微基因陳鋼：人人為我，我為人人的基因組學(xué) | 視也劇場(chǎng)第三季

時(shí)間：2022-08-03 04:06:01 | 來源：建站知識(shí)

時(shí)間：2022-08-03 04:06:01 來源：建站知識(shí)

今天隨著生命科學(xué)技術(shù)，尤其是基于高通量檢測(cè)的基因組學(xué)技術(shù)發(fā)展，我們實(shí)際上在把人類生命數(shù)字化，而基因組就是這一切數(shù)字化的基礎(chǔ)。

陳鋼，一直都與生物信息有著密不可分的關(guān)系。在博士期間就開始從事生物信息中的算法設(shè)計(jì)研究。2014年，他看見了基因測(cè)序未來發(fā)展的趨勢(shì)以及人們對(duì)于健康管理需求的個(gè)性應(yīng)用需求空間，創(chuàng)立了微基因WeGene，通過DTC方式，讓中國用戶可以享受便捷、高質(zhì)量的基因檢測(cè)服務(wù)。

陳鋼帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)，以提升人類健康和生活質(zhì)量為目標(biāo)，從幫助東亞人尤其是中國人了解自己的生命與健康入手，傳遞科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膬r(jià)值。作為首家針對(duì)東亞人群設(shè)計(jì)基因芯片的企業(yè)，微基因收獲了用戶的認(rèn)可，以卓越的口碑積累了超過30萬以上的個(gè)人基因組用戶，已經(jīng)成長為國內(nèi)消費(fèi)級(jí)基因檢測(cè)行業(yè)的領(lǐng)頭羊。這條道路并不輕松，但他們有著自己的堅(jiān)持。

今天他給我們分享的內(nèi)容是：《人人為我，我為人人的基因組學(xué)》。

微基因WeGene陳鋼：人人為我，我為人人的基因組學(xué)

大家下午好，很高興有機(jī)會(huì)在這里跟大家分享一些跟基因有關(guān)的事情。

黑猩猩，是跟在座的各位現(xiàn)代智人，關(guān)系非常緊密的一種靈長類動(dòng)物。從黑猩猩開始，我們嘗試著直立的用兩足行走。它讓我們逐步變得越來越聰明，壽命越來越長，這中間發(fā)生了什么?實(shí)際上有基因的因素，有各種因素。它不僅留給了我們好的東西，它也把缺陷通過基因一代一代地經(jīng)過五百萬年的歷程留在我們體內(nèi)。

所以今天我取了這樣一個(gè)標(biāo)題，《人人為我，我為人人的基因組學(xué)》，我們希望有辦法能解決這中間所帶來的不足。

我們說到基因的事情，今天的故事可以從一個(gè)大家最熟悉的、或者大家最關(guān)注的事情開始—錢。大概在2008年的時(shí)候，中國人民大學(xué)對(duì)全國不同地區(qū)的人員經(jīng)濟(jì)狀況做過一次調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)事情。在中國的勞動(dòng)力市場(chǎng)上面，即使是在同樣的工作崗位上，個(gè)子比較高的人能獲得更高的勞動(dòng)回報(bào)，

作為一個(gè)做研究的人，總想弄清楚中間到底是什么原因，或者說能不能找到實(shí)錘的證據(jù)來證明這個(gè)過程是完整的。所以我們探究到底哪些因素會(huì)影響身高?到底是影響身高的哪些因素會(huì)導(dǎo)致人們?cè)谑杖肷厦娈a(chǎn)生影響?

影響身高的因素非常多，但大體可以分成兩類。一類我們稱為先天的因素，實(shí)際上就是遺傳。另一方面我們也知道，即使是在同樣的家庭，同樣的家族里面，同樣的一批小孩，我們也會(huì)有身高的差異。所以實(shí)際上還有很多后天的影響，比如說營養(yǎng)，我們是不是可以保證自己食物的更加健康，是不是有足夠的營養(yǎng)攝入，足夠的運(yùn)動(dòng)。這些都會(huì)影響我們的身高，那這些影響身高的種種因素中間，到底是哪些因素真的會(huì)影響人們的收入水平，或者說社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力?

所以我們和中國人民大學(xué)在2008年研究的基礎(chǔ)之上，把基因組數(shù)據(jù)，把遺傳加進(jìn)去之后，把先天因素和后天因素這兩種影響身高的因素分開來進(jìn)行了分析，我們發(fā)現(xiàn)了有趣的事情。

第一是受先天因素影響身高的差異并沒有顯著的跟收入有關(guān)。而后天因素就是我剛才提到的一個(gè)人是否持之以恒的在成長的路上進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)，保持了合理的營養(yǎng)攝入和多樣化，是否不挑食等等這些因素，跟我們的收入水平才產(chǎn)生了明顯的正相關(guān)。反過來說，雖然身高是看上去遺傳起了很大作用的因素，會(huì)跟收入有關(guān)，但真正影響我們?cè)谏鐣?huì)中競(jìng)爭(zhēng)力獲得高收入的因素，實(shí)際上是我們后天的那些努力。

當(dāng)然在這個(gè)研究的過程中間，我們從另外一個(gè)角度也發(fā)現(xiàn)了，身高確實(shí)會(huì)受到基因的影響。

我們通過收集大量用戶的基因，身高數(shù)據(jù)、基因組數(shù)據(jù)，我們做了一個(gè)分析模型。用機(jī)器學(xué)習(xí)或者說人工智能(AI)的方法建立起基因組數(shù)據(jù)和身高之間的一個(gè)關(guān)系。我們得到的結(jié)果，平均的誤差會(huì)小于四公分。所以身高這樣一個(gè)很常見的性狀，確實(shí)會(huì)受到基因組的影響。我們還可以想想別的，比如說不僅僅是身高這樣的性狀會(huì)受到遺傳的影響。我們的長相，甚至我們的體重、BMI，再更進(jìn)一步從遺傳病到慢性病的各種疾病。

比如說腫瘤，今天很多人都在談?wù)撨@個(gè)事情。無論從商業(yè)界、學(xué)術(shù)界還是老百姓的生活，我們看到越來越多的腫瘤病人。我們想辦法去找到高危的因素來預(yù)防。這中間最典型的是女性遺傳性乳腺癌。這個(gè)廣為人知的原因是安吉麗娜朱莉作為一個(gè)明星，通過檢測(cè)自己的基因發(fā)現(xiàn)了高危因素之后，采取了各種的干預(yù)措施。除了腫瘤，其實(shí)其他的疾病也很大程度上受到基因的影響，比如說精神分裂癥。

2017年，我們的合作方上海交通大學(xué)在2萬多中國漢族人身上做的全基因組關(guān)聯(lián)分析，研究發(fā)現(xiàn)了上百個(gè)在中國人群中跟精神分裂癥發(fā)病有顯著相關(guān)的位點(diǎn)。把這個(gè)結(jié)論稍微縮短一下，在中國人群中精神分裂癥的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)跟基因有顯著的關(guān)系。不僅是這樣，還有像高血脂、高血壓、高血糖這些疾病，我們經(jīng)常說的三高，諸如這樣的疾病也跟基因組有顯著的關(guān)系。

比如說高血脂，早在2003年的時(shí)候，科學(xué)家就從大規(guī)模的基因組數(shù)據(jù)中間找到了影響人高血脂的重要的基因(PCSK9)?；谶@樣的研究結(jié)果，甚至還進(jìn)一步通過臨床實(shí)驗(yàn)開發(fā)出了藥物，在2015年獲得FDA的批準(zhǔn)上市。由于我們知道了基因組跟高血脂之間的關(guān)系，我們有了新的藥物(PCSK9抑制劑)，這是我們繼非常重要的抗血脂藥物立普妥之后研發(fā)出來的，整個(gè)人類努力下研發(fā)出來的很重要的、很有效的、新型的高血脂的治療和控制藥物

還有一個(gè)病是大家更為看重的，或者說談之色變的—阿爾茲海默。我們經(jīng)常稱為老年癡呆。

我們雖然知道了阿爾茲海默已經(jīng)有幾十上百年的時(shí)間，在這些時(shí)間里面，我們努力的去研究它的機(jī)理，我們?nèi)ヅφ业礁深A(yù)和治療的方法。但是直到今天我們依然沒有一個(gè)有效的治療方法，甚至連一個(gè)長期有效的干預(yù)，能夠延緩阿爾茲海默病程的方法都沒有。如果一直到2050年，我們依然找不到這樣的治療方法，依然找不到有效的干預(yù)和延緩手段，到2050年，全世界的70億人中間會(huì)有5%的人在某種程度上受到這個(gè)疾病的影響。5%乘以70億，3.5億人。而且阿爾茲海默疾病不僅僅影響病人本身，同時(shí)還需要家庭來照顧，還需要非常多的醫(yī)療資源的投入，這可能是一個(gè)要影響到10億人的一個(gè)疾病。

我最早真正的了解或者感受到這個(gè)疾病給我們帶來的威脅，是在香港中文大學(xué)教書時(shí)看到前任校長高錕的自傳，高錕得了諾貝爾獎(jiǎng)。但是他最終也罹患阿爾茲海默癥，甚至在他自傳的最后一章，都是由他的夫人代寫的。由于阿爾茲海默癥，他領(lǐng)諾貝爾獎(jiǎng)的時(shí)候都忘記跟國王握手，所以這樣一個(gè)疾病有沒有可能會(huì)被治療，或者說它在不同的人身上是不是還會(huì)有差異?

我們知道阿爾茲海默最大的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)實(shí)際上是年齡，隨著年齡的增長，每個(gè)人的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)都在不斷的上升，但是總有那么一些人，他的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)高于另外一些人。比如說在中國人群里面，有將近1%的人，他的阿爾茲海默的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)在75歲的時(shí)候會(huì)將近30%，換言之，在這一群人里面，每3個(gè)人在75歲的時(shí)候就會(huì)記不住回家的路。這批人在75歲的時(shí)候，罹患阿爾茲海默的風(fēng)險(xiǎn)是中國普通人群的將近20倍，什么原因?基因。

其實(shí)站在臺(tái)上的這個(gè)人，我自己在這個(gè)基因上面也有突變，這個(gè)基因從哪里來?這個(gè)基因的突變就來自于500萬年前跟我們分開的黑猩猩。所以這實(shí)際上是黑猩猩寫在我們基因上的，或者是寫在我們大腦里面對(duì)記憶的一個(gè)橡皮擦。

說回基因，這個(gè)基因如果是剛才的1%的人群，可能有人會(huì)覺得對(duì)我沒什么影響，風(fēng)險(xiǎn)高就風(fēng)險(xiǎn)高，我一般情況下我們都認(rèn)為自己是99%的那一群人。但是剛才說的1%，實(shí)際上是在這個(gè)位點(diǎn)上面，有我們所謂的純合突變，(ApoE基因)攜帶兩個(gè)ε4突變的人會(huì)達(dá)到20倍的風(fēng)險(xiǎn)，但是即使只攜帶一個(gè)突變，像我這樣的，發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)提升若干倍，而攜帶一個(gè)突變的人在中國人群中間大約占了18%的比例，當(dāng)這個(gè)影響的人群達(dá)到1/5的時(shí)候，可能在座的各位很難說這個(gè)事情跟自己沒有關(guān)系。

現(xiàn)在我們要去研究阿爾茲海默癥新的藥物，新的治療方法，甚至新的干預(yù)方案的時(shí)候，我們都需要有大量的基因組數(shù)據(jù)的積累，但是基因組數(shù)據(jù)，每一個(gè)人的基因都是獨(dú)一無二的，如果我們需要10萬人的基因組數(shù)據(jù)，是不可能這樣一蹴而就的。我們把同一個(gè)人的基因組測(cè)上10萬次，那依然只是一個(gè)人的基因組。而我們需要10萬人的基因組的時(shí)候，是真正需要10萬個(gè)你我他參與其中，才有可能得到這樣的信息。

這樣的事情需要每個(gè)人都參與其中，怎么樣才能參與其中呢?在過去的四年時(shí)間里，我在微基因跟我的伙伴們一起來致力于做這個(gè)事情。我們通過改進(jìn)樣品的采集方法，采用更加高效的檢測(cè)平臺(tái)(Illumina檢測(cè)平臺(tái))，同時(shí)通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來給大家呈現(xiàn)直觀的解讀結(jié)果，讓每一個(gè)人不僅可以從通過了解自己的基因組來了解自己，也可以通過這樣的平臺(tái)去參與到我們跟各種研究機(jī)構(gòu)的研究合作中間去，推動(dòng)我們?nèi)ソ鉀Q疾病健康上的問題。

當(dāng)然也有很多人可能對(duì)這樣的服務(wù)或者產(chǎn)品有一些體驗(yàn)，也存在著很多誤解，比如說我們經(jīng)常會(huì)看到，很多人會(huì)覺得這樣的檢測(cè)跟醫(yī)院的檢測(cè)是完全有區(qū)別的東西。但其實(shí)并不是這樣。

在過去的幾年，作為全球最權(quán)威的醫(yī)療藥品監(jiān)督機(jī)構(gòu)，美國的FDA食品藥品監(jiān)督管理局已經(jīng)對(duì)通過這樣的平臺(tái)，通過這樣的方式去做基因檢測(cè)，做出了非常明確的規(guī)定，并列入了醫(yī)療器械的監(jiān)管范圍。對(duì)它的樣品采集、檢測(cè)平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析和解讀都給出了明確的規(guī)定。2017年， FDA批準(zhǔn)了一家基因檢測(cè)公司向客戶告知健康風(fēng)險(xiǎn)信息，其中就包括阿爾茲海默病。

實(shí)際上這個(gè)事情跟藥品一樣，一個(gè)藥物最開始研發(fā)出來，可能是在實(shí)驗(yàn)階段，然后開始做臨床實(shí)驗(yàn)，給非常小的一部分人在非常嚴(yán)密的情況下去做藥品的使用，進(jìn)而變成處方藥，需要有專業(yè)的醫(yī)生開出這種藥來使用。

在后來，隨著藥品的穩(wěn)定性、安全性和大眾對(duì)它的知曉程度越來越高，我們可以變成非處方藥，你可以在你附近的任何一個(gè)藥店，甚至在網(wǎng)站上買到這個(gè)藥，基因檢測(cè)也經(jīng)歷了這樣一個(gè)發(fā)展過程，從最開始的學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)，開始做人類基因組計(jì)劃到慢慢的變成了到醫(yī)院里面用來診斷和篩查各種疾病或者評(píng)估用藥的方案，到今天，技術(shù)的成熟和大眾的理解，使得它可以走進(jìn)京東、天貓，甚至走進(jìn)屈臣氏這樣的便利店，讓每一個(gè)人可以很便捷的，同時(shí)又以科學(xué)和正確的方式得到信息。

今天隨著生命科學(xué)技術(shù)，尤其是高通量組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們實(shí)際上在把整個(gè)生命數(shù)字化，在把在座的每一個(gè)人數(shù)字化，每個(gè)人體內(nèi)的東西數(shù)字化，而這一些所有的數(shù)字化的基礎(chǔ)實(shí)際上是基因組。

我們?yōu)槭裁聪肴グ讶梭w數(shù)字化?只有數(shù)字化了之后，才能真正的把人工智能的手段，用來改善健康，用來了解生命。當(dāng)然，今天我們可能覺得基因組是生物科學(xué)或者是醫(yī)學(xué)，感覺就是個(gè)自然科學(xué)的工作，但實(shí)際上隨著參與的人越來越多，數(shù)據(jù)越來越龐大，基因組的研究或者解決的問題不再局限于自然科學(xué)領(lǐng)域了。

比如說剛才提到的，我們合作方中國人民大學(xué)做經(jīng)濟(jì)狀況跟基因組的研究，實(shí)際上現(xiàn)在還有大量研究在做，比如，我們經(jīng)常說某一群人脾氣經(jīng)常會(huì)很火爆，某一群人投資的時(shí)候會(huì)非常保守，某一群人做生意會(huì)非常精明，這些跟基因有關(guān)嗎?其實(shí)我們?cè)谡f這句話的時(shí)候，潛意識(shí)里面認(rèn)為它是跟遺傳有關(guān)的，只是我們沒有證據(jù)，但是隨著數(shù)據(jù)的積累，我們今天的研究不再是把基因組學(xué)的研究局限在自然科學(xué)領(lǐng)域，已經(jīng)拓展到了社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域。

基因組發(fā)展到今天，讓我們有機(jī)會(huì)從分子層面去解釋人的群體行為，所以實(shí)際上基因組技術(shù)不僅僅是一個(gè)生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)，或者是我們傳統(tǒng)中想象的那一塊東西，實(shí)際上它不僅僅改變了自然科學(xué)，會(huì)改變社會(huì)科學(xué)，改變整個(gè)科學(xué)，進(jìn)而這個(gè)技術(shù)會(huì)給大家?guī)硪粋€(gè)全新的世界和社會(huì)，讓我們從分子群的角度去理解整個(gè)世界。希望大家也能夠參與到這樣的變化中間，作為一個(gè)攜帶著阿爾茲海默高風(fēng)險(xiǎn)的人，不希望看到一個(gè)那樣子的2050年，所以希望大家能夠參與其中，也邀請(qǐng)大家參與其中。

謝謝大家。