港大兒科前線:多組學時代為診斷與治療兒童基因病帶來新曙光


鍾侃言醫生
香港大學李嘉誠醫學院
臨床醫學學院兒童及青少年科學系臨床副教授

 

基因疾病嚴重威脅嬰幼兒健康,可能引發發育遲緩、先天缺陷、智力受損乃至器官衰竭。對關注子女健康的家長而言,儘早發現致病基因,是預防和降低兒童健康風險的關鍵。

在香港,現行初生嬰兒篩查計畫已能檢測多種基因疾病,包括葡萄糖六磷酸脫氫酶缺乏症(G6PD)、嚴重聯合免疫缺陷病(SCID)、脊髓肌肉萎縮症(SMA)及三十種代謝病。這些篩查僅需抽取嬰兒少量血液,就能在基因疾病早期識別潛在患者;醫院更可借助血液樣本開展全基因組測序,一次性篩查數以萬計基因中的致病變異,大幅提升診斷效率。

基因如同人體 “生命說明書”,調控生理機能運轉,但僅「閲讀」基因不足以洞悉複雜分子機制:RNA 傳遞基因 “建造信息”,蛋白質是構成身體的 “建築材料”。若要從分子層面破解疾病,需同步追蹤這些分子的變化。因此,近年臨床研究逐步邁向 「多組學」 分析,不僅聚焦基因組(Genome),還涵蓋表觀基因組(Epigenome)、轉錄組(Transcriptome)、蛋白質組(Proteome)及代謝組(Metabolome),從多層面深度剖析基因疾病,助力精准診斷罕見病,瞭解疾病發展路徑,為病童定制個性化治療方案。

香港和世界各地科學家的研究證實了多組學的價值,他們整合全基因組與全轉錄組測序文獻后發現:二者聯合能將罕見基因疾病診斷率提升至 1.24 倍,其中 4.6% 的病例靠轉錄組學獲得全新診斷。香港大學李嘉誠醫學院團隊也借多組學技術,發現新型罕見病致病基因DDX39B,還在患者血液中識別出異常 RNA 剪接特徵,為神經發育障礙研究帶來重大突破。這些創新診斷既給患者家庭明確答案,也減少臨床不確定性,緩解家長焦慮。

多組學更給臨床治療帶來革命。2016年,罕見病巴頓氏症患者米拉(Mila Makovec)受益於該技術。美國波士頓兒童醫院團隊通過多組學分析,發現其 MFSD8 基因存在異常 RNA 轉錄,因變異獨特,傳統療法無效。團隊為她定制個性化反義寡核苷酸(ASO)藥物,成功恢復正常基因表達。這款藥物一年內通過細胞和動物測試,獲美國食品藥物管理局特別批准以單病例(N-of-1)臨床試驗形式開展治療,成為個性化醫療重要里程碑。

不過,多組學分析需獲取受疾病影響的組織樣本,不同組織基因表達差異顯著,雖常規基因測序用血液即可,但研究顯示,皮膚纖維母細胞更能呈現神經、肌肉及發育相關罕見病的基因表達特徵,用其進行全轉錄組測序,較使用血液樣本額外提升 6.2% 診斷率。

總括而言,多組學時代為兒童基因病診療帶來突破。家長理解並配合醫療團隊診斷需求,必要時同意皮膚活檢等樣本採集,既能助力孩子診療,也能推動醫學研究,讓更多患病兒童早日受益于新一代精准醫療。

 

<刊載於《明報》>