[圖文]破解江蘇矮人家族百年「詛咒」
矮人家族
專家與矮人家族部分人員
一個四代之家,近百年來神秘出生了9個小矮人,這成為這個家庭揮之不去的「百年夢魘」。
2007年11月,科學讓一切真相大白。經過多年艱苦卓絕的基礎研究,南京軍區南京總醫院專家成功發現並阻截突變遺傳基因,終於為「矮人家族」揭去這百年夢魘……
矮人家族的傷痛,百年夢魘何時去
2005年夏,蘇北的一家三口來到南京軍區南京總醫院就診。他們的已出生11個月的孩子身高僅65厘米,相當於正常嬰兒6個月大的身高;同時,這個懷抱嬰兒的年輕父親陳力也只有1.37米,比妻子矮一個頭。他今年32歲,和妻子李莉都是江蘇鹽城人。陳力從小就生長緩慢,成人後身材矮小,而且頸短、跛行。
2004年10月8日,小兩口的兒子毛毛出世了,本希望妻子的身高會改變陳家後代矮小的命運,但隨著孩子一天天長大,夫妻倆卻怎麼也高興不起來。最讓他們擔心的事情還是發生了——孩子身長明顯比正常嬰兒短小得多,從出生後第4個月起,就明顯沒有同齡的孩子「拔長」;而且兒子屁股上的「扇子骨」大小不對稱。因為全家另有7個人也和陳力一樣有如此怪病,所以這個新出生的家庭成員的點滴變化都讓全家擔心不已。
一個家庭裡出了9個畸形「矮人」?很有可能是家族遺傳性疾病。解放軍臨床檢驗醫學研究所的崔英霞教授,立刻決定對這一家三口進行抽血檢驗,而且最好能有全家35口人的血樣,以便詳細分析,診斷病因。
隨後,崔英霞教授迅速聯繫了骨科專家,對毛毛的X光片進行讀片,專家們經過檢查確認,毛毛的確存在骨骼方面異常,將來會出現和父親同樣的跛足!崔教授立刻將此病例向研究所領導報告。「矮人家族」的離奇遭遇,同樣引起了解放軍臨床檢驗醫學研究所所長、中華醫學會男科學分會副主任委員、博士生導師黃宇烽教授的高度重視。
「這個家族疾病比較複雜,應該是個罕見的家族遺傳病,還是乾脆跑一趟蘇北收集資料。」黃教授果斷決定,立刻與崔教授、李曉軍教授、夏欣一博士等組成專家組,奔赴蘇北「矮人家族」調研。
2005年10月6日,專家組來到了位於鹽城城郊的陳家。對於幾位專家的專程來訪,陳家感激不已,細細地向專家們訴說這百年來家族遭遇的這種怪病。
原來,全家第一個「矮人」要追溯到陳力的外婆陳何氏。但她老人家已去世,當年到底因何導致她的發病,已無從考證。從她開始,後輩代代都有「矮人」出生,並且跛足、短頸。而今,陳力的孩子既已確診,他就成了家中的第四代患者,也是第9個小矮人。其他8個患者均身高不到1.38米。
很久以來,家族中每有孩子出生,全家都分外緊張,每逢祭祖求佛,全家上下最大的祈願就是生一個健康正常的孩子。有的還被父母帶去打生長激素,看能否改善身高,但仍無濟於事。這次陳力的孩子出生前,家裡惟一學醫的陳升更是叮囑他們去做產前檢查,未發現異常,可是孩子依然是個「矮人」。
昏黃的燈光下,陳升和陳力以及他們的父輩們回憶起家族走過的風雨飄搖的日子,個個淚水漣漣、唏噓不已。這些年,陳家人為自己的「低人一等」的個頭吃足了苦頭:人前背後飛短流長,尋找工作屢屢碰壁,談婚論嫁更是全家的難題。
這些年來,矮人家族的命運都頗為坎坷。全家只有33歲的陳升是9個「矮人」中最有出息的一個。高中畢業後,他依靠自學取得了行醫資格,在城郊開了個診所。2004年8月,陳升和同學洪梅結婚,但夫妻倆始終沒要孩子,畢竟「矮人」怪病的百年夢魘,始終是他們心頭揮之不去的陰影。
2005年10月,當陳力的兒子毛毛再次被確診後,陳家人聚集起來開過一次家庭大會,全家決定:為了防止小矮人繼續降生,陳家今後不再要小孩,免得孩子從降生起,也和他們一樣生活在疾病陰影裡……
浩瀚基因終鎖定,海峽兩岸科學接力
聽完陳家人的傾訴,南京軍區南京總醫院的專家都沉默了,他們從陳家人悲涼的話語中掂出了沉甸甸的責任。黃教授對陳家老小表示:我們一定竭盡全力,找到困擾你們家族百年的致病基因!
第二天,專家們用自備的采血儀器和便攜式X光機,採集了陳家33口人的血液樣本,並拍了每個人全身骨骼的X光片,當晚趕回南京,火速進行研究。
專家們最先從X光片上發現:陳家的矮人都有股骨頭缺失的現象,而陳家剛出生的「矮人」毛毛,在13個月的時候,股骨頭依然沒能骨化。
要知道,股骨頭最初表現為軟骨的形態,隨著人的年齡增長,逐漸骨化變硬,成為支撐人體不可缺少的骨骼之一。但如果它始終不能骨化,那麼在人行走、站立過程中,自身的重力和摩擦會讓它逐漸被磨損,最後就像其他「矮人」的X光片中顯示的那樣,完全消失。沒有了股骨頭,就意味著沒有了聯繫身體上下肢骨骼的紐帶,走路就很困難了。
專家們進一步研究發現,陳家矮人脊椎骨的兩端沒有軟骨!正常人的脊柱由29節脊椎骨構成,每節長2厘米左右,兩端都有軟骨,而陳家矮人脊椎骨兩端的軟骨都消失了,每節長度只有1.2厘米,29節脊椎骨連成的脊柱,比正常人短了24厘米!這就難怪陳家矮人都如此之矮了。
2005年12月13日,專家們最終確診:這是一種罕見的先天性脊柱骨發育不良的疾病,屬於常染色體顯性遺傳病。這一重大發現,為揭開「矮人家族」百年魔偈打開了命運的大門。
臨床診斷明確了,可究竟是哪個遺傳基因出了問題呢?為了尋找答案,專家們又開始在實驗室裡沒日沒夜地工作……
當今世界,人類已經發現的基因有近4萬個,從眾多遺傳基因中尋找、比對致病基因,無異於大海撈針,對研究者來說簡直就是一次體力和精神上的煉獄!而且這種遙遙無期的探索研究,所需的巨額花費,也是一般研究機構難以承受的,而且因取得成功的幾率很小,在以臨床醫療為主的綜合性醫院,開展基因研究的很少。
考慮到陳家人的經濟狀況,研究所免去了近15萬元的醫療費用,使得專家們探索致病基因的研究得以順利進行。
經費雖然有了著落,但基礎研究的「浩瀚工程」同樣壓得人喘不過氣來。從此,臨床檢驗醫學研究所的燈徹夜長明……
2006年9月7日,一個叫做COL2A1的基因進入了專家們的視野。
在對陳家人進行連鎖分析時發現,凡是「矮人」都攜帶了一條相同的12號染色體,正常人卻沒有攜帶。近萬條相關基因的排查比對中,崔英霞教授發現了這個「嫌疑」基因——COL2A1!
專家們進一步研究發現,在多個和骨骼有關的基因中,COL2A1基因不僅與股骨、脊柱、軟骨發育關係密切,同時還可能影響到聽力、視力等多個器官。於是,專家們的推測共同指向一個目標:極有可能是COL2A1基因的突變,導致了「矮人家族」的百年悲劇!這一刻,宛如在沙漠中迷途已久、乾涸不已的人,突遇一汪甘洌的清泉,這項發現給研究帶來新的曙光!
雖說取得了很大突破,但接下來的研究又陷入新的困頓。既然COL2A1基因是家系疾病的候選基因,就要對這個基因進行測序,那麼如何對這個由54個外顯子組成的大基因進行快速測序呢?
在20世紀人類科學歷程中有三大研究計畫將永垂史冊,它們分別是曼哈頓原子彈計畫、阿波羅登月計畫和被譽為生命科學登月計畫的「人類基因組計畫」。前兩項計畫都已取得了成功,而「人類基因組計畫」至今仍在進行,基因測序是人類「生命之書」中最長、最難破解的一章。
工作既已到這一步,可以說進退兩難,因為若是這項工作完成不了,致病的突變基因就仍然無法確定,異變基因的排序就無法得知,進一步的基因診斷就無從談起,專家們前面所做的工作也將全部付之東流。
一年過去了,基因測序仍毫無進展。
2006年11月,來自海峽彼岸的一篇學術研究文章,突然讓專家們眼前一亮。
發表在《新英格蘭醫學雜誌》(New England Journal ofMedicine)上的一篇《關於COL2Al基因突變研究》的論文,立刻引起了南京軍區總院專家們的關注。這篇文章對COL2AI基因突變導致遺傳性疾病的深層機理,作了深入的研究,得到業內人士的高度評價。
那麼,如果能取得這篇論文相關基因測序的實驗要素(包括實驗引物、序列及反應條件),COL2A1基因的測序工作就能在短時間內迅速實現。
然而,做一個基因突變的實驗研究,往往可能耗費一個研究者畢生的精力,那個素不相識的科學家願將自己的生命之作輕易拱手相讓嗎?
抱著試一試的心理,專家們連夜詳細整理陳家人的資料,包括已經形成的對致病基因的研究推斷材料,捆成一個大包裹,郵寄給遠在台灣的論文作者——台灣陽明大學基因組研究所蔡世峰教授。
沒想到半個月後,一個振奮人心的好消息從寶島台灣傳來:論文研究專家組的主要成員蔡世峰教授和劉郁芬博士,對陳家人的遭遇深感同情,也對內地專家的研究推測高度認可,同意協助內地專家做好相關基因測序工作。
很快,台灣方面就郵來了COL2A1基因突變所有的實驗要素,這使測序工作得以快速、順利地完成。
產前基因檢測,矮人家族重獲新生命
2006年12月,在研究進入白熱化階段時,專家們獲悉,陳力的表妹懷孕了。為了讓「矮人家旅」的悲劇不再上演,專家們日以繼夜加速基因測序的進程。
研究不斷證明著專家們的推測:在對COL2A1基因的54個外顯子和啟動子區域洲序時,專家們發現,陳家矮人患者的第23外顯子的1510位置上發生「鳥瞟呤」到「腺嘌呤」的轉換,致使第504個氨基酸由「甘氨酸」突變為「絲氨酸」。而陳家的健康者以及隨機測序的無血緣關係的50名健康者,同一基因均無此改變。至此,研究更進了一步。
2007年1月23日,經過近兩年的艱苦研究,「矮人家族」可疑致病基因測序工作終於圓滿完成。最終的研究結果表明:COL2A1基因的突變,正是「矮人家族」家系疾病的分子機制,這一致病基因的排序,也已被專家們順利掌握。
同時,一年前對患病嬰兒毛毛的基因檢測結果,也再次印證了專家們的發現。檢查顯示:患兒的病變,正在逐漸重複與家族中其他病人相同的突變,出生22個月以後,患兒的股骨頭繼發骨化中心仍未出現,椎體扁平。這種病變與家族中其他病人所患疾病完全相同,診斷為先天性脊柱骨骺發育不良(SEDC)。這是一種罕見的常染色體顯性遺傳疾病,主要累及脊柱和股骨近端,嚴重致殘。至此,給「矮人家族」帶來百年夢魘的秘密終於真相大白!
專家們認為,雖然現在我們已經無從得知,當初陳家第一個「矮人」為何會攜帶異常的COL2A1基因,但這個偶然,在隨後的幾代中,以50%的幾率決定是否被遺傳。當今世界,在分子生物學技術建立之前,還無法鑒定基因的分子缺陷,只能通過缺陷基因所導致的表型症狀來漢別,或根據缺陷基因所引起的生化異常的測定做出診斷。因此,現今的醫學條件,還無法對「矮人家族」致病基因進行修復和預防;這種遺傳病一旦發生,基本是不可避免和逆轉的。
當前惟一的方法,就是幫助這些矮人,生下不攜帶致病基因的健康孩子,從根源上斬斷「矮人」的世代相傳。對遺傳高危妊娠,基因診斷可以在胎兒出生前進行(即產前診斷),這對於減少遺傳病患兒的出生具有重要價值,也是目前對大多數尚沒有理想治療療法的遺傳病最有效的預防措施。
為了徹底幫助矮人家族,專家們決定為他們建立一個產前檢測網絡,今後陳家如有人受孕,那麼就在第一時間到醫院來接受DNA基因檢測,如果胎兒從親體獲得了致病基因,那麼立即終止妊娠,以免再次產下有遺傳疾病的嬰兒。
2007年1月26日,第一個接受產前檢查的,就是陳家的矮人吳艷。不幸的是,經過B超引導抽取羊水檢測DNA後,確認胎兒攜帶致病基因。專家們又經B超觀察了兩個月後,確認胎兒的身長比例的確有問題,為了避免悲劇再次發生,專家建議終止妊娠。引產後的胎兒,經影像學檢查證實:同樣患有先天性脊柱骨骺發育不良。
第二個接受檢查的是陳力的表哥陳升,這一次,他們得到了滿意的結果。陳升的妻子洪梅於2007年2月8日確定懷孕,4月23日接受了產前基因檢查,結果顯示胎兒沒有攜帶致病基因,一切正常。在產前基因診斷協助下,2007年11月,矮人家族終於生下了一個健康的孩子,身長53cm,健康狀況良好。
初為人父的陳升,喜悅和歡欣寫在他的臉上。「以後,我的孩子終於可以不再經歷我們家族百年來曾經遭受的那些苦難了!」他長舒了一口氣。
2007年11月22日記者又欣慰地得知,吳艷再次懷孕,在產前基因診斷下得知:這次是個健康的孩子!