张军:寻找儿童健康与疾病的发育起源
阅读提示:近年来,越来越多的研究表明,许多儿童疾病乃至成人的慢性病都可追踪到胎儿时期。西方发达国家早在上世纪五六十年代就开展了针对性的大规模的出生队列研究。如今,上海交通大学医学院附属新华医院作为一所汇聚妇产科、儿科一体,同时又专注于环境与儿童健康研究的国内顶尖级医院,组建了由美籍医学科学家张军教授率领的专业团队,在国内率先展开这项福泽后代的庞大的医学研究工程。
十年树木,百年树人。对于多年来一直专注于生殖、孕期医学研究,现任上海新华医院环境与儿童健康教育部和上海市重点实验室主任的张军来说,这句话代表了一项庞大的工程,一项任重道远的事业。
众所周知,人类从孕育到出生再到长大成人,这其间人体经历了一个非常巨大的质和量的变化。在生长发育时期,人体对某些外部刺激因素相当敏感。实验表明这种刺激可以引起永久性的基因表达异常。因此,环境对胎儿和儿童的生长发育的作用不仅体现在儿童期,更具有长期的不良效应。尽管国内外对环境与人体健康已有许多研究,专注于环境与儿童健康的研究规模还很有限。
为庞大的新计划回国
要研究儿童疾病的起源首先要研究环境、遗传是如何影响胎儿和婴儿,即生命早期的生长发育,最理想的研究方法是组建大规模的出生队列,既选定部分人群作为样本,从胎儿期开始直到成年甚至老年,定期收集发育、成长、健康等相关医学数据,开展长期的前瞻性研究,以发现影响疾病和健康的多种因素的一项庞大事业。作为一名美籍华人,张军在美国的20年时间里,也曾作为生殖、围产流行病研究领域的专家,参加过由美国国立卫生研究院组织发起的出生队列研究工程。
在接受《新民周刊》采访时,张军表示:这样的队列,在西方发达国家已经早有先例,美国早在上世纪五六十年代,就已经做过这样的出生队列研究。近十年间,美国又开始为新一轮的出生队列研究做准备,我也参加了他们的前期工作。除美国外,其他西方国家,如丹麦、挪威、加拿大和英国也都早已开展了这样的队列研究。可以说,在当前的国际、国内形势下,中国开展这样的出生队列研究,是非常有必要的。
突飞猛进的中国经济,在一定程度上给环境带来了许多不良的副作用。每年有大量的污染物排放到环境中。不同的环境污染物究竟对儿童的生长发育起到什么样的作用,它们的病理机制又是如何?在张军看来,只有了解环境污染的效应和可能的发病机制,才有可能提出有效的预防措施。
近年来,越来越多的研究表明,许多儿童疾病乃至成人的慢性病都可追踪到胎儿时期。例如,大多数器质性出生缺陷和有些功能性障碍都与胚胎敏感期相关。动物实验表明宫内感染可能影响儿童神经及智力发育。其他与胎儿期可能有关的儿童疾病还包括哮喘,神经发育障碍,肥胖症,甚至婴儿猝死综合征。然而,孕期暴露对儿童健康影响的研究只是处于启蒙阶段,许多影响因素(如环境、遗传和行为),病因及病理机制还不清楚。
上世纪90年代,英国教授David Barker研究发现,很多慢性成人疾病与胎儿宫内环境有关。在此基础上,突破性地建立了“健康与疾病的发育起源”学说,在国际医学界引起巨大震动和反响。该理论提出,多数成人期的慢性疾病,包括糖尿病、高血压、肥胖、肿瘤、骨质疏松、精神疾病等,都与胎儿期及儿童早期的发育有关,甚至是再上一代发育不良导致。“健康与疾病的发育起源”的提出和验证,都依赖于出生队列研究。
出于对中国出生队列研究事业的热衷和对提高我国医学研究水平的热望,张军决定回到离别已久的祖国工作和生活,将自己的知识贡献给我国的医学研究。他于2010年荣获国家第五批“千人计划”特聘专家的称号,于2011年初全职回国,担任了新华医院环境与儿童健康教育部和上海市重点实验室主任一职,主要负责对即将开展的国内出生队列研究进行整体布局,及在队列跟踪正式开始后,根据自己研究的相关学科经验,在围产期阶段提供学术指导。
借鉴他国经验
早在上一世纪六七十年代,美国进行了一项大规模的前瞻性研究名为National Collaborative Perinatal Project(全国围产医学工程,简称NCPP)。从1959至1966年,美国国立卫生研究院在国内12所医院招募了 6万多名孕妇,收集了极为详细的孕期和分娩资料。大多数孕妇在孕早期加入队列,每次产前检查和孕期情况都被详细记录。分娩时有一名专职的观察员记录分娩过程。母亲孕期的血样本、胎盘和脐带血都被保存下来。婴儿出生后进行定时随访直到7岁为止。随访期间进行了一系列全面的器官、神经、智力和心理测试。
NCPP 直到1976年才告终。这个课题收集了极其丰富的资料,为研究环境对儿童健康,孕期暴露对儿童神经及智力发育提供了非常宝贵的机会。它也成为美国正在运筹的全国儿童研究计划的样板。10年前,美国开始准备新的出生队列研究工作,因为涉及领域极其复杂,此项工作一直到现在,还在准备过程中。
采访中,张军表示,美国的做法,考虑十分周全,几乎动用了全国各专业专家在一起进行设计。现在预试验已经做了,但正式的启动还没开始。张军总结了美国出生队列准备的过程中经验和教训,在设计中国这项研究计划时,尽量避开美国不成功的地方,借鉴成功的经验。这样就可以尽量缩短准备时间,计划2年内准备完毕,当然2年也是非常紧迫的。据了解,除美国外,其他国家如:丹麦、挪威、加拿大、日本等国,在启动这样的队列研究计划时,也均以5年为准备期限。
复杂庞大的工程
出生队列研究工作,对于任何一个国家而言,都是一项庞大的工程。10万人的队列样本,以及样本选取时的各种因素变量,无一不是对以张军为领导中心的研究团队的巨大考验,而后期要对样本人群进行的长达几年,甚至十几年的跟踪,则更是一个长期的、繁冗复杂的工程。
自回到中国投身于出生队列研究后,张军已经带领着新华医院的医学骨干团队着手准备了八九个月的时间,而像这样大的队列研究,从国外的经验上看,至少要准备5年。张军告诉记者:“出生队列的研究工作,涉及医学、心理学、环境等诸多方面的学科,和方方面面的细节问题。如:涉及到心理压力问题,就需要请专门研究心理学的专家,帮我们一起设计研究方案。在涉及到环境问题时,更要对选定的样本人群进行环境测试,甚至要具有相关知识的志愿者,到样本人群的家里去进行环境采样,为了测试一些‘螨’、‘粉尘’对胎儿及幼儿的影响,志愿者还要亲自为样本人群铺床、叠被,以便进行采样工作。”
在张军看来,在新华医院环境与儿童健康教育部和上海市重点实验室开展这样的出生队列研究工作,是再合适不过的选择。新华医院作为一所集妇科、儿科一体,同时又专注于环境与儿童健康研究的国内顶尖级医院,为此次国内出生队列的研究工作,提供了得天独厚的条件。
“沈晓明教授是一位目光长远的医学专家,早在五六年前,他就看到了在中国开展出生队列研究的重要性。后来,因为沈老师担任了诸多领导职务的缘故,分散了他有限的精力。如果他一直只是从事科研工作,也许这个队列早几年就已经建立起来了。同时,也正是因为沈老师之前为此项事业打下的基础,选择了新华医院环境与儿童健康教育部和上海市重点实验室这样一个起点很高的平台,我们现在的各项工作,才得以最大程度上的顺利进行。”谈到沈晓明对自己及此项计划的影响,张军做出了这样的评价。
凭借着在美国参与出生队列前期筹备工作的经验,张军预计中国此次开展的出生队列计划,将在明年下半年开始正式运行。
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