Orphanet:人类最全的罕见病知识库

作者:朱成

你还记得前不久风靡一时冰桶水浇头的挑战吗?比尔盖茨,扎克伯格,姚明等名人纷纷慷慨的让一桶冰水往头上浇下去。这个活动的目的是为了一种叫“渐冻人症”(ALS)的罕见病募集资金。热闹过后,我们很多人心里也许会问:那么ALS到底是个什么病,患病原因是什么,目前有什么可用的治疗方法。到哪里可以集中找到这些答案呢?

图1. 姚明参加冰桶挑战赛

当你想了解一个罕见病时,你首先想知道这个罕见病的某些重要信息,如该罕见病的发病率,症状,致病基因,哪些公司的药物可以治疗它。你可能还想进一步了解世界上有哪些专门的研究机构和团体关注此病等。罕见病种类众多,资料稀少而又分散,如果没有一个集中的地方根据想了解的相关信息查询,患者和研究人员有可能需要看很多文献或者网站。基于此,罕见病专家和倡导者Ségolène Aymé创建Orphanet,并于 2000年启动了罕见病和罕见病药物网站Orpha.net(图2)。Orphanet就是这样定位于一个全面的,综合的罕见病和治疗所需药物(即孤儿药物)及其其他资料的数据库和信息门户网站,能为普通患者,医生,研发机构提供丰富的罕见病信息。

图2. Orphanet主页

正如罗马城不是一日建成的,Orphanet的建立和发展是一个世界范围内的合作。它的数据信息来自于40多个国家的组织机构长期的合作收集,并经过领域专家的严格审查和把关后才录入数据库,目前由法国国家健康与医学研究院(INSERM)组织负责协调和管理。经过长时间的努力和积累,Orphanet以其详实权威的罕见病资料,已经成为患者,医院,各大研究机构和制药公司的首选信息提供者和合作对象。

截止目前, Orphanet已收录了近6000种罕见病的各种相关信息,堪称目前世界上最为权威和丰富的罕见病知识库。通过对这个网站上的信息查询和数据分析,可以得到很多罕见病的宝贵信息。

我们以一种罕见病戈谢氏病(Gaucher disease )为例介绍Orphanet的查询使用办法。首先输入www.orpha.net,便来到Orphanet主页,如图2所示。在主页上的疾病搜索框中键入Gaucher等关键字, 搜索框会自动弹出所有跟Gaucher相关的疾病及其亚型(图3,红框部分)。选定Gaucher disease后点OK后进入图4界面,里面包含了Orphanet上所有的匹配Gaucher disease的搜索结果。

图3. 在Orphanet上搜索戈谢式病及其亚型
图4. Orphanet上所有匹配Gaucher disease的结果

点击第四个链接便来到Gaucher disease的信息页面了(图5)。在这个页面里,汇集了戈谢式病的许多重要信息。主体部分为戈谢式病的总结介绍(绿框部分)。这里的总结是邀请专门研究此病的专家撰写,并通过同行的评审后再放上去的,因此对信息的内容质量有严格的保证。 总结页面的右边是有关此疾病的额外信息(红框部分),如戈谢病的分类,致病基因,临床项目,治疗药物,患者组织,研究中心等。

图5. Gaucher disease的信息页面

这些额外信息对不同的群体是非常有用的。例如,对于医生和患者可能更感兴趣的是目前有哪些药可以治疗,所以点击右边的“Orphan drug(s)”一栏,便可以看到有哪些公司的药品可以治疗此疾病。如我们在这里看到,美国健赞公司(现为赛诺菲子公司)的CEREZYME和CERDELGA都是治疗戈谢式疾病的重要药物(图6)。另外一个对于医生和患者的重要信息是,针对此病正在进行的新药临床试验等(点击“Clinical trails”可获得)。这样便可想办法让病人参与到这些临床试验中去,为患者提供新的治疗希望。

图6. 治疗Gaucher disease的药物

对于测序分析和诊断公司来讲,更感兴趣的是已知的致病基因(图7),这里点击“Gene(s)”一栏便可以查看戈谢式病所有的已知致病基因,继续点击某个基因还可以了解此基因的其他详细信息。这种信息可以帮助完成人的基因数据分析后,对患者进行罕见病的诊断乃至产前婴儿的患病风险检测。

图7. Gaucher disease的致病基因

对于一些制药公司和研究机构来讲,疾病的发病率,世界范围内的研究机构和项目等信息,也是非常有用的。这里点击“Prevalence”和“Research Projects”便可获得,这对他们选择研发项目,寻找潜在的合作伙伴提供了重要的参考信息。

对于公益和慈善组织来讲,点击“Patient organizations”,便可以从这里了解到针对此病有哪些患者组织,从而进行定向的公益和慈善活动。患者也可以通过加入这些组织,来获得信息的共享,治病经验的交流和帮助。

以上这些信息,大部分来自Orphanet本身,还有的通过与外部网站的连接,如OMIM和HGNC等,可以进一步补充成更为完整的资料库。

如果我们不确定患的是哪种罕见病,那么除了通过疾病名称的查询外,Orphanet还提供基于临床症状和基因的查询。例如在首页搜索框里不输入任何东西,直接点击OK便进入一个查询的子页面(图8)。在此页面里,通过点击Search by sign(红框部分),便可通过输入临床症状来查询可能的罕见病。

图8. Orphanet查询子页面

点击search by sign后,进入症状查询页面(图9),在这里可以根据用户输入的临床症状来提供查询匹配的罕见病。如果用户不知道怎么输入症状描述,可点击Search键旁边的“Thesaurus”,底下便会出现一个Phenotype Ontology Tree(红框部分)来帮助用户查询和输入。如症状表现为眼部的病变,则可选择“Anomalies of eye and vision”,再根据下面的一系列子目录,选择最合适的点击输入。症状可以一次输入多至5个,完成症状的输入后查询,Orphanet便可给出跟输入症状最为吻合的罕见病,并根据此提供一系列相关信息。这里需要说明的是Orphanet上的结果仅提供一个信息上的参考,不能直接作为诊断结果。临床上的诊断还需患者去医院做更为详细和专业的检测。

类似的还有基于基因,药物,研究机构 ,临床项目和患者组织名称的查询,限于篇幅,这里不一一详细叙述。

图9. Orphanet基于临床症状的查询页面

Orphanet不仅仅是一个提供信息查询的平台。它还提供各种有关罕见病的新闻和报道。此外它还对罕见病的数据整理分类和一些标准制定做出了卓越贡献,并提供下载给研究者进行研究(参见首页上的”Download Orphanet data”)。这种工作方便和促进了生物信息和计算生物学在罕见病数据上的分析应用,对罕见病的研究产生了积极的影响。

比如Orphanet上独有的Rare Disease Ontology,对所有罕见病的做了一个疾病树的分类(图10)。生物信息人员可以根据Ontology上的信息,可以对某种罕见病进行快速归类和精准定位。Ontology上的信息可以帮助他们进行相关文献的挖掘和搜索等。研究人员还可以根据不同罕见病在Ontology上的位置,利用信息计算和数据挖掘手段推测出疾病之间潜在的关联和相似性,从而对疾病的治疗研究提供新思路。

图10. Rare Disease Ontology的树状分类(来源:European Bioinformatics Institute)

又例如Orphanet收集整理了所有罕见病及其致病基因。这使得研究人员能够通过罕见病的基因信息寻找发现罕见病之间的关联。来自辛辛那提儿童医院的Anil Jegga等学者,利用Orphanet提供的罕见病及其致病基因的数据,将具有相同致病基因的罕见病连接起来,构建成一张罕见病网络(图11),在此网络基础上进行进一步的网络拓扑研究,从而系统和直观的展现了罕见病之间如何通过基因相关联和聚类。研究结果揭示了罕见病以及罕见病基因之间的潜在关连特性,对进一步为罕见病药物寻找新的适应症 (即Orphan drug repositioning)的研究提供了理论分析依据。

图11. 基于共有致病基因的罕见病网络(来源:Zhang and Zhu et al, AJHG, 2011)

目前Orphanet成员组织包括英国,法国,美国,澳大利亚和日本等国家,网站提供英语,法语等7个语言版本,中国暂时还没有加入。不过基于中国庞大的人口基数,罕见病的患者肯定并不少。相信随着中国对罕见病患者和研究的重视,不久的将来一定会加入这个组织,在人类征服罕见病的路途上贡献出中国人自己的一份力量。

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