北京奧運銅牌得主,好奇的罕見病患者,以及她們共同的基因突變

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摘要:2008年的北京奧運會上,她在100米欄的比賽中斬獲銅牌。照片上看,這名健碩的運動員腿上滿是肌肉,手臂青筋暴起,像極了漫畫裏的超級英雄。2013年,普裏西拉的經紀人給她打了通電話,說有比特來自愛荷華州的女士想要和她談一談,因為她覺得她們擁有同樣的基因突變。最後,經紀人說服她與牽線的中間人聊一下,這個決定最終改變了普裏西拉的命運。與此同時,吉爾的症狀出現了更多變化。這一次,吉爾聽從了醫生們的意見。

▎藥明康德內容團隊編輯

普裏西拉·洛佩斯-施利普(Priscilla Lopes-Schliep)是加拿大歷史上最出色的短跑運動員之一。2008年的北京奧運會上,她在100米欄的比賽中斬獲銅牌。照片上看,這名健碩的運動員腿上滿是肌肉,手臂青筋暴起,像極了漫畫裏的超級英雄。

▲一名愛荷華州的女士(右)想要和普裏西拉(左)聊一下,因為她覺得她們擁有同樣的基因突變(圖片來源:參考資料[2])

2013年,普裏西拉的經紀人給她打了通電話,說有比特來自愛荷華州的女士想要和她談一談,因為她覺得她們擁有同樣的基因突變。“呃,我不確定……”普裏西拉很自然地回答道。

最後,經紀人說服她與牽線的中間人聊一下,這個決定最終改變了普裏西拉的命運。

女巫的手指

打算與普裏西拉通話的女士叫吉爾·維爾斯(Jill Viles)。在外表上,她幾乎是普裏西拉的對立面。在一張照片裏,身著藍色比基尼的她軀幹看起來很正常,但四肢卻骨瘦如柴,細得嚇人。她的手臂就像插在雪人身上的樹枝,大腿還沒有膝關節寬,連她自身的體重都支撐不了。

吉爾出生於1974年。小時候的她除了有些瘦小,沒有什麼其它令人擔心的异常。但從四歲起,學前班的老師注意到她走路磕磕絆絆,經常摔倒。“當我走路時,會感覺到有粗糙的小手和手指抓住我的小腿,讓我用力摔倒。”吉爾回憶道。她對她的母親說,是“女巫的手指”絆倒了她。

吉爾的父親從她的身上看到了自己的影子——他小時候也會走得跌跌撞撞,醫生認為他有輕微的小兒麻痹症。但顯然,吉爾的症狀要嚴重多了。在醫生們的推薦下,他們前往知名的妙佑醫療國際(Mayo Clinic)就診,想要找到問題的答案。

但吉爾全家也難倒了經驗更豐富的醫生們。血檢結果顯示,吉爾與她的父親和哥哥一樣,體內的肌酸激酶水准要高於正常值。這是一種肌肉受損時會釋放的酶,表明這個家庭可能受某種肌肉萎縮症的困擾。然而肌肉萎縮症一般不會出現在小女孩身上,為何只有吉爾難以正常行走,而她的父親和哥哥卻看似正常?

▲11歲的吉爾(圖片來源:參考資料[1])

之後的每個夏天,吉爾都會前去隨訪,但每次都得到同樣的答案。醫生們不知道她得了什麼病,也不知道該怎麼治療她。與此同時,吉爾的症狀出現了更多變化。她不再常常摔個“狗啃泥”,但腿部卻經常有灼燒感。她和其它女孩一樣長個子,但手臂和腿部的脂肪卻在不斷消失。8歲時,班裡的其它孩子甚至能一手握住她的四肢,問她是不是在家裡沒飯吃。

醫生說像她這樣的情况很特殊。“從一方面看這是好事,因為醫生們很誠實。但另一方面,這也讓我感到非常害怕。”吉爾說道。

肌肉與神經

吉爾上大學時長到了一米六,但體重不足40公斤。大學裏,她每週要在圖書館裏泡上25小時,從各種教科書和論文裏尋找自身肌肉疾病的原因。在幾個月的徒勞無功後,她讀到了一篇發表在《肌肉與神經》雜誌上的論文。這篇論文提到了一種叫做EDMD(Emery-Dreifuss muscular dystrophy)的罕見肌營養不良症,裡頭的照片讓她感到極為眼熟。

“這不是我爸爸的手臂嗎?”她想到。

▲論文圖片裏的手臂吸引了吉爾的注意(圖片來源:參考資料[3])

吉爾的父親身材瘦削,前臂的肌肉卻棱角分明,就像大力水手那般。而EDMD患者的典型症狀,就包括异常增大的前臂。此外的典型症狀還包括下巴碰不到胸口,以及腳後跟碰不到地面等。吉爾讀到這裡,只覺得全身發凉——這三個症狀她全都有。她還想到自己小時候因為脚跟碰不到地面,覺得自己特別適合穿高跟鞋。現在想來,這實際是遺傳病的一種症狀。

論文裏還提到,EDMD患者會出現心臟問題,這引起了她的關注。由於不想讓家人擔心,她在家裡的時候,只會偷偷閱讀這些資料。但有一天,她的父親從她的包裏翻出了這些論文,告訴她自己確實有論文裏描述的症狀。“我知道……這些手臂,還有脖子。”吉爾說道。“不,”吉爾的父親回答道,“我是說所有的心臟症狀。”

幾年前,吉爾的父親就因為心律不齊找過醫生,醫生說他不過是因為病毒感染。吉爾馬上把父親帶到當地的心臟中心要求檢查。在最初的拒絕之後,拗不過吉爾的醫生與護士終於為她的父親裝上了心電監護儀。就在那一天,儀器檢測到吉爾父親的心律一度跌到了二十幾。這說明他的心臟要麼强健到和環法自行車賽的冠軍一個水准,要麼他可能很快要猝死。醫生們急急忙忙將吉爾的父親推上手術臺,給年僅45歲的他安裝上了心臟起搏器。

“她救了她爸爸的命。”吉爾的母親說道。

突變的基因

儘管確認這一家子可能存在某種嚴重的問題,要確診他們是否患有EDMD,還是超出了當地這家心臟中心的能力。吉爾並沒有放弃,而是决定繼續從論文裏尋找線索。

19歲的她讀到在遙遠的義大利,有一群科學家正在尋找EDMD患者做研究。她列印出了論文,找到當地的神經科學家,想要對方做引薦,卻又一次遭到拒絕——“不,你沒有得這個病。”神經科學家嚴正地說道,甚至都沒有看一眼吉爾帶來的論文。

吉爾决定直接給義大利的研究組進行聯系。她繪製了自己的家庭樹,標注上了家人出現的所有症狀,然後附上了自己的照片,一起寄到了義大利。義大利人回復了吉爾的郵件,請求家人的DNA樣本。“如果沒有DNA,寄血樣過來也可以。”信裏寫道。

吉爾找到了護士朋友幫忙,採集到了家人的血樣,然後寄到了義大利。隨後,便是杳無音訊的四年。

▲義大利研究者們的回信(圖片來源:參考資料[1])

如今,全基因組測序可以在短短幾天內完成。但在上世紀90年代中期,基因測序工作可不是什麼輕鬆的活。直到1999年,義大利人才給吉爾回信。

信裏說吉爾的LMNA基因發生了突變。他的父親、兩名弟弟、一名妹妹也帶有同樣的突變。在義大利課題組研究的另外四個EDMD家庭裏,同樣存在這個基因突變。

LMNA基因編碼產生核纖層蛋白,在細胞核中提供結構功能,也能調控基因的轉錄。當它發生突變,就會引起多種症狀不一的疾病。當然,它也會影響身體構建脂肪和肌肉的管道。在這個基因的關鍵位置上,基因密碼中的“G”變成了“C”。

義大利科學家把他們的發現發表在了《自然-遺傳學》上。在論文的最後,他們特別感謝了吉爾的貢獻。

第二種疾病

在聽說吉爾的故事之後,約翰·霍普金斯大學的一名實驗室首長邀請她去做實習,而實習的內容是閱讀科學文獻,尋找由核纖層蛋白突變導致的疾病。吉爾樂於做這份工作,因為她能從中學到關於自己的更多知識。

有一天,她讀到了一種叫做“部分脂肪營養不良”(partial lipodystrophy)的罕見疾病,它能讓患者身體某些部分的脂肪徹底消失,只留下肌肉與血管凸顯出來。看著論文裏的患者照片,吉爾的心中又湧起了一種熟悉的感覺。

吉爾有沒有可能得了不止一種罕見病,而是兩種?

她在實習期間參加了一場醫學會議,和醫生們探討了她的想法。和之前一樣,醫生對她的想法付之一笑,認為這不過都是她腦補出來的。這種情況並不罕見,很多人在讀到一些疾病的描述後,也會覺得自己得上了這種病。

這一次,吉爾聽從了醫生們的意見。顯然,一個人身上出現兩種不同罕見病的概率實在是太低了。更何况,EDMD已經够讓她擔心了——從文獻裏,吉爾讀到由於心臟方面的問題,EDMD患者的平均壽命是40歲,而當時她已經25歲了。閱讀這些文獻給她帶來了巨大的壓力,甚至讓她住進了醫院。在諮詢完醫生們的建議後,她决定不再繼續追跡這些資訊,轉而享受人生。

▲儘管吉爾的父親在63歲因心臟病去世,這依舊大大超過了EDMD患者的平均壽命(圖片來源:參考資料[1])

但疾病並不會因為患者的視而不見而消失。很快,吉爾徹底喪失了獨立行走能力。差不多同一時候,她的父親也走不動路了。五年後的一天,吉爾的父親在自己最心愛的椅子上永遠睡了過去。他的心臟終於走到了極限。

偶然的相遇

在父親去世的幾天後,吉爾與她的兄弟姐妹們相聚了。當周晚些時候,吉爾的妹妹貝絲蒂(Besty)將她拉到一邊。在聽說“部分脂肪營養不良”的可能性後,貝絲蒂曾參加一場會議,從中瞭解到一名奧運短跑運動員身上的脂肪“可疑的少”。她給吉爾看的照片,正是本文開頭提到的普裏西拉。

吉爾看著普裏西拉全身的肌肉,不知道該做什麼評論。她與普裏西拉的體型差距實在是太大了。

但隨著葬禮的結束,吉爾卻越發好奇。她不斷在網絡上蒐索普裏西拉的照片,這不僅包括她跑步時的照片,還包括她居家生活時的照片。從這些不同的角度,吉爾再次看到了許多熟悉的畫面——同樣突出的血管,同樣的肩部與手部曲線,同樣在髖部和臀部出現的明顯分界。

這一瞬間,吉爾知道普裏西拉和她有同樣的疾病。“你知道它的存在,但很難表達清楚,”吉爾說道,“我知道我們是從同一塊布上裁剪下來的,這是一塊非常罕見的布料。”

她决定聯系普裏西拉,一方面提醒她可能帶有同樣的基因突變,另一方面也想知道,為什麼同樣的基因突變,在她們兩人身上造成了截然不同的結果。

▲大衛·愛潑斯坦是為吉爾牽線的中間人,也是記錄這個精彩故事的作者(圖片來源:大衛·愛潑斯坦個人官網)

一場偶然中,她聽到記者大衛·愛潑斯坦(David Epstein)在電視上文宣一本關於基因和運動的書。她給大衛發去了這些年來她收集的所有資料,而大衛恰好認識普裏西拉的經紀人。這名經紀人知道,普裏西拉因為肌肉异常發達,沒少受藥檢官員的質疑。這或許是她徹底洗清嫌疑的一個機會。在他們的安排下,吉爾與普裏西拉通上了電話,並最終見上了面。

兩人雖然體型差异巨大,童年卻相當類似,都被同齡人視為怪物。她們一見如故,在見面時開始比較身體部位的形狀,這也讓普裏西拉相信了吉爾的理論。“讓我們一起找到答案吧,”她心裡想道,“一個基因怎麼能給我帶來這樣的變化,卻讓你變成那個樣子呢?”分別時,吉爾遞上一張支票,邀請普裏西拉去做基因檢測,普裏西拉欣然接受。

改變的生活

與現在不同,當時的基因檢測還沒有那麼普及,不少診所都拒絕了普裏西拉的要求。直到一年後,在吉爾的幫助下,“部分脂肪營養不良”領域的一比特頂尖專家才同意為她做基因檢測,以及疾病的評估。

基因檢測結果顯示吉爾又一次猜對了答案。普裏西拉編碼核纖層蛋白的基因上也有突變,但突變的位置與吉爾的有些區別。兩處突變之間的些許距離,讓吉爾出現了EDMD,而讓普裏西拉全身長滿肌肉。此外,吉爾與普裏西拉都確診患有“部分脂肪營養不良”,且都屬於同一個分型。

結果出來時,普裏西拉正在逛商場,打算拿漢堡和薯條當午飯。醫生卻給她打去了電話,讓她從今往後只能吃沙律。一頭霧水的普裏西拉從醫生處得知,由於她的“部分脂肪營養不良”,她血液裏的甘油三酯水准是正常水准的三倍。基於極高的血脂水准,她很有可能會出現胰腺炎發作。

▲僅憑網上蒐索的圖片,吉爾就認為她和普裏西拉具有一個基因突變,而不同通路的啟動導致了她們的不同症狀(圖片來源:參考資料[1])

普裏西拉給吉爾打去電話表示感謝。僅憑互聯網上蒐索的圖片,她就認出了普裏西拉可能存在的基因突變與疾病。如果不是因為吉爾,普裏西拉隨時可能住進醫院。

為了尋找答案,吉爾又一次紮進了文獻堆裏。這一次,她發現了一個叫做SREBP1的蛋白,它的功能是管理脂肪的儲存。在飯後,SREBP1能幫助細胞决定是將脂肪儲存起來,還是馬上用掉。在動物實驗裏,科學家們發現細胞裏積累的SREBP1會導致兩個截然相反的極端結果——肌肉的極度萎縮,或是肌肉的極度增長。

她給研究人員發去了一份郵件,說她認為SREBP1可能與核纖層蛋白有著相互作用。這一點最終得到了確認,甚至改變了研究團隊的探索方向。像這樣由局外人向科學家提出關鍵建議的例子,幾乎萬中無一。

保持好奇心

吉爾說在她的有生之年,可能是看不到治療上的突破了。但她不想讓她在自身疾病的探索之旅中積累的知識就這樣白白浪費。她的父親是她幫到的第一個人,極大延長了他的壽命。普裏西拉是她幫到的第二個人。

剩下的時間,吉爾和普裏西拉一樣對外宣稱“退役”,將更多的時間留給自己的家人。但熟悉吉爾的人都知道,她的好奇心永遠不會停下脚步。大衛在自己的官網上提到,吉爾最近給他發來了一篇技術性很强的論文,裡頭談到如何逆轉肌肉萎縮病情的方法。“我不想讀太多,但我就是好奇。”吉爾說道。

參考資料:

[1] The DIY Scientist,the Olympian,and the Mutated Gene,Retrieved July 24th,2021,fromhttps://www.propublica.org/article/muscular-dystrophy-patient-olympic-medalist-same-genetic-mutation

[2] Something Only I Can See,Retrieved July 24th,2021,fromhttps://www.thisamericanlife.org/577/something-only-i-can-see

[3] Feza Deymeer et al.,(1993),Emery-Dreifuss muscular dystrophy with unusual features,Muscle and Nerve,DOI:https://doi.org/10.1002/mus.880161214

[4] How an Iowa mom changed genetic research and an Olympic athlete's life,Retrieved July 24th,2021,fromhttps://www.desmoinesregister.com/story/news/2017/08/17/iowa-woman-genetic-discovery-changes-olympic-athletes-life-jill-viles-priscilla-lopes-schliep/541390001/

[5]《成長的邊界》-大衛·愛潑斯坦,後浪|北京聯合出版公司,2021年4月出版

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