▎药明康德内容团队编辑
“我的儿子是唯一确诊患有这种疾病的人类”，马特·迈特（Matt Might）在2012年的一篇博客上说道。
马特是阿拉巴马大学医学院的一名教授。十多年前，他与妻子克里斯蒂娜（Cristina Casanova）迎来了第一个孩子的诞生。随后，他们的生活驶向了一个始料不及的方向。
命运的玩笑
马特与克里斯蒂亚相遇在20多岁的青春年华。当时的马特是名害羞的计算机极客，而克里斯蒂娜则是一名哲学爱好者。两个看似毫无交集的年轻人之间，擦出了爱情的火花。相恋后不到一年，他们就走进了婚姻的殿堂。
他们的故事像极了好莱坞爱情电影，甜蜜而不落俗套。婚后不久，马特获得了计算机学博士学位，即将前往大学就任助理教授。克里斯蒂娜则念完了MBA，想要在职场上大展宏图。无限未来在不远处向他们招手。此时，他们的第一个孩子伯特兰（Bertrand）呱呱落地。小伯特兰的名字来源于著名哲学家、数学家和逻辑学家罗素（Bertrand Russell），是父母双方都极为崇拜的人物。新生命的到来，像是爱情事业双丰收的完美注脚。
然而意外总是悄然而至。几周后，这对年轻父母发现，小伯特兰好像一直感觉到不舒服，整个人也总是摇摇晃晃的。他们试图安抚小伯特兰的情绪，却总是引起他更大的反感。马特起初感觉自己是个糟糕的新手父亲，但随着小伯特兰的症状愈发加重，马特夫妇最终还是带着他去看了医生。
医生原本认为小伯特兰的大脑可能有损伤，但核磁共振成像的结果一切正常。几番测试后，医生又说小伯特兰患有罕见的“共济失调 - 毛细血管扩张症”，但基因检测随即排除了这个可能性。再之后，医生判断小伯特兰患上了这种或是那种致命代谢疾病。然而在接下来的几个月，额外的测试一项一项把这些疾病剔除出名单。
马特夫妇到了崩溃边缘。几个月前，他们还能半开玩笑地对朋友说，将来孩子不管攻读什么领域的博士学位，他们都支持。如今，他们把给小伯特兰读大学的存款取了出来，用于治病。“我们究竟做错了什么？” 克里斯蒂娜在一个夜晚突然情绪失控，哭着对马特说。
没人知道答案。甚至，没人知道小伯特兰罹患的究竟是不是遗传病。一些医生认为，有可能是生殖细胞中的一些罕见随机突变，导致了小伯特兰的症状。在这种情况下，小伯特兰的疾病很有可能是独一无二的。这也许能够解释，为何他的病因迟迟未能找出。
找到凶手
正当马特一家陷入绝望之际，来自杜克大学的医学遗传专家范达娜·沙施（Vandana Shashi）读到了小伯特兰的病例。当时，范达娜正在启动一项全新的科研项目，用基因序列来诊断新疾病。她联系到了马特夫妇，希望对他们以及小伯特兰的基因组进行测序，寻找两者不一致的地方。这能确认他们的儿子得的是不是遗传病。
马特一家是幸运的。如果再早十年，想要获得他们的基因组数据，需要耗费数亿美元，普通人压根做不起这样的测试。但当范达娜找上门时，基因组测序的成本早已降低至数千美元。而马特夫妇选择进行“外显子测序”，只分析编码人类蛋白的部分。这些序列只占全基因组的2%，能进一步降低成本。
通过分析，科学家们发现小伯特兰的NGLY1基因上带有突变。NGLY1基因编码的蛋白在“回收细胞废物”上起了重要的作用，它们能将糖分子从受损的蛋白质上剥离下来，回收利用。如果它的功能受到影响，就会引起一系列复杂的症状。
为了确认这一点，他们随即将小伯特兰的细胞样本送去做代谢检测，很快，专家们返回了分析结果——这些细胞内检测不到NGLY1蛋白的功能。他们几乎能100%肯定，小伯特兰的病因是NGLY1基因突变。
而小伯特兰也成了当时人类已知的唯一一名患者。
人工智能
马特必须与时间赛跑。在一个深夜，克里斯蒂娜坐在小伯特兰的床边，做好了和儿子告别的准备。持续数周与病魔的缠斗，已经让这名小男孩奄奄一息。他的骨头里沉积着淡黄色的不明物质，腹部隆起，体内充满积液。医生们用一根引流管把小伯特兰从鬼门关拉了回来，但这也只是权宜之计。除了不断抽取积液，他们已经束手无策。
原本只是负责网络安全，寻找软件里的漏洞的马特，有了一个全新的追寻方向。因为身患重疾的儿子，他转而和团队开始创建一个人工智能（AI）系统，用来筛选和分析海量医学信息。
这个AI系统叫做mediKanren。它就像医学世界中的一个导航仪，能从基因、蛋白质、疾病症状、患者治疗结果和药物等各类错综复杂的信息里大海捞针，找到疑难杂症的病因。
经过调试之后，小伯特兰成了mediKanren系统服务的第一位真实患者。马特将他的多种症状输入AI系统，而屏幕上也跳出了数百条分析结果。这些结果根据小伯特兰的症状进行了分类，最高的几种可能包括癌症、自身免疫疾病和感染。
马特已经知道他儿子体内缺少NGLY1蛋白。根据这一点，他排除了癌症与自身免疫疾病的可能，更倾向于儿子得了某种奇怪的感染。小伯特兰住过很多次医院了，感染已是家常便饭。但为什么这次感染来得如此凶险？
没等马特找到答案，小伯特兰又病了。在前往医院的途中，他的体温不断上升，就血氧水平开始骤降，这是极度危险的信号。马特向医生提及感染的可能性。当医生进行抢救时，一位护士确认了马特的想法：“是感染性休克。”
但这无助于找到病因。小伯特兰挺过了休克，又经历了两场手术。医生们从他的股骨上刮下了许多淡黄色物质，血培养的检测结果却呈阴性。
马特决定再次求助mediKanren，而这次AI系统给出了一长串可能的微生物列表，包括一种假单胞菌。这种细菌原本并不算危险，绝大多数人感染后，也只会有轻微的症状。但对免疫功能不佳的小伯特兰，却可能引起致命的症状。
根据这张细菌列表，马特与合作的科学家们再次分析了他儿子的样本，而他肺部积液中的假单胞菌的水平果然出现飙升，从2%上升到了13%。此外，他们还在样本里找到了大肠杆菌，这也是AI系统给出的可能性之一。在服用对应的抗生素后，小伯特兰的症状消失了。
造福更多家庭
2019年，mediKanren正式出现在了公众的视野当中。很快，它迎来了自己大展身手的机会，帮助到了另一个罕见病家庭。
这次，故事的主角是一名叫做马特奥（Mateo）的男孩。尽管已经13岁了，但他却几乎无法和父母用语言交流。与很多罕见病患儿一样，马特奥做了很多测试，最终确诊为患有ADNP综合征。这是一种罕见的神经发育疾病，世界上只有几百名患者。而疾病背后的原因，正是ADNP基因的突变。
而mediKanren在搜索ADNP基因后，发现一种叫做氯胺酮（ketamine）的药物可能可以调节ADNP基因的表达。这看起来非常不可思议，因为氯胺酮因为会使人致幻，曾是一种受管制的麻醉药物。直到最近，人们在逐渐意识到它在抑郁症上的治疗价值。至于ADNP综合征？这看起来和氯胺酮完全无关。我们真的要给青春期的孩子们用这种药吗？
马特给ADNP儿童研究基金会的首席科学官发去了邮件：“低剂量的氯胺酮看起来能上调ADNP的表达，你觉得它适合给ADNP患者使用吗？”后者马上把这个消息与基金会进行了分享。2019年5月，纽约西奈山的自闭症研究和治疗中心开始一项临床试验，在ADNP综合征儿童中检验氯胺酮的安全性，马特奥也是幸运入组的10名儿童之一。
接受治疗后，马特奥的母亲很快观察到了儿子身上的变化。她说她第一次觉得自己可以做一名正常的母亲。在接受治疗后的一个周末，马特奥第一次在母亲的召唤下，坐在了她的身边。即便是这样简单的事，对于马特奥来说都是一个突破。“他过来坐在我的旁边，我们一起就在那里躺了三四十分钟。我百感交集。”” 维多利亚说。在那一刻，他们终于可以享受在迟来的亲子时光。
后记
除了马特奥外，mediKanren还为其它罕见病患者带来了帮助：一名男孩总是出现剧烈胸痛和头痛，医生推断这是因为脑脊液缓慢泄露，造成了颅内压变化。而AI系统认为根源在于咖啡因，因为它能增加脑脊液生成；还有一名女士，饱受呕吐感折磨长达近20年。马特的团队分析指出，鼻腔吸入异丙醇可以带来帮助。这一简单举措让她的生活质量有了飞跃。
但这些进展都没帮助到小伯特兰。从10岁开始，他的发育迟缓情况愈发严重，健康状况也一直不稳定。去年十月，因为一次严重的感染性休克，小伯特兰永远离开了这个世界。
马特并不把爱子的离去当作失败。“我们从他身上发现的NGLY1基因突变非常有意义。”马特说道。小伯特兰的基因突变让他们首次确定了一种全新的神经退行性疾病。现在，他们找到了另外70个饱受这种疾病折磨的家庭，并正在为他们开发新药。
小伯特兰去世的前一天，马特收到了一封邮件。邮件上说FDA对NGLY1基因疗法的临床前研究很满意，并列举了下一步临床试验的步骤。
“他从一个充满治愈希望的世界中离开了。”马特说道。
参考资料：
[1] How an AI expert took on his toughest project ever： writing code to save his son’s life。 Retrieved Sep 29， 2021 from https：//www.statnews.com/2019/07/25/ai-expert-writing-code-save-son/
[2] A boy’s passing came too soon， but not before his life led to crucial medical discoveries。 Retrieved Sep 29， 2021 from https：//www.statnews.com/2020/11/03/bertrand-might-matt-might-ngly1/
[3 ]White house highlights university of utah-led project to help patients with rare， untreatable diseases at precision medicine summit。 Retrieved Sep 29， 2021 from https：//unews.utah.edu/white-house-highlights-university-of-utah-led-project-to-help-patients-with-rare-untreatable-diseases-at-precision-medicine-summit/
[4] With a nudge from AI， ketamine emerges as a potential rare disease treatment。 Retrieved August 10， 2021， from https：//www.statnews.com/2021/08/05/artificial-intelligence-rare-disease-andp-medikanren/？utm_source=STAT+Newsletters&utm_campaign=cc795accec-health_tech_COPY_01&utm_medium=email&utm_term=0_8cab1d7961-cc795accec-153565982
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