仇子龙:构建中国人的自闭症基因库,只为来自星星的你-深度-知识分子

仇子龙:构建中国人的自闭症基因库,只为来自星星的你

2019/02/17
导读
自闭症基因探秘

在科学界,自闭症并不是一个热门的话题,因为自闭症的发病原因尚无定论,以“自闭症”作为自己的科研方向,有可能是科研上的不归之路。但仇子龙对这些“来自星星的孩子”情有独钟,势必要把这个“硬骨头”给啃下来。


采写 | 白阳南


回想起十年前打算回国时的情形,仇子龙感慨万千。他说每一个海归都有一颗壮志未酬的心,势必要在祖国这片热土上成就一片事业。经过多年的打磨,仇子龙在自闭症研究的道路上愈加清晰,那就是构建中国人的自闭症基因库,探索自闭症之谜


另辟蹊径——世界上首个非人灵长类自闭症疾病模型

上海的深秋,细雨微斜,一身休闲装的仇子龙迈着矫健的步伐走进岳阳路320号。这里原是日本政府用庚子赔款建立的自然科学研究所正馆,如今作为中国科学院上海分院继续沿用,是新中国生命科学的摇篮。


42岁的仇子龙,是中国科学院神经科学研究所研究员、课题组长,2003年毕业于中科院上海生物化学与细胞生物学研究所,获博士学位后赴美求学。2009年从美国加州大学圣迭戈分校神经生物学系完成博士后研究回国后,就一直从事自闭症相关的研究,今年刚刚通过了神经所的国际评估,被晋升为高级研究员,相当于美国大学的终身教职。


自闭症,也称孤独症,患者会表现出社交障碍、重复刻板行为、语言发育迟缓等情况,全世界有很多儿童和家庭深受影响。据美国的CDC(疾病控制中心)报道,在美国自闭症患病率已经达到了1/59。


仇子龙扶了扶眼镜,端详着办公桌上的日历,以确认近期要参加的自闭症科普活动。这本看似平常的日历是北京的自闭症公益组织“金羽翼”制作的,上面印着自闭症孩子的画作。


仇子龙的自闭症研究团队由一群20多名的八零后、九零后组成,他们在为攻克自闭症这个难题上紧张地工作着。在仇子龙众多的研究成果中,以猴子为样本的非人灵长类自闭症模型常常为人们津津乐道。


这一群特殊的猴子,居住在仇子龙办公楼对面,它们生性孤僻、行为刻板。猴子或是原地打转,循环往复,或是低头抓耳,沉默不语,它们之间鲜有交流,与平日见的天性活泼的猴子迥然不同。据“猴子队长”仇子龙介绍,这群猴子之所以不同,是因为它们身上多了人类的MECP2基因,它导致这群猴子患上自闭症。


仇子龙团队正是用这群转基因猴子构建出了非人灵长类自闭症疾病模型,这对于自闭症研究具有重要的意义。以往研究自闭症的科学实验大都以啮齿类小鼠为模型,这与灵长类的脑部结构相差甚远。仇子龙独辟蹊径,以猴子为模型来研究自闭症,取得非常重要的学术成果,并在2016年发表在国际权威期刊《Nature》上,获得了科技部颁发的“中国科学十大进展”,中国科协颁发的“中国生命科学十大进展”以及中国科学院改革开放40周年代表性成果等奖励。


构建非人灵长类自闭症模型的成果,让这位年轻的科学家在学术界名声大噪,也获得了国家基金委“杰出青年”科学基金以及科技部“中青年科技创新领军人才”等荣誉。其实,这位年仅42岁的青年学者已经在自闭症研究的道路上奋斗十几个年头了。


研究中使用的转基因自闭症猴。


踽踽独行——研究自闭症是一条孤独的道路

虽然近年来一系列诸如《雨人》、《海洋天堂》等与自闭症相关的电影面世,让公众了解到自闭症。但在科学界,自闭症并不是一个热门的话题,因为自闭症的发病原因尚无定论,以“自闭症”作为自己的科研方向,有可能是科研上的不归之路。


2009年,仇子龙刚回国的时候,国内还没有多少做自闭症的研究者,当时他的导师并不建议他做自闭症相关的研究,而仇子龙对这些“来自星星的孩子”情有独钟,势必要把这个“硬骨头”给啃下来。


仇子龙第一次当面接触自闭症患者,是在2006年美国的瑞特病友会上,瑞特综合症是自闭症谱系障碍中的一种,常发生在女童身上,严重将导致患者完全丧失行动能力。与病友的短暂相处,让仇子龙感触深刻。这与他在科研中的见到冰冷的数据完全不同,他不禁为自闭症患者的命运扼腕叹息。


或许是机缘巧合,仇子龙在2010年参加果壳时间的一个科普活动,就是以瑞特综合症为案例给大家讲解自闭症。节目播出后,有很多国内瑞特综合症的患者和家属开始联系他,还有一些热心的患者专程从北京赶到上海进行面对面的咨询,这给他的自闭症研究带来了契机。


2011年底,仇子龙参加北京的瑞特综合症病友会,令他吃惊的是,国内关于瑞特综合症的关注率极低,很多家庭不但面临着极大的经济压力,而且在治疗方法上相对落后。


接触到国内研究样本后,仇子龙开始打算以此为切口,对自闭症作深入研究。从2010年开始,他们的团队一方面着手做非人灵长类自闭症模型,另一方面在紧锣密鼓地做分子遗传研究。15年下半年,非人类灵长类自闭症疾病模型告一段落,仇子龙马上与上海的各大医院开展合作,转入到自闭症病人基因测序的工作上来。


鸿鹄之志:构建中国人的自闭症基因库

自闭症研究在欧美国家已有三十多年的历史,他们率先对大规模自闭症患者进行基因测序,通过数据分析,找出自闭症的相关基因,给临床医学提供指导和帮助。在美国,基因测序已经开展了上万例,相关的药物研究也逐步展开,并取得良好的成果。


科学没有国界,但研究样本却有国别,美国自闭症相关研究并不能完全适用于中国自闭症患者,因为美国上万例基因测序样本中东亚人群的比例不到10%,而且大多不是中国的样本。据仇子龙介绍,在自闭症研究中,中国人群的基因和欧美人群有很大差别。仅以上海的研究样本为例,自闭症患者中MECP2的基因占比高达2%,而在欧美的研究样本中仅为0.2%,他们还陆续找到了数个中国自闭症人群高发的基因突变。如此巨大的差异更加坚定了仇子龙构建中国人的自闭症基因库的决心。


从2015年开始,仇子龙先是与华东地区最大的精神疾病中心——上海精神卫生中心儿少科杜亚松主任合作开展基因测序的工作,对上百名自闭症儿童进行了免费的全家系基因测序。然后又对180名散发病例和150名全家病例进行基因测序。通过研究,仇子龙发表了一系列论文,阐明中国自闭症病人基因突变的独特性。


仅仅几百例自闭症病人的样本,还不够说明整个中国如此庞大人群中的自闭症患者情况,基因测序的力度还需加大。2018年,仇子龙团队开始与国家儿童医学中心上海新华医院发育儿保科李斐主任合作,分别对215个高功能自闭症和500个低功能自闭症患儿的核心家系进行基因测序(目前已完成500个家系,也就是1500个测序样本),以期对高功能自闭症基因和低功能自闭症基因进行对比分析。


不同于在美国开展的大规模自闭症基因测序工作,仇子龙课题组的工作同时联合新华医院儿保科对患儿进行的详细发育评估,期待将基因突变与发育历程进一步紧密结合,走出一条中国特色的道路。


经过三年的努力,仇子龙团队已对近1000多名自闭症患者进行基因测序。在仇子龙的研究计划里,基因测序只是研究的第一步,第二步是数据分析模型的建构,而这恰恰是最难的一步,一方面是因为自闭症基因数据分析没有经验可以借鉴,需要团队一点点搭建。另一方面数据量巨大,面对海量的数据,分析储存是个难题。这需要更多的人力成本和时间成本。


仇子龙以上海为据点,对自闭症患者基因进行测序,他希望有更多的样本能够纳入到研究中来。在未来,他希望能把研究样本扩大到全国,构建中国人的自闭症基因库。到那时,每个自闭症孩子都能接受基因诊断,分析出自身的病与哪个基因有关,结合临床治理,给自闭症患者带来福祉。


前路漫漫——一个亟待解决的窘境

虽然仇子龙的基因测序项目在如火如荼地开展,但项目经费却经常“告急”。一个巨大的矛盾摆在他面前:研究的科学性需要更多更丰富的样本,而更多的样本意味着更大的经费支持。所以,经费短缺的问题让踌躇满志的仇子龙头痛不已。


自闭症基因测序以及相关的研究是一个“烧钱”的项目,找经费、省经费、攒经费,已是仇子龙的不得去做的事。在2015年,单人的基因测序大概在4000元人民币左右。基因测序不但要对自闭症患者进行基因测序,还要对患者的父母进行基因测序,一个全家系基因测序下来大概需要一万二。好在近几年基因测序的成本呈逐年下降趋势,如今单人基因测序需要一千元左右。全家系基因测序的费用相当于三年前的单人费用。


其实,基因测序并不是开支中的最大花销。相比之下,数据储存和分析更需要经费的支持。仇子龙对所有数据冷处理,将数据上传到腾讯云储存后,再进行云计算。每个人大约有300G的数据量,不论是储存还是云计算,都将是一笔不小的开支。


2016年,仇子龙凭借优秀的科研成果被评为“国家杰出青年”,继而获得一笔不小的研究经费,但这对于基因测序项目无疑是杯水车薪。仇子龙说,很多时候都是把一批经费攒起来,以支撑项目的研究


仇子龙20多人的团队大都有博士后、研究生构成。这是一个很棒的团队,整个团队以90后为主体,团队氛围积极向上,大家围绕一个目标共同努力。对于团队成员,仇子龙总是抱有一份亏欠。因为用于劳务发放的经费开支不能超过总项目的25%,在研究经费捉襟见肘时,团队里很多人的劳务费经常被拖欠。


对于这样的窘境,仇子龙更加期待中国的“脑计划”落地。在美国,脑计划于2013年开始实施,其启动资金达1亿多美元,分别由美国国家卫生研究院、国防部高级研究项目局、国家科学基金会提供,能够为“自闭症”研究提供强有力的支持。在中国,“脑计划”虽屡屡被提及,但上线日程还不确定。


而最近腾讯推出的“科学探索奖”,让仇子龙看到了希望。按照计划,“科学探索奖”每年将在基础科学和前沿核心技术方面的九大领域,遴选出50名青年科技工作者。每位获奖者将连续5年、每年获得60万元人民币的资金。


同时,“科学探索奖”的奖项奖励经费将采用企业投入、公益运作的方式,不求商业回报,并将长期运营下去。同时还会持续举办各类围绕科学探索奖的活动,助力搭建青年科技工作者的交叉学科交流平台。期望科学探索奖能够激励一代又一代青年人投入到科学探索之中。


仇子龙认为,科学没有捷径,当代优秀青年科学家应当具有国际视野,他们仰望星空、脚踏实地,应该放眼全球,为人类谋福祉。“科学探索奖”的设立,表明腾讯志在做一个“科学家们说了算”的奖,让青年为人类探索更远的世界。


21世纪,信息技术和生物技术将发挥越来越重要的作用。当被问道对自己研究有什么期待时?仇子龙腼腆地笑着说:“希望自己的科研能让每一个来自星星的孩子拥有可期待的明天。


仇子龙,中国科学院神经科学研究所研究员、课题组长。研究领域:自闭症。


参与讨论
0 条评论
评论
暂无评论内容
《赛先生》微信公众号创刊于2014年7月,创始人为饶毅、鲁白、谢宇三位学者,成为国内首个由知名科学家创办并担任主编的科学传播新媒体平台,共同致力于让科学文化在中国本土扎根。
订阅Newsletter

我们会定期将电子期刊发送到您的邮箱

GO