本文来自：药明康德（ID：WuXiAppTecChina），作者：药明康德
编者按：罕见病不罕见。根据世界卫生组织的统计，全球约有5000~8000种罕见病。尽管单一疾病的患者人数不多，但当这些患者聚在一起，总人数将接近4亿。也就是说，每不到20个人里，就有一名罕见病患者。在今年的国际罕见病日（Rare Disease Day），药明康德微信团队希望通过这篇故事，为全球4亿名罕见病患者及他们的家庭带来生活的信念与坚持的勇气。
马特·威尔西（Matt Wilsey）的生活令人羡慕。他出生于旧金山一个颇有名望的家族，在优越的家境中接受了极好的教育。在斯坦福大学顺利毕业后，马特在硅谷尽情挥洒才华，打造了多家价值数千万美元的科技新锐。
事业有成的马特，感情生活也同样美满。2009年，他的妻子克丽丝滕（Kristen Wilsey）怀孕了。两人给孩子起了格瑞丝（Grace）的名字，期待着爱情结晶的诞生。没有人会想到，他们等来的，竟是人生的急转弯。
突如其来的命运
2009年10月24日，意外悄然而至。还在母亲肚子里的格瑞丝心率突然下降，情况一度非常危急。克丽丝滕被紧急送往斯坦福大学医院接受剖腹产。尽管手术很顺利，但马特却隐隐感到心神不宁。他屡次把医生叫来检查格瑞丝，而医生的回答总是格瑞丝没有问题，请他放心。
时间的推移非但没有打消马特的担忧，反而让他的恐慌与日俱增。刚出生的格瑞丝目光涣散，不愿进食。几天后，她的肝功能又出现了问题，在新生儿重症监护病房待了足足两周。令人不安的是，医生做足了检查，也不知道她究竟出了什么问题。
▲克丽丝滕，格瑞丝，以及马特（图片来源：Grace Science Foundation为药明康德特别提供）
脱离危险期后，格瑞丝被无奈的医生要求回家静养观察。然而随着时间推移，格瑞丝的病情愈发严重起来，还出现了许多令人担忧的症状：与同龄人相比，她的认知能力与运动能力发育得太慢了；肌张力低下让她全身瘫软，就好像是个布偶娃娃；而从出生起就困扰她的肝功能问题，也丝毫没有得到减退。
与所有关爱子女的父母一样，马特与克丽丝滕尽自己全力为女儿寻找病因。他们从美国的西海岸寻找到东海岸，造访了能想到的所有顶尖医院，咨询了100多位医生。尽管出现的症状越来越多，咨询的医生越来越资深，格瑞丝依旧没有得到一个确切的诊断。
这并不能责怪医生们。要知道，人类首次记载这种疾病，还是几年后的事情。当时，它处于人类的未知领域，没有人知道它的存在。
生命蓝图的错误
2003年，人类基因组计划宣告完成。这一里程碑不仅开启了生物学的新纪元，还大大降低了发现基因突变的难度。如果一名患者的罕见病情是由基因突变所引起，我们就有机会通过“基因组测序”，找到遗传密码里的病因。
我们的基因组里，绘制着生命的蓝图。然而基因突变就像是印刷错误，难以避免。大多数情况下，这些错误带来的影响有限，无伤大雅。极罕见的情况下，这些突变会造成严重后果，危及生命。
由于格瑞丝的病情迟迟无法得到诊断，许多医生怀疑她是不是得上了某种还不为人知的罕见病。于是在两岁那年，格瑞丝的父母带她前往多家顶级医学机构进行全基因组测序，寻找答案。在著名的贝勒医学院，困扰他们多年的难题终于得到了解答。
▲马修·贝恩布里奇找到了问题的答案（图片来源：马修个人LinkedIn主页）
答出这道难题的是当时还在攻读博士学位的马修·贝恩布里奇（Matthew Bainbridge）。拿到格瑞丝的基因组测序数据后，马修先在其中寻找了一遍已知的致病基因突变，却没有搜索到任何结果。
随后，他又在其中寻找那些先前没有被科学家们发现，却可能导致疾病的突变。这一次，他找到了突破口。马修发现，格瑞丝的两条NGLY1基因（一条来自父亲，一条来自母亲）都出现了严重的突变。用他的话说，“一处突变非常糟糕，另一处突变也挺糟糕的。”由于这些突变，格瑞丝出现了NGLY1缺陷症。
不会哭的孩子
从基因序列上看，NGLY1编码了一种叫做N~聚醣酶1的酶，它能从错误折叠的蛋白质上移除糖分子，有助于细胞降解这些错误蛋白。当时，人们并不知道它怎样导致了格瑞丝的症状。或许，NGLY1基因上的突变让她的细胞积累了太多“垃圾蛋白”，损害了她的健康。
但马修知道他找对了方向。随后，他投入了浩瀚的资料中，寻找关于NGLY1基因的更多资料。幸运的是，他很快就找到了关键线索——2012年，杜克大学的科学家们发表了一篇论文，探讨“全外显子测序”能如何在临床上加速罕见病诊断。研究里，12名无法顺利得到诊断的罕见病儿童以及他们的父母通过外显子测序，找到了可能导致疾病的基因突变。其中，一名小男孩的体内检测到了NGLY1突变。
▲人类首次报道NGLY1缺乏症，是格瑞丝出生3年后的事了（图片来源：参考资料[5]）
这名小男孩叫做伯特兰。巧合的是，他的父亲也叫马特（Matt Might），当时是犹他大学的一名助理教授。“我的儿子伯特兰得了一种全新的遗传病，”他在博客上写道：“我的儿子是已知唯一缺乏这种酶的人类。”（药明康德相关阅读：当你是世间唯一的病人：致全球4亿名罕见病患者）
在博客上，伯特兰的父亲详细地记录了儿子的病情，它们与格瑞丝的症状很像。马修翻遍了这些博文，发现了一个很罕见的现象——伯特兰不会哭。
格瑞丝会哭吗？马修很快发去了一封邮件。回信中，马修得到了他想要的答案：据格瑞丝的母亲回忆，3年多里，她只见过格瑞丝哭过一两次。难受的时候，格瑞丝的眼睛里会有些湿润，但几乎从不掉泪。
这是属于马修的“尤里卡时刻”。两名患者几乎一致的突变和症状，让他终于能够确认，NGLY1基因突变就是格瑞丝的病因。
一名父亲的战斗
确诊病因对这两个家庭而言都是一个解脱，这意味着在黑暗中经过了漫长而痛苦的诊断探索，他们终于有了一个答案。但这个答案无助于两名罹患罕见病的儿童告别疾病。2013年，伯特兰6岁，格瑞丝3岁，他们无药可用。
这是许多罕见病家庭所面临的无奈。一年多前，还无人知晓这种疾病的存在；资源有限，很少有医药公司愿意投入生物学机制不明的罕见病新药研发；即便有公司愿意投入其中，一款新药从研发到上市，平均也需要约10年的时间，成功率仅为10%。
血管中流淌着创业者精神的马特很快就找到了解决方案。既然没有人在研发治疗NGLY1缺陷的药物，他决定亲自上阵。2014年，以女儿的名字，马特创立了一个科学基金会。在那里，对生命科学一窍不通的马特募集了数百万美元的科研资金，并开始联系来自大学、研究所、以及生物技术公司等各个领域的科学家，希望他们能够参与治疗NGLY1缺陷的研究中。
在生命面前，素昧平生的陌生人，也可以成为志同道合的合作伙伴。受马特的热情所鼓舞，100多位顶尖科学家决定助他一臂之力，其中就包括了诺贝尔生理学或医学奖得主山中伸弥教授。这些科学家组成了一个结构松散，却目标明确的团队，从不同角度探索NGLY1致病的生物学机制。
▲诺奖得主山中伸弥教授（前排左二）也向马特伸出了援手（图片来源：Grace Science Foundation为药明康德特别提供）
在格瑞丝确诊时，全世界已知患有NGLY1缺陷症的患者只有不到5位，这对于科学研究来说，样本太小了。为此，马特又与其他病患家庭合作，在全球寻找更多患有NGLY1缺陷的病患。互联网时代，他们的声音传遍了世界的每一个角落。在他们的努力下，又有数十个患者家庭浮出水面。如今，确诊的患者总数已经接近50，增长了10倍。
▲马特造访香港的一个罕见病家庭，男孩Tai Tai也是全球数十位NGLY1缺乏症患者之一（图片来源：Grace Science Foundation为药明康德特别提供）
在基金会的组织下，这些分散在全球的罕见病家庭于前年齐聚加州，为研究者提供了宝贵的血液和组织样本。更重要的是，面对面的交流让他们知道自己并不孤单，更让他们看到有多少科学家正在为他们的子女奋斗。这样的心灵慰藉，是无价的珍宝。
与时间的赛跑
因为相信，所以看见。2016年，没有放弃希望的马特终于等来了曙光。作为协助马特的100多名科学家之一，麦克阿瑟天才奖得主卡罗琳·贝尔托齐（Carolyn Bertozzi）教授精准地揭示了NGLY1蛋白参与的生物学通路——在细胞内，有一种叫做Nrf1的转录因子。只有当它表面的糖分子被移除后，才能发挥正常作用。而NGLY1的功能，正在于此。
▲麦克阿瑟天才奖得主卡罗琳·贝尔托齐教授揭示了NGLY1的生物学通路（图片来源：Kuebi = Armin Kübelbeck [CC BY~SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by~sa/3.0)]）
倘若患者体内缺乏NGLY1蛋白，Nrf1就无法正常工作，这会影响蛋白酶体相关基因的表达，最终影响到细胞内的蛋白降解。于是，“垃圾蛋白”在细胞里越积越多，导致疾病。这个发现证实了人们之前的猜测。
更重要的是，这条通路中的蛋白酶体，参与到了许多重要的疾病之中，这包括了癌症和大脑疾病。从罕见病研究出发，我们收获的新知，有望带来更深远的影响。
马特知道，是时候迈出下一步了。2017年，他募集了700万美元的资金，正式成立了一家生物技术公司，探索NGLY1在治疗多种人类疾病中的临床潜力。和他的基金会一样，这家公司以格瑞丝的名字命名。
▲NGLY1蛋白参与的生物学通路（图片来源：Grace Science官方网站）
在生物医药行业，这样的例子并不罕见。1991年，一名德州男孩被诊断患有罕见的1型黏多糖病。在他的父母募集的研究资金下，科学家和医药公司带来了首款治疗这种罕见病的新药。药明康德集团合作伙伴Amicus的首席执行官约翰·克劳利（John Crowley）也是因为想要治疗女儿的庞贝氏症，才创立了这家公司。
当然，新药研发从来不是一件容易的事。马特的许多朋友也都给他打了预防针。但对于马特来说，他没有其他选择。目前，罹患NGLY1缺乏症的患者，年纪最大的也只有20出头，更多会在成年前夭折。而在今年，格瑞丝已经10岁了。
▲格瑞丝今年已经10岁了。找到治疗她的新药，是一场与时间的赛跑（图片来源：Grace Science Foundation为药明康德特别提供）
马特坦言，他不知道自己的女儿还能活多久。但在那一刻到来之前，他将继续与时间赛跑。
参考资料：
[1] Grace Science Foundation official website, Retrieved Rebruary 26, 2019, from
[2] This Father Founded A Medical Research Startup To Save His Kid’s Life, Retrieved February 25, 2019,
[3] A FAMILY’S RACE TO CURE A DAUGHTER’S GENETIC DISEASE, Retrieved February 25, 2019,
[4] Kids who don't cry: New genetic disorder discovered, Retrieved February 25, 2019,
[5] Anna Need et al., (2012), Clinical application of exome sequencing in undiagnosed genetic conditions,
[6] NGLY1 gene, Retrieved February 27, 2019,
[7] Carolyn Bertozzi, (2017), A Model for Accelerating Patient~to~Bench Research, ACS Central Science, DOI: 10.1021/acscentsci.7b00540
[8] Frederick M. Tomlin et al., (2017), Inhibition of NGLY1 Inactivates the Transcription Factor Nrf1 and Potentiates Proteasome Inhibitor Cytotoxicity, ACS Central Science, DOI: 10.1021/acscentsci.7b00224
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