第1章 遗传学家如何思考
很久以来,几乎所有的纽约餐馆老板,都想把食客往兔子窝里赶,赶进一个素食主义、无麸质、三方认证有机食品的健康大迷宫。他们的菜单上标着星号和注脚,服务生个个是专家,告诉你食物的产地、风味的搭配、公平贸易的认证,以及那些乱七八糟、纷繁复杂的ω-脂肪,哪些对你有益,哪些又是有害的。
杰夫[1]却不以为然。作为一名训练有素的年轻厨师,他对纽约餐馆一族的胃口变化了如指掌。他并不反对健康饮食,只是不愿把“为你好”的菜单放在首位。因此,当所有人都在尝试烤绿色小麦和野生鼠尾草籽时,他却用肉、土豆、奶酪和其他诸多会堵塞血管的食材,烹饪出分量十足、令人垂涎、“此味只应天上有”的诱人美食。
母亲大都教导我们要言行一致。杰夫的妈妈也是如此,要他吃自己烹饪出来的东西。杰夫也的确是这么做的,而且,一如既往。
但是,当他的血液中低密度脂蛋白(LDL)出现增高迹象时,就意味着患心脏病的危险增加了,这是他该作出改变的时候了。医生了解到年轻的大厨还有严重的心血管病家族史,更加坚信他必须尽快改变。医生解释说,如果杰夫不大幅度调整饮食,增加每日蔬菜水果的摄入量,那就只能通过药物治疗,来降低日后心脏病发作的风险了。
给出这样一个诊断并不困难,对于每一个像杰夫这样,有家族病史和LDL增高迹象的病人,医生都是这么处理的。
一开始,杰夫很是抗拒,毕竟他在餐饮业以毫无节制的烹饪和饮食习惯著称,还因此得了个“牛排大王”的诨名,如果转而去吃更多的果蔬,他会觉得有辱自己的大名。后来,在漂亮的未婚妻的劝说下,他屈服了,因为她想和他白头偕老。以厨师所受的训练和对减量特有的天赋,他决定翻开人生的新篇章,首先在日常饮食中加入蔬菜水果,将不怎么爱吃的东西掺到爱吃的食物中。就像父母为了孩子的健康,会把西葫芦掺在早餐的松饼里一样,杰夫开始在他的酱汁和简餐里加入更多的水果和蔬菜,并搭配鲜嫩带血的上等牛腰肉。不久,杰夫不仅在理论上理解了医生所谓的饮食平衡,而且身体力行,吃小份的红肉、更多的果蔬、合理的早餐和午餐,等等。
这样坚持了长达3年的“合理饮食”,杰夫的胆固醇水平下降了,他觉得自己已经战胜了疾病。对于通过饮食控制健康的做法,杰夫十分骄傲,这不是每一个人都能做到的。
在严格遵循新的饮食规律之后,杰夫认为自己应该感觉很棒。然而,事与愿违——他的身体一天不如一天。他没有感觉精力更加旺盛,反而开始浮肿、恶心、疲劳。对这些症状的初步检查发现,他的肝功能轻度异常。随后进行的腹部超声和磁共振(MRI)检查,以及最后的肝活检,结果证实——杰夫患上的是肝癌。
所有的人都感到震惊,特别是他的医生,因为杰夫并没有得过乙型或丙型肝炎(可能导致肝癌),也不酗酒,更没接触过任何有毒的化学品。他从未做过任何足以使相当健康的年轻人得肝癌的事,唯一做的就是遵照医嘱改变饮食一这一切,简直难以置信。
对大多数人而言,“果糖”就是那种让水果分外香甜的物质。但如果你和杰夫一样,患有一种罕见的遗传病:遗传性果糖不耐受症(hereditary fructose intolerance, HFI),你的身体就无法完全分解食物中的果糖[I]。这会使得有毒的代谢物在体内聚集,尤其是肝脏,因为你的身体不能产生足够的酶:果糖二磷酸醛缩酶B(fructose-bisphosphate aldolase B)。这就意味着,像杰夫这样的人,“一天一个苹果”不会带来健康!而是招致死亡。
幸好,杰夫的癌症发现及时,可以治好。改变饮食——这一次是朝着正确的方向,远离果糖——意味着他可以长期享用令纽约人艳羡的美食了。
但并非所有的HFI患者都这么走运。像杰夫一样,很多人一辈子但凡吃多蔬菜水果,都会抱怨这种恶心、浮肿的感觉,但他们可能永远不明真相。多数情况下没人当真,即便是他们的医生。
直到一切都太晚了。
有些HFI患者,在生命的某个阶段,会发展出一种自然而强烈的——因而也具有保护性的——对果糖的反感,会刻意躲开含糖食品,尽管他们都不甚明了。杰夫得知自己的遗传性状之后,我们很快见到了他,并向他解释:当患有HFI的病人不听从身体发出的信号——或者听从完全相反的医疗建议时——他们很可能会慢慢出现癫痫、昏迷以至于因器官衰竭或癌症而夭折。
幸运的是,一切正在改变,而且十分迅猛。
就在不久前,即便是世界上最富有的人,也无法窥探自己的基因序列,只因科技还未发展到这一步。而如今,测量显性基因或整个基因组序,即组成DNA的几百万个核苷酸“字母”这一极具价值的基因图谱,其成本甚至低于一台高品质的宽屏电视机,[2]并且这一测量成本还在日益下降。前所未见的遗传数据,正像名副其实的洪流一般,涌现在我们眼前。
所有这些字母中隐藏着什么秘密呢?首先,是对杰夫和他的医生有用的信息,可以对HFI、高胆固醇作出更精确的诊断;其次,是令我们每一个人获益的信息,可以对吃什么、不吃什么作出个性化的选择。这些信息是祖先的馈赠,带着过往亲人的个性签名,让我们明智地选择吃些什么、如何生活,下文还将继续详细探讨。
所有这些,并不是指责杰夫的第一位医生做错了什么,至少从传统医学的角度来看不是。你瞧,打从希波克拉底的时代以来,当医生的一直都是根据先前的病人发病时的样子,来行医问病的。近些年来,我们拓展了诊断的方法。综合精细复杂的各项研究,以及令人痛苦的统计数字,来帮助医生厘清什么样的治疗方案,是对绝大多数人行之有效的。
确实,这无可厚非。大多数时候,对于大多数人而言,这种方式是对的。[II]
然而,杰夫不是大多数人,任何时候都不是。而你,也不是大多数人,我们都不是。
第一个人类基因组被破译出来已逾10年。如今,世界各地的人都可以得知本人全部或部分的基因组。已经非常明确的是,世界上没有哪个人——我是说,没有任何一个人——是“普通”的。事实上,我最近参与的一项研究发现,以建立遗传基因的基准为目的而被视为“健康”的人,其基因序列全部存在变异[III],这与我们之前理解的非常不同。通常,我们之前理解的变异是“可医治”的,也就是说,我们已经知道这种变异是什么,以及如何来处理。
虽然,并非每个人的基因变异,都会像杰夫那样给生活带来严重影响,但这不意味着我们可以忽略它,特别是在可以观察、评估并越来越能采取个性化干预的今天。
然而,并非每位医生都具备相应的手段和训练,为病人提供这种服务。尽管许多医生没有主动犯错,但是由于科学发现改变了我们对疾病的看法,他们以及他们的病人,就显得落伍了。
仅仅了解遗传学还远远不够,这令我们当医生的所面临的挑战更趋复杂。现如今,我们也必须钻研表观遗传学(epigenetics),即研究遗传特性是如何在一代人身上改变与被改变,甚至遗传给下一代的。
印记,就是这样的例子。也就是说,你是从双亲之中的父亲,还是母亲一方继承来的某个基因,要比基因本身更为重要。普拉德-威利综合征(Prader-Willi syndrome)和安格尔曼综合征(Angelman syndrome),就是这种遗传特性的例证。[IV]表面上,这两种病是完全不同的,事实也确实如此。但是,进一步挖掘其遗传特性,你将发现,如果印记基因来自父亲就可能患上普拉德-威利综合征;印记基因来自母亲则可能患上安格尔曼综合征。
孟德尔于19世纪中期发现的基因遗传的二元法虽过于简单,但一直以来被奉为圭臬。然而,21世纪的遗传学正飞速发展,如同疾驰而过的动车组,将老旧马车甩在身后,许多医生只能望尘兴叹。
医学终将追赶上来,历来如此。但是在此之前(坦白地说,即使是在此之后),难道你不想了解尽可能多的信息吗?
好吧。这就是为什么,我要为你做件事,就像我初次见到杰夫时为他做的那样,我要给你做个体检。
我一直认为,发现问题的最好办法,就是设身处地思考,动手做事。
所以,让我们卷起袖子,正式开始吧。
哦,不对,其实我是想要你卷起袖子。别担心,不是要扎你的血管采血,我可不想这么干。我的病人经常认为第一件事就是采血,但他们猜错了。我只是想好好看看你的胳膊,感受皮肤的质地,查看屈肘的姿势,触摸你的手腕,凝视掌上的纹路。
没别的——就是这样——没有血样、唾液,或是头发取样。你的首次基因检查悄然开始,而我,对你已知颇多。
人们有时认为,一旦医生你的基因感兴趣,第一件事就是查看DNA。研究基因是如何组装起来的细胞遗传学家,确实会在显微镜下查看你的DNA,不过这只是为了确认,所有的染色体都是完整的,其数目和顺序都对。
染色体很小,其绝对长度只有1米的百万分之几,但在适当的条件下我们还是能看到它,甚至能看到某条染色体的部分缺失、重复或位置倒错。但是单个的基因,就是让你之所以是你的那些高度特异性的、小之又小的DNA序列,能看到吗?这就更难一些。即使是在最大倍数的显微镜下,DNA也就是一条扭曲的细线,有点像包装精美的生日礼物上,那条卷曲的丝带。
不过,我们有办法打开礼物,看看里面的东西。这通常需要加热、解旋DNA链,在酶的帮助下复制并在某一阶段停止复制,加入化学制剂使之显现出来。最后呈现的这张图像,比任何照片、X光、磁共振更能反映你的状况。而这太重要了,因为如此深入地探查你的DNA,具有至关重要的医学意义。
这些,却不是我此刻的兴趣所在,如果你知道需要观察什么——耳垂上的小小横褶、眼眉上的某个弧度——你就能快速作出诊断,将生理特征与特定的遗传或先天疾病挂上钩。
这就是为什么,此时此刻,我只是注视着你。
想要像我观察你一样观察自己吗?请拿起镜子或去卫生间看看自己美丽的面孔吧。我们都很熟悉自己的脸,至少自认如此——所以,就从这儿开始吧。
你的脸颊左右对称吗?你的眼睛颜色一致吗?你的眼窝深陷吗?你的嘴唇是厚是薄?你的额头宽大吗?你的太阳穴窄吗?你的鼻子挺拔吗?你的下巴很小吗?
现在,仔细观察两眼之间的地方。你能不能想象,在两眼之间容纳得下另一只眼睛?如果可以,那么你就拥有眶距增宽症(orbital hypertelorism)的解剖特征。
别紧张。有时,在确认某种疾病或生理特征的过程中,特别是每当冠以某某“症”时,病人就会感到大祸临头了。如果你的眼距有点儿宽,没什么可担心的。事实上,如果你的眼睛碰巧比大多数人分得更开,你并不孤单,像杰奎琳·肯尼迪和米歇尔·菲佛这样的名人,也因分得很开的眼睛而卓然不群。
在观察面孔时,稍稍分得更开的眼睛,常常令我们下意识地感觉更富魅力。
社会心理学家告诉我们,男人和女人都倾向于认为,眼距更宽的人更漂亮。[3]其实,模特经纪公司在寻找新星时,会特别留意这一特征,几十年来一直如此。[4]
我们为什么会将轻微的眶距增宽症与美丽画上等号?19世纪的法国人,路易·威登·马利蒂提供了一个很好的解读。
可能你眼中的路易·威登,是世界上最昂贵也最漂亮的手袋制造商,同时也是时尚帝国、当今最有价值的奢侈品牌之一的创立者。然而,1837年,年轻的路易初到巴黎时,他的野心可没这么大。16岁的他,一边给富有的巴黎游客搬行李,一边给著名的本地商人当学徒,制作笨重结实的行李箱,就是那种贴满了标签、被爷爷奶奶束之髙阁的老式箱子。[5]
你可能会觉得,现在的行李员不怎么爱惜你的箱子,但与从前相比,他们其实已经够小心翼翼了。在船运时代,便宜的新式行李箱不是随便哪个百货商店都能买到的,因此,箱子必须经得住摔打才行。在路易·威登行李箱出现之前,大部分箱子是不防水的,所以顶部要做成圆弧形,以便排水。这样一来,箱子就不易摞起,因而更不耐用。路易的一个创新之举,就是用上蜡的帆布取代皮革,从而既可以防水,也易于改为平顶设计,保持箱内衣物干燥。这对当时的船运来说,可是一个不小的贡献。
然而,路易面临另一个问题:如何帮助那些不熟悉他的设计和成本的消费者,了解自己买到的行李箱质量是否上乘呢?这在当时的巴黎来说不是什么大问题,因为口口相传是一个好箱子的制造商唯一的营销手段,但是离开巴黎,要想拓展业务就没那么容易了。
雪上加霜的是,冒牌货如影随形,一路陪伴着路易及其子孙后代。竞争对手纷纷模仿路易,威登的设计而又质量低劣,路易的儿子乔治发明了著名的LV商标(L和V两个字母咬合在一起),这是第一个在法国注册的品牌标志。
他觉得,有了这个标志,消费者一眼就能看出买的是不是真货。商标,就是质量的保证。
但是,说到生物学意义上的质量,我们生下来并未带着醒目的商标。因此,在几百万年的进化过程中,我们学会用其他一些天然的方式来评价某人,一眼就能看出我们需要知道的3个重要因素:血缘、健康和父母的适配性。
面容相似性是血亲的铁证——“你看,他长得多像父亲”——除此之外,我们通常不大会考虑面容从何而来。但是,面部特征的形成是一个精彩纷呈的故事——一场错综复杂的胚胎芭蕾舞——任何小小的发育差错,都会永远刻在脸上,昭示天下。大约从胚胎形成的第4周起,面部的外观就开始在5个突起上发展起来,(想象这就像一块块黏土一样,将被捏成我们的脸),经过融合、成型和渗透,最终被裁剪出光滑的表面。如果这些部分不能平滑地渗透和衔接,就会留有空隙,从而形成裂缝。
裂缝有轻有重。有时,裂缝不过就是下巴尖上的一道凹陷(演员本·阿弗莱克、加里·格兰特和杰西卡·辛普森,就是这类下巴上有凹陷的人,或者叫“酒窝”下巴)。这也可能出现在鼻子上(想一想斯蒂芬-斯皮尔伯格和杰拉尔·德帕迪约)。但另一些时候,裂缝会在皮肤上留下很大的缺口,露出里面的肌肉、组织和骨头,很容易感染。
我们的面容是如此的多种多样,因此成为最重要的生物学标志。就像路易·威登的商标一样,我们的脸对基因和胚胎发育期的先天因素言之甚详。因此,远在明了面部特征究竟代表什么之前,人类就已特别关注这些线索。它们还提供了最快的方法,让我们对周围的人进行评估、排列和关联。除了这些表面原因,我们之所以如此重视面部特征,是因为它泄露了我们的发育和遗传史,不管你本人是否愿意。你的脸还能透露很多关于大脑的信息。
面部信息可以预示,你的大脑是否在正常条件下发育。在慧眼识人的遗传游戏中,毫厘之差也会关系重大。这也可以解释,为什么跨越那么多文化群落和世代,人类对双眼分得更开的人都心有所属。眼距与400多种遗传病有关联。
比如,前脑无裂畸形(holoprosencephaly),即大脑两半球发育异常。这些患者除了得癫痫和智力障碍的概率增大外,还很容易得眶距过窄症(orbital hypotelorism)——就是说两眼之间的距离过近。眼距过近还与范科尼贫血(Fanconi anemia)有关联,这是德系犹太人和南非黑人后裔比较常见的一种遗传病。[6]这种疾病经常会带来渐进性骨髓衰竭,并且导致得恶性肿瘤的概率增大。
眼距过宽和过窄,只是发育高速公路上的两个路标,将遗传特性和生理环境融为一体。不过,还有许多其他的标志有待发现。
让我们开始寻找它们吧。
请再来照一下镜子。你的外眼角比内眼角低还是高?我们把上下眼睑间的裂缝称为眼裂。如果外眼角比内眼角高,我们称之为上倾眼裂。对很多亚裔来说,这完全正常,是他们最为典型的特征。但对于其他种族的人来说,大幅上倾的眼裂可能是21号染色体三倍体存在(或称唐氏综合征)的特征或标志。
当外眼角比内眼角低时,我们称之为下倾眼裂。同样,这本身可能不成问题,但也可能是马凡氏综合征(Marfan syndrome)的标志,这是一种遗传性结缔组织病,在电影《飞越疯人院》中扮演弗雷德里克森的演员文森特·斯科亚维利和《雷奇蒙中学的时光》里的瓦尔加斯先生就是如此。对于星探而言,斯科亚维利“有着忧伤的眼睛”,然而对于医生来说,这样的眼睛,加上平足、下颚短小等其他生理特征,是遗传病的标志,如果不加以治疗!会导致心脏疾病或寿命缩短。
另一个类似,但没那么严重的疾病叫虹膜异色症(heterochromia iridum)。得这种疾病的人,两只眼睛的虹膜颜色不一致。这通常是由分泌黑色素的细胞不均匀迁移造成的。你可能立刻会想到大卫·鲍伊,因为他的双眼差异显著早已不是秘密。不过,仔细观察你会发现,他的双眼并非颜色不同,而是一个瞳孔已完全扩张——事实上,这是高中时他为了一个姑娘跟人打架造成的。
米娜·古妮丝、凯特·波茨沃斯、黛米·摩尔和丹·艾克罗伊德才是真正的虹膜异色症患者。即使你对这些人非常熟悉,之前也可能从未注意到,因为这种色差是非常微小的。
你很可能认识一些虹膜异色症患者,却从未意识到。日常生活中,我们不会长时间地盯着亲戚、朋友的眼睛看。尽管如此,很可能某个人的眼睛已深深地刻在了你的心里。
除了影响重大的人物之外,我们通常只记得那些长得比较特别的眼睛,比如像蓝宝石一样光彩夺目的眼睛,这是一个美丽的错误,眼睛出现这种颜色是胚胎发育期色素细胞没有完全到达该去的位置。
如果蓝眼睛的旁边有白色的额发,我会立刻联想到瓦登伯格氏综合征(Waardenburg syndrome)。假如你的一绺头发颜色很淡,两只眼睛深浅不一,鼻梁宽阔,听觉还有问题,那很可能你患有这种病症。
该病症有几种不同的类型,其中最常见的是1型,这些区别是由PAX3基因变异引起的,该基因在细胞离开胚胎脊髓的迁移过程中起着关键作用。
研究瓦登伯格氏综合征患者的基因,可以帮助我们了解其他更常见的疾病。PAX3基因还被认为与皮肤黑色素瘤——最致命的皮肤癌症有关。这个例子展示了,我们体内的隐秘工程是如何通过罕见的遗传病表达出来的。[7]
现在,让我们转向眼睫毛。有些人可能不太在意这些小小的睫毛,实际上,存在一个完整的产业链,让我们为此花钱。如果你想让睫毛更浓密,你可以做睫毛增长术,甚至可以试试促睫毛生长药物,商品名为拉提丝(Latisse)。
但在此之前,我希望你先好好看看自己的睫毛,是否不止一排。如果你发现有些多余的睫毛,甚至多出一整排,那你就可能患有“双睫症”(distichiasis)。你和很多漂亮的名人一样,伊丽莎白·泰勒就是其中之一。有趣的是,有人认为多一排睫毛是“淋巴水肿-双排睫”(lymphedema-distichiasis, LD)的症状之一,这与FOXC2基因突变有关。
淋巴水肿的症状会在体液排出减少时发生。就像在长途飞行时,久坐会让你感到鞋子变小了。此时症状集中体现在腿部。
并不是所有双排睫的人都有水肿症状,原因尚不明确。你或者你爱的人可能到现在才知道自己拥有双排睫毛。
当你开始以这种视角观察别人,你永远都不知道将会发现什么。这种事去年就发生在我身上,当时我正跟妻子坐在餐桌前,我一直以为她是因为用了睫毛膏,才有那么浓密的上眼睑睫毛。但是我错了。我的妻子有“双排睫”。
虽然她没有任何与LD相关的症状,我仍然不敢相信,自己竟然在结婚5年后才发现。这令我对遗传有了新看法,即使共同生活多年,我们仍能在配偶身上发现新奇之处。我只是从没想过,自己竟会错过那额外的一排睫毛。
这说明,我们的脸是一块巨大的有待挖掘的遗传“处女地”。你只需要知道如何来观察。
现在,也许你能在自己脸上,发现至少一种与遗传疾病有关的特征。不过,你也很有可能只是拥有这样的特征,却没发病。实际上,每一个人在某些方面都是“不正常”的,因此不能仅凭一个生理特征,就判定患有某种疾病。当我们一点点地分析、整合这些面部特征——双眼的距离和倾斜度,鼻子的形状,有几排睫毛,等等——就能获得大量的信息。整合这些信息才能作出遗传诊断,而不需要深入了解你的基因组。的确,临床疑似疾病的确诊通常是需要直接检测基因的,但是没有特定目标地梳理一个人的全部基因组,就像是为了寻找一粒稍稍特别一点的沙子,而筛遍整个沙滩。这无疑是一项艰巨繁重的统计任务。
因此,简而言之,知道该寻找些什么是大有裨益的。
最近,我与妻子出席了一个她朋友的晚宴。她的很多朋友之前我都不曾谋面,我忍不住要盯着女主人看。
苏珊的双眼分得较开(眼距过宽)——宽度刚好引起人注意。她的鼻梁比大多数人要平,唇红缘(描述上嘴唇形状的医学术语)特别宽而明显,身材也略矮。
当她的头发在肩头舞动时,我非常想看一眼她的脖子。于是,装着欣赏墙上一张稀有的法国电影海报,弗朗索瓦·特吕佛1959年的电影《四百击》,我尽可能不被注意地伸长脖子,力争偷看一眼。
很快,妻子就发觉了我的怪异举动,把我拉到安静的走廊上去。
“拜托!又在看啦?”她问道,“要是你再继续盯着苏珊,大家就要误会了。”
“我实在忍不住。记得那回你的睫毛的事吗?”我说,“有时候,我就是停不下来。不过说真的,我觉得苏珊有努南综合征(Noonan syndrome)。”
妻子翻了翻眼睛,已经知道这意味着什么了:接下来的整个晚上,我都会是个令人生厌的主儿,反复研究女主人的生理特征,专心思考各种诊断的可能性。
是这样的:一旦你学会了如何观察,良好教养就被丢出窗外,不由自主地要去观察。你可能听说过,很多医生相信,自己有责任帮助需要急救的人——比如在救护车还未赶到的事故现场。那么,当训练有素的医生看到严重的,甚至威胁生命的潜在疾病,而其他人根本没看出任何异常的时候,他们该如何是好呢?
继续研究着苏珊的生理特征,我深深地陷入道德的两难之境。当然,女主人和其他客人不是我的病人,请我来也不是为了诊断任何遗传或先天疾病。我才刚刚认识她,怎能开口?要不就闭口不谈,她的一些明显特征——眼睛、鼻子、嘴唇,还有脖子与肩部之间那块特征鲜明的皮肤,即蹼状颈——表示她很可能有遗传病。除了对未来降生的孩子造成影响,努南综合征还和潜在的心脏疾病、学习障碍、凝血功能障碍以及其他一些病症有关。
努南综合征只是很多所谓“隐性症状”中的一种,因为其相关特性并不那么罕见。至于多出来的一排睫毛,如果不是故意寻找的话,人们通常很容易忽略掉。我不能轻轻松松地走过去对她说:“谢谢你的晚餐。豆饼很好吃。顺便说一句,你知道自己有可能患有致命的常染色体显性遗传病吗?”
我没有这么做,而是问她手头有没有结婚相册。我想这会帮助我判断她是否确有努南综合征,因为该病通常是由父母遗传而来的。看完第二本相册和无数张她和母亲的照片后,我很确定她们有很多共同的生理特征。
“没错,”我想,“就是努南综合征。”
“哇,”我说,试着温柔地接近话题,“你跟你妈妈真像。”
“是的,经常有人这么说,”她很快回应道,“其实,你妻子跟我说过一些你做的事……”
此时此刻,我真不知道这场谈话将指向何方。幸运的是,苏珊及时出手相救了。
“我的母亲和我都有一种遗传病,叫努南综合征,你听说过吗?”
原来,苏珊很了解自己的病,尽管别人不大知道。参加聚会的其他朋友,对我能依据微小的、他们未曾察觉的生理差别,就诊断出她的病来,啧啧称奇。
然而事实上,不只是医生具备这种能力。我们每一个人都可以。上一次见到唐氏综合征(Down syndrome)患者,你就已经这么做了。不知不觉地,你的眼睛扫过他那与众不同的特征——上倾的眼裂,过短的手臂和手指(称为短指),低位耳,塌鼻梁——你其实就是在做快速的遗传学诊断。因为见多了唐氏综合征患者,你便下意识地在心里列出唐氏综合征患者的特征,并得出医学结论。[8]
我们可以据此诊断出上千种遗传病,而且越长于此道,越难以停下来。这可能令人生厌(我理解妻子的感受),还可能毁掉聚会,但它依然很重要——因为有时候,一个人的外貌是判断遗传或先天性疾病的唯一办法。不管你信不信,有时我们真的没有其他可靠的检测手段,这一点你马上就将看到。
再照一下镜子,看看你鼻子和上嘴唇之间的地方。两条垂直线勾勒出你的人中,而这个地方就是在胚胎发育早期,几块组织迁移后的相遇之处,就好像大陆板块撞击在一起,形成了山脉。
还记得我说过,我们的脸很大程度上像路易·威登的商标吗?脸可以体现出我们的遗传品质和发育历史。现在,如果你无法看到你的人中线(因为那地方过于平坦);如果你的眼睛有点小或者眼距过宽;如果你还有朝天鼻,那么,你的母亲很可能在怀孕期间饮酒,从而让你得了胎儿酒精中毒综合征(fetal alcohol spectrum disorder, FASD)。听到这样的名称往往令人害怕,因为FASD通常被认为会带来许多重大疾病。这种可能的确存在。但也可能只有轻微表现,有一些面部特征,而无重大疾病。尽管在过去10年里,医学和遗传学都取得了重大突破,但我们仍然无法确切检测到FASD,只能像你刚刚诊断自己一样,做些外观检查。[9]
现在让我们来看看你的手。既然你已经了解某些特征及其组合是如何暴露出你的遗传信息的,你就可以用我的方式观察了。请看看你的掌纹,上面有多少条主纹?我的手掌有一条深深的主纹对着拇指,手指下面还有两条水平的主纹。
你的手指下面是否只有一条掌纹?这可能跟FASD和21号染色体三倍体症(Trisomy21)有关。但是,请少安毋躁,因为大概10%的人至少有一只手有一个异常之处,但并没有遗传病的其他迹象。
你的手指如何?是不是过长?如果是的话,你有可能有“细长指”(arachnodactyly)[V],而这与马凡氏综合征和其他遗传病有关。
既然我们在观察手指,那让我们继续看。你的手指是不是成圆锥状,越靠近指甲越细?你的甲床是否够深?现在好好看看你的小指,它们是直的还是弯向其他手指?如果弯曲明显,你可能有“弯曲指”(clinodactyly),这可能与60多种遗传病有关,也可能完全良性,跟疾病没有任何关系。
别忘了你的大拇指。它们宽吗?看上去像你的大脚趾似的?如果是的话,这叫作D型短指(brachydactyly type D),那么你和演员梅根·福克斯都在这一遗传倶乐部里了。尽管你不曾注意到,因为2010年美国橄榄球超级杯大赛,她为摩托罗拉做的广告里,导演采用了替身拇指。[10]这也可能是巨结肠症(Hirschsprung's disease)的特征之一,该病会影响你的肠道功能。
下一项检查你可能想留点隐私。如果你是在家,或者其他你不会觉得不好意思的地方看这本书,请把鞋和袜子脱掉,轻轻掰开第二和第三个脚趾,如果发现那儿有一点点多出来的皮肤,那么,你的2号染色体的长臂可能有变异,这与1型并趾(syndactyly type 1)有关。[11]
在胚胎发育的早期阶段,我们的手就像棒球手套似的。然而随着发育的进行,指间的连接就会消失,因为基因指示手指和脚趾之间的皮肤细胞消亡。
但有时,这些细胞拒绝消失,并长在手上和脚上。这通常没什么大不了的。外科手术一般都可以矫正这种轻微的稀有并趾——现在也有许多人,在脚趾间的多余皮肤上搞创意,用文身和穿孔在这大多数人都没有的小小表皮地带,唤起时髦人士的注意。
如果你的孩子有并趾,但还未到玩身体艺术的年纪,你可以告诉他们,这会让他们成为游泳健将。当然啦,鸭子就是如此。它们用脚蹼在水中保持平衡和划水,在水下觅食时就像喷气飞机一样钻来钻去。
鸭子为什么脚上有蹼呢?鸭子脚趾之间的组织由于一种叫作Gremlin的表达蛋白的存在而保留了下来。该蛋白就像一个细胞危机顾问,劝说鸭子脚趾之间的细胞,不要像其他鸟类和人身上那样自杀。如果没有这种蛋白,鸭子的脚就会一样,对水中生活全无益处。
现在,你能弯曲大拇指去触摸手腕吗?能把小拇指往后掰90度吗?如果可以的话,那你就可能有埃勒斯-当洛综合征(Ehlers-Danlos syndrome),这种常见病很少被诊断出来。你可能需要服用血管紧张素II受体阻断剂(目前正处于临床试验中),以避免主动脉断裂(或撕碎)。这听起来吓人,却是真的。通过对手的简单检查,就可以判断你是否比常人得心血管并发症的风险更大。
有些医生就是这样,运用遗传学的知识来指导他们的临床实践。是的,有的时候我们会使用高科技手段来检测你的基因结构,有时候在联机数据库上熬夜研究你的遗传序列,就像程序员努力破译复杂的代码。但我们还是经常使用非常低端的技术来诊断病情。有时,结合简单细微的线索和高端科技的分析,我们就可以得知深藏于你体内的那些微小的信息。
在实际治疗中的情形如何呢?通常,我还没见到病人,会先收到另一位医生的转诊单。如果运气好,还会收到一封信,详尽地解释他为什么想让我见病人,他特别关切的是什么。有时,他们的猜测是有依据的。
但很多时候并非如此。
通常,我会先看到一个简短而又模糊的术语“发育迟滞”。有时也会收到这样的信息:“沿着Blaschko线看,皮肤上有多毛症或多色斑块。”是的,通过多年的努力,计算机已经可以识别医生们臭名昭著的潦草字迹了,但我们仍然以使用晦涩难懂的语言而自豪。
当然,实际情况可能更糟糕。以前,一些医生会在病历或转诊单里标注F. L. K,意思是“长相奇怪的小孩”(funny little kid)。这不过是“我不确定哪里有问题,但有些事就是看着不对劲”的医学缩写。大部分时候,这些缩写被更科学、明确、更富有同情心的词语“异形”取代。但这仍然是个模糊的描述。
只需要几个简短的词,就能让我的大脑运转起来。甚至在见到一个被描述成异形的病人之前,我就已经开始运行烂熟于心的推演了——考虑需要询问病人及其家庭成员的重要问题。我思考着已有的几个线索:病人的名字有时会暗示他的种族背景,这对于许多遗传疾病来说是一个重要考虑因素——由于一些种族有着长期族内通婚史,名字会告诉我该病人的父母是什么关系。[12]年龄会告诉我,他处于疾病发展的什么阶段。而转诊单来自哪个科室,会告诉我该病人最显著的症状是什么。
对我来说,这是第一阶段。
第二阶段从我进入检验室开始。你可能听说过,面试官在面试的前几秒钟,就能获得被面试者的大量信息。对于医生来说,也是一样。几乎一进去我就开始解构病人的面部,就像你在镜子里观察自己的脸一样。我会看病人的眼睛、鼻子、人中、嘴唇、下巴和其他几个关键部位,然后试着重新安置它们,一个一个地拼在一起。在我开口问病人之前,我会先问自己,他哪里跟别人不同?
畸形学(dysmorphoblogy)是一个相对年轻的研究领域。通过观察脸、手、脚和人体的其他部位可以使我们了解一个人的部分遗传特征。该研究领域的学者致力于识别能够反映遗传或先天疾病的生理特征,就像艺术家利用知识和工具,判断一幅画或一件雕塑是不是真品一样。[13]
畸形学也是我在会诊新病人时,从工具箱里拿起的第一件工具。当然,我不会就此止步。在完成诊断之前,我要加深对你的了解。
这让我跟大部分医生有点不同。你瞧,很多医生只是了解你的一部分。心脏科医生通过跳动的血管来了解你的心脏,过敏症医师可能知道你花粉、环境污染物和其他一些物体是否过敏,整形外科医生会关注你那重要的骨头,足病医师会关心你宝贵的脚。
但是作为遗传学医生,我关心的会更多。我要看你身体的每一个部位,每一个曲线,每一个裂缝,每一个擦伤,每一个秘密。
在细胞核里锁着的,是关于你是谁、到过哪儿的一部百科全书,它还会为你将要去哪儿提供整套的线索。当然,有些锁比较容易打开,有些锁很难打开,但是所有的信息就在那里。
你只需要知道,注目何处,如何寻找。
[I]并不只是果糖,蔗糖和山梨醇(会在身体里转化成果糖)也会出现这种情况。后者通常存在于“无糖”口香糖这类食品中。
[II]我们将在第6章深入探讨这一概念。
[III]由于尚不确知这些变异的临床表现,我们称之为“意义未明的显著性变异”。
[IV]普拉德-威利综合征,又称小胖威利综合征,表现为暴饮暴食、肥胖、智力低下和小生殖器的先天性病征;安格尔曼综合征,又称快乐木偶综合征,由母系单基因遗传缺陷所致。——编者注
[V]也叫蜘蛛脚样指(趾)综合征。