【7月封面故事】基因檢測醫學先驅Dennis Lo盧煜明 革命性扭轉女性產前護理的方式、同時看好生物科技的未來發展

曾取得科學界的最高榮譽的Dennis Lo，僅在過去的3年裡，他就獲得了俄羅斯突破獎（The Breakthrough Prize）、英國皇家獎章（Royal Medal）和拉斯克臨床醫學研究獎（The Lasker-DeBakey Award），這一榮譽通常被視為獲得諾貝爾獎的前奏。獲得如此具專業認受性的獎項，這是有充分的理由。Dennis Lo是基因檢測技術的發明者，該技術徹底改變了全世界數百萬婦女的產前護理，更被發現它在癌症檢測方面具有廣闊的應用前景。Dennis Lo還是一個很會講故事的人。當他分享非凡職業生涯亮點時，他總能回憶起最微小的細節，好像他能記起在童年時一本生物教科書的名稱。在30多年前，當他等待會見著名的牛津科學家與醫生David Weatherall爵士時，他心裡一團亂，他說：「只要看到有些煙斗的煙霧從門縫裡飄出來時，你就知道他在那間辦公室了。」

他的說故事能力，也可能來自於擁有比我們大多數人都更珍視所忽略的東西。1989年，他成為世界上最早發現胎兒DNA存在於母親的血液中的研究人員之一。就像無線電的雜訊一樣，這些隨機的基因碼片段多年來一直未被檢測到。1997年，Dennis Lo有了另一個改變遊戲規則的想法，他在母親的血漿中尋找胎兒的DNA，這是一種沒有血紅細胞的琥珀色液體，他說：「坦白說，你最不可能在這裡發現任何DNA。」接下來的十年中，Dennis Lo將這些碎片重新組合成未出生兒童的完整基因圖像。在這個過程中，他共同推動了醫學診斷的革命：無創性胎兒染色體異檢測（NIPT）。目前，醫生們使用他的專利DNA檢測技術，只需透過一個簡單的血液檢測，就可以了解嬰兒的性別並檢測染色體異常，當中包括唐氏綜合症。

Dennis Lo接續講述了NIPT的故事，NIPT這項檢測技術始於1986年在牛津大學，當時的Dennis仍是一名22歲的醫學生，參加了由遺傳學家Sir John Bell爵士發表的一場演講。當天的主題是一種令人興奮的新技術，名為PCR，Dennis Lo認識到此項技術可以「放大」DNA的片段，大大增加基因分析的能力。他表示：「現在每個人都知道PCR，因為我們都接受過Covid-PCR測試，但當時它是一種非常新的技術；當天Bell爵士告訴我們，PCR擁有改變世界的力量，我當時就相信了。」

在演講結束後，Dennis Lo向Bell爵士請教，請求他教授這個激進的新技術，這是一個非常勇敢的舉動，因為Dennis Lo說他當時還在努力掌握說英文的自信。令他高興的是，Bell爵士最後同意了並邀請他到實驗室。「突然之間，我就有了這個強大的技術可供使用，PCR好像成為了一個美妙的新玩具一樣。」由於當時Dennis Lo正在接受醫生和科學家的訓練，在早期的日子，Dennis Lo渴望找到PCR能夠直接應用並幫助到患者的方法。他在婦產科培訓期間就找到了這樣的機會。在那裡，他目睹了於1980年代的產前DNA檢測的唯一方法，稱為羊膜穿刺術（Amniocentesis），這需要通過一個大口徑的針頭放入母親子宮內提取DNA。

「我看到這個過程對母親帶來很大的風險和不適，所以我想我是否能使用PCR來尋找胎兒細胞呢？」一天晚上，他和兩位同事在晚宴上談到了生孩子的話題，討論他們喜歡照顧男嬰還是女嬰。「那一刻，我突然想到，我能否使用PCR檢測母體內的男嬰的Y染色體？」然而，他說：「那時我缺乏資助。」於是在一個非常簡單的實驗中，他只是煮沸了一小部分血液樣本，Dennis Lo發現他是完全正確的，因為胎兒的DNA確實能夠在母親的血液中檢測得到。

在1990年代，Dennis Lo在牛津大學獲得博士和醫學學位的同時，繼續完善檢測胎兒DNA的技術。此時，他已經跟在牛津攻讀物理學博士學位的Alice Siu結婚，開始考慮自己的將來：「我和我的妻子決定回到香港，因為這是我們的家。我們的父母和家人都在這裡，所以我們一直想回來，只是要找到合適的機會。」1997年，Dennis Lo接受了中文大學化學病理學系的高級講師職位。在2003年3月，Dennis Lo關於胎兒基因組的研究因為香港威爾斯親王醫院收治首位患有SARS-CoV-1病毒的患者而突然遭到終止。威爾斯親王醫院是中文大學醫學院附屬的教學醫院。當時，香港的公共衛生官員找到了Dennis Lo和他的團隊，要求他們投身於研究這種新型病毒。「我記得院長把我叫進他的辦公室，他告訴我，全球正在爆發一種非常嚴重的新疾病，醫生們也開始生病了，他問我是否願意對這個病毒進行研究。」

「由於SARS非常嚴重且可能致命，我不得不讓我的團隊自願參加。我說，我要做這個，你們當中有誰願意？我們必須找到一個特殊的實驗室，並將我們接下來的6個月全部投入到這個項目中。」Dennis Lo的研究小組成為最早完整序列SARS-CoV-1病毒基因組的研究團隊之一，並發現了多種病毒亞型的存在。在SARS的疫情過後，由於基因序列的技術得到更徹底的進步，Dennis Lo繼續開展NIPT的研究工作。他說：「在2003年，我一次只能對16個樣本進行序列分析。然而，現今的新一代測序技術，實際上可以一次對100億個分子進行測序，這真是令人震驚。」

此新一代的測序技術，還使Dennis Lo得以開始將其產前DNA檢測技術擴展到一個令人驚訝的新領域：癌症。Dennis Lo表示：「在某些生物方面，發育中的胎兒與不受控制的細胞生長具有相似性，這就是我們最初想到將這項技術應用於癌症檢測的原因。癌症基本上是一種基因組疾病，因此我們能夠應用到與我們的產前檢測背後相同的基本原理，即檢測來自腫瘤本身在患者血漿中循環的DNA。」即使在Dennis Lo的職業生涯中，他曾多次獲得全球科學界的榮譽，但他說，當他見到透過他的發現和發明而能夠受益的人們時，沒有任何事情比這些來得更讓他感到自豪。「我很高興我們的工作能夠幫助患者，幫助孕婦。」

然而，儘管NIPT對臨床醫學的影響深遠，但它幾乎沒有進入過市場。在幾年的時間裡，他的專利因無效的商業協議而遭受拖延。「早於1997年，香港的教授擁有自己的公司並不常見，而我們的大學在這方面還不太有經驗。初時得到的回應是，我必須將自己的技術授權出去，實際上我們也這樣做了。我們授權了給一間技術批發公司，這間公司專門從大學中收集技術，然後將它們組合在一起，但是他們實際上完全沒有意識到我們工作的重要性。」他笑著補充道：「在那之後他們擱置了大約三年的時間，並認為這項技術是垃圾，最後將其退還給大學。這有點令人難以置信，因為此項技術現在已經變得如此有價值。」

2014年，Dennis Lo與他的前研究生Dr. Rossa Chiu和Dr. Allen Chan共同創辦了兩間生物科技公司Xcelom以及Cirina，並由中國大陸生物科技公司Berry Genomics投資所創立。Xcelom將Dennis Lo的非侵入式產前檢測研究商業化，並成為該地區的獨家許可證持有人。另一間Cirina則擴展了他的DNA檢測技術，並用於癌症檢測。2021年底，Cirina被美國的一家生物科技公司巨頭Illumina收購，作為其子公司Grail的一部分，此收購金額達71億美元。

現任李嘉誠醫學院院長的Dennis Lo，使他能夠領導有價值的醫學研究的同時，卻仍然保有香港研發生態系統中有影響力的地位。他說：「我想不出有比這份工作更好的了。」提及展望未來，Dennis Lo表示他希望亞洲的研究人員能繼續在科學技術領域扮演更重要的角色。他說：「亞洲擁有全球60%的人口，因此我認為我們有責任推動科學為全球發展做出貢獻。」他指出，根據日本國立科學技術政策研究所2021年的一份報告，中國現在已經發表了世界上最多的科學論文，近四分之一。在最常被引用的研究方面（在所有論文中排名前1%的論文），中國總共貢獻了超過27%的科學研究。

「我已經回港26年了，我可以說，政府和公眾對科學和創新的關注和重視程度是無可比擬的。」當Dennis Lo於1997年在香港開設他的第一間實驗室時，他只有一筆60萬港元的研究資助金。「現在這點錢微不足道。」他解釋道，自SARS以來的20年間，補助金額已經攀升至數千萬港元的規模，他目前在中大的研究設施是由InnoHK公共計劃所提供的資助，資助金額達4.7億港元。

同時，他也認為要令一個地區的研發生態系統蓬勃發展，當地的政策制定者還有很多需要做，特別是在與中國內地機構加強合作方面。「在基因組學中，獲取DNA和數據至關重要。但現今的情況是，如果我想與內地的一家醫院合作，甚至連樣本都很難越過邊境。我們還需要能夠簡化知識產權的政策。如果你在中國內地獲得了專利，你可以在香港註冊，但反過來卻不行。我們需要確保大家能夠作為一個科學群體一起前進。Dennis Lo坦言，即使如何讚揚亞洲對全球科學進步的貢獻都不為過。「在過去的20年間，DNA序列的速度增加了大約一百萬倍。其中包括亞洲科學家的研究成果。當你考慮到近年來在人工智能等領域取得的成就，這些在幾年前還是不可想象的事情，我們現在真的是生活在科學的黃金時代。」

Dennis Lo最後補充說：「我們的政策制定者所賦予科學的重要性及認受性是前所未有的，我們現在擁有的技術也是前所未有的。對於考慮以投身科學為職業的新一代，我會說加入我們吧，未來30年將會令你感到無比驚訝。」

This story was originally written in English by David Bishop and published on 26 Jun 2023.

原作者 David Bishop 於 2023 年 6 月 26 日發表本文，請按此瀏覽英文版本。

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