金子兵從垃圾桶裡揀回新基因，夜盲症患者有望重見光明

“您這病是視網膜色素變性。”

“這病是要瞎的。”

“這病現在還沒有好的治療手段。”

十幾年前，在面對視網膜色素變性患者時，這三句話幾乎是醫生們的“話術模板”。

金子兵使用鐳射眼科診斷儀對患者進行診斷。

視網膜色素變性，也就是俗稱的“夜盲症”，該疾病在視網膜疾病中的發病率為1/3000，是一種先天遺傳性疾病。患者的主要症狀為夜間視力下降、視野範圍變小；隨著病情發展，病患在白天的視力也會逐漸下降，甚至失明。2018年5月，國家衛生健康委員會等5部門聯合制定了《第一批罕見病目錄》，該病被收錄其中。

隨著現代醫學的發展，發生在眼睛前部的很多疾病都已經被攻克，然而，面對發生在眼睛後部的視網膜疾病，醫學長期無能為力。原因在於，視網膜屬於中樞神經的一部分，跟大腦連在一起；視網膜疾病因而也成為眼科領域最難啃的“硬骨頭”之一。

在首都醫科大學附屬北京同仁醫院北京市眼科研究所所長金子兵看來，以中國14億龐大的人口基數，這一病患並不罕見。多年來，醫生的束手無策、病人的痛苦絕望，都深深刺痛著他。

讓人欣喜的是，這一局面有望得以改變——經過金子兵團隊多年努力，首例視網膜幹細胞移植技術不久即將應用，在黑暗中苦苦掙扎的視網膜疾病患者有望重見光明。

回國搶佔國際科研高地

2007年，日本京都大學醫學教授山中伸彌團隊的一項發現改寫歷史：科研人員透過誘導人體表皮細胞，使之具有了胚胎幹細胞的特徵。這一發現，徹底改變了人類對細胞和器官生長的理解，新的研究領域由此被開拓。

幹細胞堪稱一種“萬能細胞”，具有在體外分化成為各種細胞的巨大潛力。早在1998年，美國科學家湯姆森就首次建立了人的胚胎幹細胞系；當時，湯姆森採用的是讓受精卵體外發育後，再培育其中內細胞團的方式，由於該方式飽受倫理爭議，相關研究不得不止步。而山中伸彌團隊取用的是人體上臂內側一平方毫米的面板，再將其“逆轉”成“萬能細胞”。這一方法不僅在很大程度上減少了倫理爭議，而且完全避免了移植後的免疫排斥反應。

彼時，金子兵結束了在日本宮崎醫科大學5年的進修和學習，剛剛進入日本理化學研究所，跟隨原京都大學高橋政代教授進行博士後研究。誘導多功能幹細胞在京都大學的發明，讓日本掀起了再生醫學研究和臨床試驗的熱潮，無疑也給他們正在進行的視網膜疾病的研究帶來了一絲新的光亮。

與其他器官相比，眼睛具有優先落地的得天獨厚的優勢。“過去10年來，很多具有革命性的生物學技術最早都是在眼睛上落地。”金子兵解釋，眼睛體積小，只佔身體萬分之一，而且是一個獨立的器官，“器官小，就意味著你需要移植的劑量小；而劑量小，則意味著更安全。”此外，眼球是透明的，可以實現對治療效果的實時、無創追蹤。“對治療效果的評價也很直接，病人能否看得到是很客觀的。”與此同時，在過去幾十年裡，眼科的顯微鏡下手術發展迅猛，為新技術落地提供了強有力的支撐。

在日本，各種臨床試驗的論證、答辯如火如荼。金子兵也投身到這股熱潮中，成果接連湧現，不斷被業內認可。2008年，他獲得日本眼科學會總會座長獎、日本視網膜色素變性協會研究助成獎，成為獲該獎項的唯一一名外國人。在日本理化學研究所，他還率先建立了夜盲症病人的誘導多功能幹細胞，解開了困擾業界幾十年的“維生素E治療之謎”。

上世紀80年代，維生素治療風靡全球。在高血壓、糖尿病等很多疾病的治療中，維生素被神話成“萬能藥”，夜盲症也不例外。然而，美國哈佛大學一項針對夜盲症的研究顯示，只有部分夜盲症病人在服用維生素E之後，視覺功能得以明顯恢復；也就是說，從統計學上來看，維生素E治療夜盲症並不一定有效。

這背後的原因困擾了研究人員幾十年。

金子兵也很好奇。於是，他將誘導多功能幹細胞分化為視網膜裡的視杆細胞——這一細胞的凋亡導致病人夜間視力和周邊視野的消失。之後，他給這些分化後的細胞“喂”上維生素E，結果發現，只有一種由RP9基因突變導致的夜盲症的視杆細胞對維生素E呈現陽性反應。也就是說，維生素E對治療這種型別的夜盲症是有效的，對其他基因突變型別的夜盲症不但無效，反而加速了視杆細胞的死亡。這一研究讓金子兵在國際上聲名鵲起。

2009年，導師高橋政代關於誘導多功能幹細胞治療視網膜疾病的臨床申請獲批。然而，與國外的熱火朝天相比，國內卻幾乎是一片靜悄悄。金子兵敏銳地感知到，這是一項將要改變未來的技術，不率先搶佔高地，未來勢必要受國外牽制。他有些坐不住了。

“要是沒有人去吃這個‘螃蟹’，我們未來將面臨很多跟此前一樣的困境——藥物、技術只能依靠進口，沒有競爭力，也沒有話語權。”科學是無國界的，但科學家有國界。2010年6月，已經躋身理研高階博士後研究員的金子兵毅然辭去日本的工作回到國內，志在加快乾細胞治療視網膜疾病的研究步伐，尤其是推動幹細胞治療眼底病在我國落地開花。

垃圾桶裡揀回新基因

然而，現實卻很骨感。回到國內，法律、政策上的制約，研究經費的短缺，人手的不足……每一項都是擺在金子兵眼前的難題。最難的時候，他經常坐在教室裡“辦公”。

金子兵沒有氣餒。沒有人手，他就跑去給本科生當班主任，從本科階段培訓一批對科研有興趣的人，慢慢壯大自己的實驗室隊伍。沒有經費，他以個人的名義四處籌錢，做好了破釜沉舟、背水一戰的準備。政策未落地，那就先做好前期積累，為此，他在當時所在的醫院開設了視網膜色素變性門診（遺傳眼病專科）。

開設遺傳眼病的專科門診，這不是個討喜的活兒。“之前，很多醫生都不太願意看這個病。”金子兵說，以當時的醫療手段，與視網膜相關的疾病幾乎難以功能性治癒，醫生無奈，病人痛苦。然而在他看來，科研的動力來自病人的需求，實驗室研究最終是要為臨床解決問題。除了積累一手的患者資料，金子兵開設專科門診還有個小心思，“直接接觸病人，也是讓學生有個直觀的感受，雖然我們做的是應用基礎研究，但是直接關係著病人的生活和命運。”

基因診斷是開展遺傳類疾病治療的必要前提，這也成了業界競相追逐的科研高地。對此，金子兵格外重視。門診接觸的一手資訊成為他研究的最佳樣本。他和團隊的一大任務是，在成千上萬個基因點位中“大海撈針”，精準定位出致病基因。“那幾年真是沒日沒夜地幹，每一分鐘恨不得掰開了用。”提起那段日子，金子兵有驕傲也有酸楚。當時，金子兵的孩子尚小，整天泡在實驗室裡的他對孩子來說，儼然就是一個陌生人，直到上幼兒園之前，孩子每次見到爸爸還會牴觸。

披星戴月的堅持慢慢有了回報。

2012年下半年的一天，在做例行比對時，技術員報出基因“SLC7A14”這個名字後，隨手將實驗材料扔進了垃圾桶。正在忙碌的金子兵聽到卻是一激靈，大腦迅速檢索後，他意識到了這種熟悉感來自何處。原來，金子兵是個“論文狂人”，不僅愛讀論文，還善於對論文進行整理，他會將每篇論文的精華提煉出來；幾年下來，他精讀過的論文已經超過8000多篇。而SLC7A14就曾出現在他此前的整理列表中，“沒有人知道這是一個什麼基因，但是我在一篇論文附件的單細胞測序結果裡看到過這個基因，在視杆細胞從發育到成熟的過程中，這個基因的表達量是比較高的。”

“揀”回來後，金子兵和團隊開始了緊張而漫長的驗證工作。“如果要證明它確實是一個致病基因，就需要在動物身上對這個基因進行同樣的改變；如果改變基因後動物也成了夜盲症，這個基因的致病性才確鑿無疑。”斑馬魚價格便宜，48小時就可發育成熟，便成了金子兵團隊初篩的最佳選擇。

首輪結果為陽性！金子兵為之一振。他一邊繼續在斑馬魚身上做重複實驗，一邊在小鼠身上開啟第二輪驗證。這個結果等起來就比較煎熬了：團隊要先將小鼠的受精卵取出，將同一個基因破壞後，再將受精卵植入小鼠體內，等待其孕育。這一過程大概要7個月之久。金子兵一邊焦急地等待著結果，一邊緊張地關注著國際上的最新動態。“這個工作我們要爭分奪秒地做，不能落在別人後面。”

結果出來，金子兵鬆了一大口氣。第68個致病基因在中國人手中確認！這也是第一個由國內研究人員獨立發現的常染色體隱性視網膜色素變性致病基因。相關成果2014年在英國《自然》（Nature）旗下綜合性子刊《自然通訊》（Nature Communications）發表，也實現了中國眼科界在該雜誌上論文發表“零”的突破。

緊接著，金子兵又進行了國內最大規模的針對夜盲症的基因篩查研究，開發並建立了我國迄今為止最大的夜盲症致病基因資料庫，將此類疾病的基因診斷效率提升至60%以上。“透過這一研究，我們想明確，在中國的夜盲症病人當中，哪些基因是最主要的致病基因，這些病人也會是未來我們治療研究的主要著力點。”研究明確了中國夜盲症病人的5大隱性致病基因，而由金子兵發現的新致病基因SLC7A14位居第五。研究資料還顯示，在所有的夜盲症病人中，大概15%的人患病並不是源自父母的遺傳基因，而是自身基因發生了突變；也就是說，15%的夜盲症患者出現了新生突變。這一資料也在眼科界引起轟動。透過這一系列的研究，金子兵更是培養了不少優秀的青年人才。

金子兵正在研究患者的診斷影像。記者 和冠欣攝

幹細胞治療迎來曙光

金子兵最終的目標，是用幹細胞治療為患者驅散黑暗。經過多年的努力，這已經不是天方夜譚。

然而，邁向治療的每一步都走得不容易。背後，是從無到有的突破，是從有到優的超越。

通常來說，從誘導多功能幹細胞分化成視網膜細胞需要150天左右的時間。而在金子兵團隊，這個時間縮短到100天以內。“自然成長週期要150天，要想讓它加快一點，就得在一些關鍵節點上加點兒‘催化劑’。”金子兵所說的“催化劑”，是團隊在分子調控領域的原創性技術。

再比如，國外研究者在進行幹細胞治療視網膜疾病臨床研究時，採用的是將分化後的單個視網膜細胞混入液體注入眼睛的方式。這種方法操作簡單，但是精準度難以保證。金子兵創新性地研發出了“移植片”：將柞蠶絲加工成奈米支架材料，再把細胞種上去形成移植片，這樣一來，就能將視網膜細胞精準送達指定位置。更令人欣慰的是，這一材料在使用兩個月後可自動降解。動物實驗顯示，將移植片移植到盲兔的眼睛後，不僅未誘發炎症反應，還讓兔子重新獲得了部分視覺感光能力，這一發明也填補了國際空白。

在金子兵看來，幹細胞治療並不是最完美、最精準的治療方案。與基因編輯結合，才能給病人提供最優解。

“未來兩者一定是互補的，針對疾病的不同階段發揮作用。”金子兵說，如果病人視網膜的細胞還在，但是功能喪失，這時就可以採用基因編輯的方法，“細胞不是一個個體，它會跟周邊的神經‘手牽手’形成神經環路，目前的證據很難保證每一個移植後的細胞都能完成正確的神經連線，所以自己的細胞能用是最好的。如果細胞已經凋亡，那麼我們可以採取直接替換細胞的方式進行治療。”

夜盲症也並非金子兵研究的終點。

事實上，相關的應用基礎研究正有序推進，視網膜疾病的相關致病基因正一個個浮出水面。

我國是近視大國，兒童高度近視是威脅視力乃至致盲的主要病因，其發病機制研究難度大，因而在高度近視的干預防控等方面也面臨很大挑戰。金子兵和同事發現並明確了全新的高度近視致病基因BSG，他們還發現了一個有趣的現象：父母雙方在完全沒有攜帶高度近視基因的前提下，如果生育時父親的年齡超過35歲，下一代發生高度近視的機率會增加很多。這一發現入選了2017年中國醫藥生物技術十大進展，為早髮型高度近視患者的治療提供了新思路。

黃斑變性也是最常見的造成視力永久損害的疾病之一，在我國，約1/3的老年人受這一疾病的困擾，嚴重者甚至失明。對這一疾病，目前的治療手段只能緩解症狀、延緩疾病進展。大約20年前，金子兵在留日期間，其另一位導師直井信久就在門診中發現，部分黃斑變性的患者存在異常表型，經過長期跟蹤隨訪，始終難以發現病因。當時，金子兵已經篩查排除了部分疑似基因，導師退休前，將該研究重任託付給已回國工作的金子兵。透過對來自同一地區5個家系的臨床特點及遺傳學研究，金子兵帶領團隊分析發現了該疾病的一個全新致病基因——CLEC3B基因，揭開了該疾病的神秘面紗，無疑也為治療推進了重要的一步。

對此前發現的夜盲症新的致病基因SLC7A14的研究也未止步。由於該基因同樣高表達於內耳毛細胞，金子兵懷疑該基因突變引起的夜盲症患者同樣也存在聽覺系統問題。而透過對相關人群的聽覺檢查發現，這些人確實存在高頻段的聽覺異常，從而首次以確鑿的證據證明“視聽命運共同體”在基因水平和疾病方面的重疊性，為今後眼科和耳鼻喉科的臨床診治奠定了新的基礎。

作為一名眼科醫生，面對陷入黑暗中的失明患者，金子兵常常感同身受。他曾說，在未知的科學世界裡奮鬥跋涉，也猶如在黑暗中摸索前行。“天下無盲，是我們不懈的動力和信念。”

他期待著，未來有一天，醫生們可以改變“話術”：

“您這病是視網膜色素變性。”

“這病不一定會致盲。”

“這病有治療的可能。”

（原標題：天下無盲）

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