人提供了无创产前基因检测。除唐氏、耳聋以外，还可检出13-三体综合征（帕陶氏综合征）、18-三体综合征（爱德华氏综合征）等更多的染色体疾病。

　　目前，华大的无创产前基因检测试剂盒及其配套产品已经获得印度等国的进口许可证，华大基因CEO赵立见表示，华大的目标是能够让全国乃至全球的孕妇都使用到这项检测技术，并将继续加大研发，在各地不断开拓新的基因健康筛查民生项目。

“对抗”病原体

　　日前，华大基因的新型冠状病毒自测产品之一——新型冠状病毒抗原检测试剂盒（胶体金法）获得了欧盟CE证书，开始在认可这一资质的国家进行销售。它易于操作，得到结果的速度也很快，适用于居家自我检测。此前，华大基因的新冠病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒（荧光PCR法）已相继获得中国、美国、欧盟、日本、澳大利亚、新加坡、加拿大和巴西等多个国家和地区的相关资质及认证，并率先进入世界卫生组织应急使用清单。

　　“华大基因从成立时起，首要考虑的就是技术的普及率和可及性。技术最大的失败不是实验失败，而是技术出来了，老百姓用不起。因此，在过去20年的发展中，华大不仅掌握了自主设备和诊断试剂，更大幅度降低了基因测序、核酸检测的成本，并利用中国强大的工业体系，具备了快速工程化的能力。”华大集团CEO尹烨在谈及核酸检测试剂盒研制和“火眼”核酸检测实验室时这样表示。

　　2020年12月29日，在香港邮政局发售的以“同心抗疫”为题的邮票上，华大基因“火眼”气膜实验室被印在了邮票上，这也许是全球唯一印上邮票的实验室了。当年8月，从深圳装货到16个“火眼”气膜实验室在港建成，用时不到12小时，日检测通力可达10万管。目前，香港第5波新冠肺炎疫情形势较为严峻，病毒检测速度和检测通量成为抗疫痛点。2月7日，香港特区政府宣布重启“火眼”气膜实验室，每日检测量将达到30万管。

　　不只是在中国大陆和香港，“火眼”实验室已经在塞尔维亚、安哥拉、沙特阿拉伯等多个国家助力抗疫，华大基因对感染类疾病的筛查能力得到了充分验证。公司针对新冠病毒、甲型流感病毒及乙型流感病毒联合检测的核酸检测试剂盒、血流感染核酸检测试剂盒（联合探针锚定测序法）等的产品，也获得多国认证。

　　新冠肺炎让核酸检测变得广为人知，也让人们对基因检测技术的应用前景信心倍增。正如尹烨所说，100年前，不了解病毒的人类某种程度上以“群体免疫”和隔离阻断的方式对抗西班牙大流感，而今天，人类历史上首次大规模使用分子生物技术“对抗”一个新发现的病原体。尽管这是一场灾难，但它加深了人类对生命科学的认知、对分子生物学和基因组学的了解，也帮助更多的人认识了什么是基因、什么是核酸，以及该以什么态度理解生态，更使更多人认识到，21世纪，是生命科技的世纪。

来源：2022年2月23日出版的《环球》杂志 第4期

《环球》杂志授权使用，其他媒体如需转载，请与本刊联系

本期更多文章敬请关注《环球》杂志微博、微信客户端：“环球杂志”