基因测序，不治之症患者的福音

王哲

最近，令人振奋的好消息传来，历时5年的建设，中国首个国家基因库正式宣布对外运营。这是继美国、日本和欧盟之后，全球第四个建成的具有国际水准的基因库，也是迄今为止世界最大的基因库。

上世纪90年代，有不少优秀青年学子被“21世纪是生命科学的世纪”这一口号所感召，在高考时义无反顾地报考生物学方向的专业。他们没有想到，21世纪的今天，很多有关生命科学的梦想依然遥远。但是，许多科幻小说中描绘过的基因测序已逐渐从梦想照进现实。

基因测序由冷变热

美国苹果公司联合创始人乔布斯曾在他的自传里提到：20世纪80年代开启了IT时代，而21世纪绝对是基因科技时代。

在21世纪初，进行一次个人的全基因测序需要30亿美元；2011年乔布斯患上胰腺癌时，进行一次全基因测序的成本已经降到10万美元，但仍非常人所能承受；到2016年，全基因测序成本进一步降到1000美元以内，参与测序人数的增加为基因数据分析提供了商业化的可能。然而，虽然基因测序成本下降速度非常快，但对基因数据的分析目前还远没有跟上。相对于互联网科技的如火如荼，中国的基因测序在很长时间里依然是门“冷科学”。

华大基因是国家基因库承建单位，也是目前全球最大的基因测序公司之一。公司执行总裁尹烨接受本刊记者采访时说，每个人都有23000多个基因，如何在基因突变与已知疾病之间建立关系，需要基因大数据与疾病大数据之间的相关性分析。这难在一方面需要大数据分析能力，另一方面还需要跨学科知识的指导。

“如果说在IT领域，我们是跟欧美老大哥学习的话，那在基因领域，中国企业则真正处在世界先进水平。”携团队参与“人类基因组计划”并负责其中1%基因测序任务的华大基因董事长汪建说。

近年来，基因测序市场迎来爆发式增长。根据英国广播公司研究机构的预测，未来几年内，全球基因测序服务市场容量有200亿美元。目前，我国涉及基因测序概念的公司总共有200多家，大部分都是初创公司，主要提供无创产前诊断、药物靶向治疗检测、遗传缺陷基因检测、致病基因检测、肿瘤基因检测等基因检测服务。在投资圈，中国的基因测序企业已成为新宠，融资额巨大，华大基因、贝瑞和康两家行业领军企业已经进入上市队列。2015年9月，曾任科技部政策法规与体制改革司司长、并当了5年山东省济宁市市长的梅永红辞职南下加盟华大基因，引发舆论的广泛关注，基因测序行业也因此为更多人所知。

64名博士组团“众筹”

时光倒转回2010年，在美国国立卫生研究院从事博士后研究的余伟师发现，美国的基因数据分析蓬勃发展，但由于人种等复杂原因，欧美基因库案例对中国人参考价值有限。而中国在这一领域的研究很不成熟——成本高、时效低且精准解析的维度欠缺，没有中国人自己的基因数据库。他萌生了打造一个基因数据智能分析平台的想法，通过这个平台可以为医生、患者提供精准的疾病分类和诊疗建议，将癌症转为可控慢性病，为亚健康人群提供个性化健康管理措施。

“癌症是一种复杂的基因组疾病，要想筛查出涉及疾病的关键位点，就必须具备过滤基因数据噪音的能力以及对疾病信号通路的精确把握能力，这需要不同专业的顶尖人才齐心合力一起去完成。”余伟师对本刊记者说。从这个思路出发，余伟师通过各种交流平台逐渐聚集了64位优秀的华人博士，他们来自哈佛大学、耶鲁大学、美国国立卫生研究院、MD安德森癌症中心等多家美国著名院校和顶尖医学研究机构。64位华人博士形成一个松散的联合体，他们把医学文献里关于某基因突变与某疾病（以肿瘤为主）之间的潜在关系信息收集起来，通过“众筹”的方式形成专家知识库，然后再把这种潜在对应关系与现有临床医学资料结合起来进行研究，构建专业的数据库。2014年，这个团队完成了第一阶段的技术攻关，并与美国各大癌症中心和国内多家知名医院联合进行临床测试。余伟师随即回国创业，在北京中关村创办赛福基因。目前，64位博士中已有20多人先后归国，成为余伟师团队的核心成员，其他博士以基因科学顾问的角色提供技术支持。

“基因产业目前就像一片汪洋大海上浮出的几个小岛，人们看不到的大部分信息还在水下。基因数据分析就像绘制海图，把大洋上的岛屿全貌一个个精准绘制出来。”余伟师告诉本刊记者，如果对一个人进行全基因组测序，根据测序深度不同，大概会产生300G到1000G的内容。他们要做的就是从300G到1000G的内容中挖掘出几个KB的关键信息，供医院和科研机构使用。

当生物信息团队将突变的基因位点筛查出来后，分子医学和遗传学的博士团队就发挥作用，他们知晓不同的位点和疾病之间的关联，可以辅助医生制定更精准的治疗方案。“北京大学肿瘤医院副院长沈琳搜集了15个胃肠间质瘤的样本，这是胃癌中非常罕见的一个类型，我们根据样本做了基因数据分析后，对于临床治疗起到了很大的帮助作用。”余伟师说，他和伙伴们一方面给临床医生提供患者的个性化治疗建议，另一方面基于临床案例给医院提供大数据样本的分析报告。经过两年多的努力，这个团队已经把公共数据里关键的疾病信息都搜集出来并进行了验证，他们的数据库已经找出了11000多个与肿瘤疾病相关联的基因和相对应的位点，也就是说，已经整合了人体一半以上的基因。

目前，国内三甲医院及癌症领域的顶尖医院已经集合了比较权威的样本库。它们与国内多家基因科技公司的基础数据库结合后，对建立中国人自己的疾病基因数据库将起到关键作用。在余伟师等人看来，以基因测序技术为基础的精准医疗未来必将“革”传统医疗方式的“命”，真正的疾病个体化治疗时代已经不远了。