诊断医学的未来是什么?

作者接受了基因检测、扫描和其他高科技诊断,旨在报道“个性化医疗”的趋势将如何影响我们。

左宗棠鸡还剩下一些放在咖啡桌上。那些没有沾到我嘴里的酱汁,现在正凝固在我的T恤上。《美国偶像》刚刚开始。而梅根,我刚订婚三天的未婚妻,正准备用几乎和筷子一样长的棉签擦拭我的口腔内部。“好了,张开嘴,”她说。“再张大点。”她是一名医生。我照做了。“你知道吗,这些看起来像小小的巴氏刷,”她若有所思地说。我猛地合上了嘴。“来吧,张开,”她说。我磨蹭着。“我爱你,”我说。“吻我。”“让我专心,”她说。“万一我做得不对怎么办?”“那么,”我回答,“我大概永远也不知道我会不会死。”梅根,在我要求下,正在搜集我的DNA,因为我在探索我身体的未来。这是我的任务:做我能做的所有医疗测试,来预测我身体在未来5年、10年、15年后的情况。我着手寻找最先进的诊断技术,这些技术的早期应用将让我尽可能地接近未来的医学,届时医生将利用基因和影像学检查来预测一个人容易患上哪些疾病。当疾病发生时,治疗将为每位患者量身定制。研究人员、医生和制药公司正在开发这种新的基因疗法,他们称之为个性化医疗。他们的口号是:“在正确的时间,为正确的人,提供正确的治疗。”

在很多方面,我的编辑给了我一份梦寐以求的工作。我一直对自己的健康状况抱有相当浓厚的兴趣,这始于12岁时我要求父母带我去医院,因为我感觉左边乳头下方有一个肿块。他们满足了我——几年后,在一次大学参观中,我坚信自己死于尿路感染,又让他们匆忙带我去了密苏里州哥伦比亚的一家医院。诊断结果:乳头正常,尿液正常。在我遇到梅根之前,我完全不知道医生会把像我这样的人称为“过度担忧的健康者”。这是个好消息;我一直以为自己只是个疑病症患者。

然而,现在我们坐在沙发上,我和我的未婚妻不得不承认一个奇怪的讽境,那就是我可能真的有问题,我可能携带的基因将让我比计划更早地离世。这可能比我的乳头更严重。

“如果发现你将患上某种罕见的疾病,你可以卖掉订婚戒指,用钱来支付治疗费用,”梅根说,半开玩笑。她倾斜我的头,以便能将棉签更深地按进我的脸颊。

我用那种嘴里有牙医手指时发出的声音问道:“你做得对吗?”

“我不是白痴,”梅根说,声音一如既往。
我把每个棉签放进一个带额外粘性封口的衬垫信封里,以免弄脏联邦快递员的衣服。几周后,我希望能大致了解什么会杀死我,以及何时。我冲梅根笑了笑。她却说:“我应该等结果出来后再答应嫁给你。”

现在是2015年,我想让你们认识一个人。她叫贝蒂,25岁,身体健康,尽管她的叔叔有些心脏问题。她的医生建议她进行基因组测序。贝蒂担心如果结果不好,她的保险公司会拒保她,但国会终于禁止了这种歧视。测试结果并不理想:它们显示有三种基因变异,已知会使心脏病发作的风险增加五倍。贝蒂和她的医生立即开始了一个基于饮食和运动的预防计划,当然,还有针对她基因量身定制的药物。

五十年过去了。贝蒂没有出现心脏问题,但有一天她的胳膊开始疼痛。她认为这是因为园艺干得太多了,但她的医生一眼看了她病历中的基因结果就知道得更多。他诊断为轻度心脏病,并制定了定制化的治疗方案。贝蒂活到了22世纪。

然而,在今天——2005年——贝蒂只是一个梦想。她是“个性化医疗”的典型代表,是美国国立卫生研究院(NIH)研究员弗朗西斯·柯林斯(Francis Collins)创造的人物,他曾参与人类基因组图谱的绘制。柯林斯与克雷格·文特尔(Craig Venter)及其公司塞莱拉(Celera)一起,识别出了构成人体建造手册的25,000个基因。尽管遗传学家已经能够锁定由单一基因突变引起的疾病——如囊性纤维化、镰状细胞性贫血、亨廷顿舞蹈病和泰-萨克斯病——但绘制出我们DNA的完整序列,使他们能够开始探索根源更复杂的疾病。

人类基因组图谱为科学家提供了我们所有基因的完整视图,包括每个人DNA中都存在的小变异,称为单核苷酸多态性(SNP),或简称“snips”。其中一些变异是无害的,但另一些变异,当它们相互作用时,会产生导致我们最严重疾病的指令:癌症、心脏病、糖尿病、帕金森病、精神分裂症等等。

现在有几十家公司,正一丝不苟地比较患病者和未患病者的DNA样本,寻找与这些疾病相关的SNP。如果他们发现只有在疾病样本中存在的变异,他们就可以制造试剂——从而制造检测——来检测血液或DNA拭子中的SNP。

例如,塞莱拉的科学家在过去两年中发现了表明心脏病风险正常水平两倍以上的SNP——使携带这些变异的人与糖尿病患者、吸烟者以及高胆固醇患者面临相同的风险。这就是为什么看似健康的人会在47岁突然死于心脏病的可怕科学。个性化医疗的承诺在于能够找到那些否则无需担心的人,密切监测他们,并让他们开始预防性治疗。

我很想做塞莱拉的测试,但至少还需要一年才能准备好。而且,尽管目前有大约800种基因检测可用,但其中大多数只是筛查人类中罕见出现的疾病。我进行的13项检测——来自DNA Direct、Genelex和Kimball Genetics——都是针对生活中普遍存在的常见疾病,而且都只针对单基因突变。塞莱拉和其他公司正在专注于多基因问题,但这需要很多年。因此,研究人员也在研究那些完成我们个体基因组“脏活”的蛋白质。我这里说的是蛋白质。

蛋白质由基因指令构建,然后构建我们的整个身体。当指令出错时,蛋白质就会做坏事——破坏正常的生物功能并导致疾病。新兴的蛋白质组学领域致力于识别这些蛋白质,这是推动个性化医疗的重要辅助策略,因为任何给定的基因可能活跃,也可能不活跃,但某种蛋白质的存在可以明确地告诉你是否会患上某种疾病。许多医生已经检测促炎标志物C反应蛋白的高水平,这是心脏病早期的一个因素。

包括杜克大学基因组医学中心主任杰弗里·金斯伯格(Geoffrey S. Ginsburg)在内的其他个性化医疗的支持者表示,要让基于基因的预测性测试成为常规体检的一部分,正确的技术只是一个障碍。联邦卫生机构对检测规程、准确性,甚至患者DNA应如何得到保护的监管都很少或根本没有。我购买的测试中没有一家公司是医生推荐的;我自己进行了研究,检查了他们实验室的声誉以及它们是否由真正的遗传学家运营。但就我所知,其中一个拥有我DNA的实验室可能正在犯罪现场栽赃我。还有保险问题:很少有公司报销基因检测的费用。虽然美国参议院已经通过了禁止基于患者基因检测结果歧视的法律,但众议院尚未跟进。我只希望我的保险公司没有读到这篇文章。

我躺在沙发上看着电视,想着要不要吃点安眠药。我每周晚上都会吃一小片白色药片来帮助睡眠(过度担忧的健康者通常在凌晨3点醒来,担心这担心那)。突然,我却极度渴望保持清醒。查理·罗斯(Charlie Rose)节目正在播出,今晚的嘉宾是哥伦比亚大学医学中心心血管研究所所长、外科医生穆罕默德·奥兹(Mehmet Oz),我下周就要接受这项检查了。现在,数百家医生诊所将全身CT扫描作为虚拟体检来宣传,让你安心地知道自己的器官是否出现了结构性异常。其他人则警告说,扫描还会使人暴露在高剂量的辐射下。事实上,奥兹在哥伦比亚大学的同事之一、辐射生物学家大卫·布伦纳(David Brenner)已经证明,中年时接受全身CT扫描,患辐射诱发癌症致死的风险为1/1200。

奥兹在警示时表现得惊人地随意。“好吧,你扫描的是全身。你如何保持安全?”罗斯显得困惑。我坐了起来。“但更大的问题是,你发现了并非真正问题的问题……这会引发一系列评估,这些评估本身就带有风险。你会导致癌症,很可能和你发现的一样多。”

在我接受扫描的前一周,我还有其他需要处理的邮寄式诊断。除了利用我们的基因来预测我们可能患上的疾病外,研究人员还希望利用它们来定制治疗方案。因为药物在每位患者体内的作用都不同,这取决于他们的基因构成,生物技术公司正在开发检测,以确定哪些药物对哪些患者最有效。

生物技术巨头基因泰克(Genentech)开发了赫赛汀(Herceptin),这是一种针对25%患者的乳腺癌治疗药物,这些患者拥有过多的HER2基因。携带过多HER2基因的肿瘤细胞会过度产生一种促进细胞分裂和快速生长的蛋白质。医生使用两种FDA批准的测试来寻找HER2基因的功能失常,如果找到,就会开出赫赛汀。

位于西雅图的小型生物技术公司Genelex和全球制药公司罗氏诊断(Roche Diagnostics)正在竞争销售一种检测,用于预测某人对广泛处方药(如抗抑郁药、止痛药和β受体阻滞剂)是否会产生不良甚至致命的反应。大约一半的美国人口携带的基因突变会加速或减缓这些药物在体内的吸收,这些突变可能导致不良反应。

Genelex寄给我一个试管,装在一个小白色盒子里,看起来像个手表。我让梅根诊所的一名护士抽了我的血,然后我把试管寄走了。实验室将利用血液来确定我的身体如何处理数百种药物。我希望在此期间,我不需要再吃百优解或奥施康定。

探索未来医学的旅程可能会带你去最奇特的地方。我来到了西弗吉尼亚州阿勒格尼山脉的绿泉度假村(Greenbrier Resort),这个度假村数十年来一直保持着AAA和《安德鲁·哈珀隐居报告》等各种评价机构的最高评级,尽管其设计风格以耀眼的绿色地毯为主。主楼是一座拥有803间客房的宏伟建筑,看起来很像白宫,这恰如其分——直到1995年,这里隐藏了一个秘密掩体,供国会在首都遭受袭击时使用。尽管该度假村位于一个以贫困率高和电影《激流四勇士》而闻名的州,但一些美国最富有的人却选择这里作为他们的避暑胜地。这里有三个屡获殊荣的高尔夫球场、槌球场、矿泉水疗和射击场。在我抵达的当天,《绿泉今日报》的早报刊登了一则猎鹰术课程:“了解这项国王运动的历史,并与我们训练有素的猎鹰互动。”

然而,我没有时间玩乐。我来这里是为了在绿泉世界闻名的健康诊所进行一次全面检查,该诊所为那些公司有兴趣防止他们突然昏倒的行政人员提供服务。例如,绿泉配备了一台飞利浦Brilliance CT 16。这是世界上最快的CT设备之一,可以在30秒内扫描全身,还能在心脏搏动间隙捕捉图像,这种方法可以检测到最终会导致堵塞的微小斑块。

但绿泉的个性化医疗模式早于CT扫描。事实上,该诊所的创始原则是“在症状出现前发现问题”,这——除了使用良好的技术——还需要医生投入大量的注意力(换句话说,时间)。这在一个病人可以通过刷信用卡支付950美元的全身扫描费用,而不是通过转诊来规避医疗管理限制的地方是可行的。但这引出了一个没有人愿意正面回答的问题:在这个新模式下,人们将如何负担医疗费用?保险公司会把赔付从治疗转移到预防措施吗?还是只有像绿泉这样的常客才能获得最先进的医疗科学?

现在是早上8点,我的体检从与该诊所10名医生之一、一位名叫杰弗里·格雷夫斯(Jeffrey Graves)的温和南方人进行的一小时谈话开始。他先询问我的病史,然后在一个令人作呕的绿色检查室里对我进行体检。从这里开始,一切都与常规体检不同了。格雷夫斯让我进行一系列测试,我将在诊所里度过(好或坏)近10个小时。我发现这个地方的奇特之处在于,它将来自广泛医学专业的诊断设备集中在一处。这是一个疑病症患者的天堂。

于是,我做了一些我从未做过的事情:我坐在隔音室里,由技术人员检查我是否有早期听力损失(没有!);我做了心电图,通常只有胸痛的人才会做(我的心律正常);我对着一个塑料管的肺活量计吹气,它检查我的肺活量,这是哮喘和肺病的指标(我的肺活量略有受限);我躺在一张硬桌子上,盯着天花板上的“喝牛奶?”贴纸,同时一个低射线的X光臂扫描我的骨密度(远低于平均水平)。谢天谢地,我才30岁:在即使是最坚定的个性化医疗支持者建议我做结肠镜检查的20年内,我指望科学能找到更好的方法。(一家加拿大医疗设备公司正在开发一种测试,以识别直肠粘液中与结肠癌相关的糖。)

我抽了三次血,足够进行肝脏、心脏和血脂检查。除了将我的读数分为HDL(“好”)和LDL(“坏”)胆固醇外,格雷夫斯还计划将一份血样送往Berkeley HeartLab,这家实验室几年前成为该国首批提供进一步分析的私人实验室之一。标准的胆固醇测试只计算胆固醇颗粒的数量;它们不识别其化学成分。但Berkeley会检测LDL中最有害、最致密的颗粒,这些颗粒更容易穿透动脉壁。这些颗粒的存在会将心脏病风险增加三倍。

在测试之间,我喝了一夸脱有毒的造影剂,以便在全身CT扫描期间让我的肠道在电脑屏幕上显现(我得知,这次扫描将让我承受相当于连续进行100次乳房X光检查的辐射剂量)。

我问格雷夫斯关于CT扫描的争议,他说他能理解争论的双方。他告诉我一个健康患者的病例,该患者有正常的压力测试和心电图史——不是任何一种扫描的明显候选者。但当机器扫描他的心脏,拍摄收缩时的照片时,格雷夫斯可以看到该患者的动脉严重钙化。这个人可能会突然死亡,但相反,他接受了血管成形术。我被说服了。

一位护士把我安置在龙门架上,龙门架滑动我的身体穿过扫描仪,并插入了更多的造影剂静脉注射。我一动不动地躺着。我闭上眼睛。随着桌子来回移动,让摄像头对准我的每个器官,我想:“这一次,我真的会知道我是不是个死人了。”

我放下杂志;我手上的汗水弄湿了纸页。护士叫我进去,我又等了一会儿。我的医生进来了。我让她给我续上我的血压药和安眠药。她坐在凳子上,开始翻阅我的基因检测结果。

“嗯,你没有携带泰-萨克斯病基因,”她说。“那很好。”

“好吧,”我说,屏住呼吸。

“你没有嗜睡症。”我对此并不感到惊讶。
她继续说道:没有牙周病。HLA-B27检测阴性,这是一种与炎症性疾病相关的基因。Apo E阴性,这是冠状动脉疾病的一个罪魁祸首。突然我开始想,我不会是被骗了吧?“所以这些测试都是狗屁,还是什么?”

“不,”她说。“这是好东西。这是真的。”

她翻到另一页,说:“哦,现在这很有意思。”原来我携带两种必需的基因突变中的一种,可以导致血色素沉着病,一种会破坏肝脏的铁过载疾病。但如果没有另一种基因,我不太可能患上这种病。尽管如此,我的医生还是让我几周后再来做血液检查,看看我是否会过量储存铁。(事实证明我没有。)

几天后,我收到一封电子邮件,通知我从DNA Direct订购的一项基因测试已完成,并且可以随时登录该公司网站查看我的结果。我血栓性疾病的检测是阴性的。我松了口气。但接着我想:“什么时候才会出现意外?”

第二天,我的囊性纤维化检测结果出来了。我登录了。阴性。太好了!我的意思是,棒极了!通过DNA Direct,我还进行了可能预示前列腺癌的基因突变测试。DNA Direct不认为患者应该在网上得知自己是否患有癌症——在这个探索过程中,我完全同意——所以一位基因咨询师打电话告知了结果。

“直接说重点,”我说。

“您的检测结果为阴性,”她说。

生活是美好的。

我把这一切都告诉了格雷夫斯医生,当我们坐下来一起查看我的体检结果时。他很高兴。我问绿泉是否有一天会提供这些检测。他说他当然希望如此。目前,患者的兴趣不大,但对格雷夫斯来说更重要的是,现有的检测仍然无法检测出全科医生经常遇到的那种广泛性疾病。他认为这些检测至少还需要5到10年才能问世,这也是那些致力于推动个性化医疗的人的看法。

然后他谈到了我的检测。我的CT扫描显示左肾不规则。格雷夫斯建议最好去找泌尿科医生检查一下,我立刻想起了穆罕默德·奥兹说的关于发现看起来像问题但实际上不是的问题。我的动脉里没有堵塞。我的身体里没有形成肿瘤。(当然,这些扫描只是寻找已形成的肿瘤,而不是可能导致肿瘤形成的细胞。)然后格雷夫斯说了一句我永远不会忘记的话。

“你状态很好,”他告诉我。“就是你太胖了。”我超重80磅。我的胆固醇接近临界值。我的血糖水平在糖尿病边缘。我是心脏病发作或中风的高危人群。那一刻,坐在格雷夫斯医生对面,我不得不面对现实,直到更强大的测试上线之前,我回到了出发点:肥胖。我一直很方便地忽略了一个事实,那就是我可以通过照镜子来预测我身体的状况。基因突变并非都会损伤身体。暴饮暴食,比如每天吃两次薯条,每周吃两次鸡翅,早餐吃饼干,吃很多左宗棠鸡,都会损伤身体。

我问格雷夫斯该怎么办。

“减掉10磅,”他说。

“只减10磅?”

“减掉10磅后,”他说,“再减10磅。”如此往复。一切都很简单。至少现在是这样。

迈克尔·罗森瓦尔德(Michael Rosenwald)在2004年11月的杂志上撰写了关于高科技追踪的文章。

约翰·B·卡内特(John B.Carnett)
约翰·B·卡内特
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