探秘河南省儿童遗传代谢性疾病重点实验室

大河健康报记者王丽娜安伟王珂

实习生张馨月文图

不谋万世者，不足谋一时，不谋全局者，不足谋一域。
创新发展已成为河南全省上下的广泛共识、实际行动，成为现代化河南建设的主旋律、最强音，围绕国家创新高地建设，聚焦大力实施创新驱动、科教兴省、人才强省战略，推动构建一流创新生态，全力推动实验室建设，这其中涌现出的一批河南省医学重点实验室是河南省卫生健康科技创新体系的重要组成部分，更是卫生健康领域科学研究的创新基地。
它们中，既有代表河南省医疗卫生领域国家级科技平台“零突破”的互联网医疗系统与应用国家工程实验室；
也有瞄准人类健康最大难解之题、解读人类肿瘤防治密码的分子病理学重点实验室；
既有帮助人类实现组织器官再造修复的医学3D打印重点实验室，也有面向孤独症、多动症等的儿童发育行为与学习医学重点实验室……
征途漫漫从头越，奋楫扬帆向未来，在全国上下喜迎党的二十大召开之际，大河健康报推出非凡十年·出彩中原之实验室的秘密系列，呈现卫生健康领域潜心攻关、勇毅前行，坚定走好创新驱动高质量发展的出彩之路。——编者按

架子上一排排透明瓶子盛满了蓝色液体，液体里一条条三四厘米长的小鱼儿悠闲自在地游着。
常温28℃的斑马鱼室内，静得只能听见水流声，各种试管摆放在实验台上，几位科研人员认真低头研究着。不同于其他实验室用小白鼠做实验，这里做实验用的是鱼。
8月23日，记者走进河南省儿童遗传代谢性疾病重点实验室（以下简称实验室）。
在这里，医疗科研人员开展了国内外儿童遗传代谢性疾病研究的前沿课题，利用现代分子遗传学技术方法和代谢筛查及细胞遗传方法，努力研究破解儿童遗传代谢性疾病的发病原因，并探究新的治疗方法，为患者带来希望的火种，也为提升河南人口素质默默贡献着自己的一份力量。

河南省儿童遗传代谢性疾病重点实验室的成立过程就像一栋高楼从平地到大厦的历程，科研人员从寥寥数人到现在的五十多人，从空荡荡的房间到现今拥有各种高端仪器，已走过了五年岁月。

（实验室负责人张耀东）

2017年10月17日，河南省科技厅下发通知（豫科〔2017〕182号），同意新建31个省级重点实验室。
以河南省（郑州）儿童医院为依托建设的“河南省儿童遗传代谢性疾病重点实验室”名列其中，这是郑州市卫生系统首个省级重点实验室。
从0到1，并努力向100迈进的旅程中，实验室负责人张耀东博士带领年轻的科研团队，经历过申报实验室时彻夜整理文件的艰难；
感受过基础实验室内斑马鱼疾病建模过程中一次次的失败；
也遇见过罕见病患儿和家长那些令人心碎的画面，他们努力在自己所属的领域耕耘，努力为患者和社会做出“科研人”的贡献。
当被问及实验室组建过程中令人印象深刻的瞬间时，张耀东满怀感触地说道：“印象最深的就是实验室一开始申报的那三个月，从标书撰写、专家评审到现场审核，在软硬件都不是很好的情况下，大家齐心协力，整理出的迎接现场审核的资料摆了整整一桌子。”
“实验室刚开始运行时，房间里几乎都是空的，现在每个房间满满当当的先进设备都是在医院领导的支持和张主任的带领下慢慢添加的，让我看到了医院对科研工作的重视以及想在科研领域做出成就的决心。”2019年10月入职的助理研究员王龙飞博士是实验室从0到1过程的见证者。
而被问及实验室建设过程中遇到的困难时，张耀东说：“刚开始最大的困难就是技术人才缺乏，因为没有临床遗传学这个专业，刚开始我们的科研人员很少是专业遗传学出身的，大部分都是检验学或生物学专业的，但大家通过学习、进修、实践等多种途径把诊断技术提升到现在的水平。”
毕业于中南大学医学遗传学国家重点实验室的陈重芬一开始就在医院检验科工作，实验室一成立，她和其他十余人就被张耀东“求贤若渴”地引进实验室，让他们在所擅长的领域发挥重要作用。
张耀东介绍，实验室于2017年7月份开始申报，当年10月份获批，2018年正式进入建设的启动期间。实验室以儿童遗传代谢性疾病为重点，围绕遗传代谢性疾病筛查、精准诊断和精准治疗、遗传咨询，充分发挥临床与基础、医学与生物工程相结合的优势，探索疾病的发生机制，努力开发新的诊断和治疗方法。
实验室主要包括三大技术平台——
基础研究平台
分子诊断平台
代谢筛查及细胞遗传平台，

三者看似相互独立实则紧密相连，正是因为三者合作贯通，才有了现如今的省级重点实验室。

让我们分别走进各平台的科研基地，探索它们的秘密吧——

经常听说科研人员拿小白鼠、猴子做实验，你听说过用鱼做实验的吗？在实验室斑马鱼转化医学创新平台内，就有这样一个由博士团“渔夫”精心维护的斑马鱼养殖室。

在占地30平方米的斑马鱼养殖室内，进门后映入眼帘的是三套独立的自动循环养殖系统，自动循环养殖系统上装有不同型号的养殖缸，每个养殖缸上都标注有斑马鱼的“身份证”。

科研人员周馨魁说：“养殖系统就是一个生态产业链，从交配、孕育、喂食、饲养全过程都在这里进行。”

在斑马鱼显微注射室，助理研究员王龙飞博士手持显微注射针，注视着显微镜下的斑马鱼胚胎，正在进行显微镜下的斑马鱼胚胎显微注射实验，目的是获得基因突变的斑马鱼，用于探索人类相关疾病发病机制的研究。

为什么会选择体型三四厘米的斑马鱼做实验？

周馨魁介绍，第一，斑马鱼具有体型小、养殖成本低、产卵多、性成熟快、体外受精、体外发育、胚胎透明、适合高通量养殖和筛选等优势，有“水中小白鼠”之称。

第二，研究价值高。它与人类基因有着近87%的高度同源性，是人类疾病研究中非常重要的模式生物。

第三，斑马鱼良好的生物学特性使其很适合高通量和高内涵药物筛选，是传统药物开发模式的重要补充。

利用斑马鱼快速筛选候选药物的活性和副作用，可以在药物开发极早期降低开发风险，大幅节省成本，缩短药物开发周期，提高成功率。

“现在该平台的研究方向就是利用斑马鱼构建基因敲除疾病模型，模拟人类生病过程，进而寻找发病原因，为疾病的诊断、治疗和药物研发提供参考。”王龙飞说。

2岁半的女孩小依（化名）不会站、不会走，也不会喊“爸爸妈妈”，她身高75厘米，体重7.5千克，看起来只有1岁大。
而她的哥哥和她的症状类似，且在3岁时不幸夭折，小依妈妈还有不良孕产史。

小依出生后就因反复患肺炎多次住院，在7个月大时因“发育迟缓”在外院花费约9000元做了全面的基因检测（全外显子测序和CNV-Seq），告为阴性，经其他医院多位专家会诊仍不能明确病因。

小依父母了解到河南省儿童医院与北京儿童医院深度合作，包括郭俊主任在内的多位北京专家在郑长期坐诊，于是带孩子来到了实验室每周二下午开设的遗传咨询门诊。

郭俊主任在了解了小依的整体情况后，认为仍不能排除遗传病的可能，为减少病人负担，未重新抽血检测，而是将小依先前的全外显子组测序数据在实验室的分子诊断平台重新分析。

果不其然，实验室分子诊断平台负责人梅世月和科研人员郑璇最终找到了小依生病的原因：她的一个基因——POLR3A发生了突变，关联疾病为低髓鞘化脑白质营养不良7型。

明确了小依的遗传学病因，为后续的精准诊治和管理提供了依据，也为这个家庭再生育提供了有力支撑。
“小依所患疾病属于单基因遗传病，临床中单基因遗传病的患者很多。河南省作为人口大省，保守估计遗传代谢病患儿数量不少于10万。”梅世月说。
张耀东表示，单基因遗传病是由一个基因突变所导致的遗传性疾病。目前已知的单基因遗传疾病有7000多种，发病率为几千分之一到几百分之一，但综合发病率高达百分之一，是造成我国新生儿出生缺陷的主要因素之一，也是儿童遗传病的主要原因。

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