本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
在法西爾·特科拉·阿耶萊的家鄉衣索比亞，人們稱之為“苔蘚足”。醫學教科書稱之為足絲蟲病、非絲蟲性象皮病，或簡稱為“podo”。
足絲蟲病導致的可怕的足部畸形並非源於蚊子傳播的寄生蟲，如絲蟲病性象皮病，也不是像麻風病那樣的細菌。相反，足絲蟲病是由於人們在火山岩頂部的潮溼紅色土壤上赤腳行走時，微小的礦物碎片滲透到皮膚後引起的免疫反應。Podoconiosis在希臘語中意為“腳”和“塵土”。
足絲蟲病概況
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這種情況逐漸發展。當微小的二氧化矽碎片滑入易感個體的暴露皮膚後，腳底會腫脹。然後是腳背，靠近腳趾的地方會發癢。幾個月後，小腿開始感覺像在燃燒。隨著腳趾僵硬，腳上出現苔蘚狀生長物，這種感覺可能會向上蔓延。腫塊會增大並慢慢變硬，變成棕紅色、發熱且區域性非常疼痛。腳會發出臭味。2011年，世界衛生組織將足絲蟲病列為第17種被忽視的熱帶病。
患有足絲蟲病的400萬人生活在非洲、中美洲和南美洲以及印度西北部高原的15個國家。僅衣索比亞就有100萬人，喀麥隆有50萬人。在一些地區，每10-20人中就有一人患病。大多數是自給自足的農民。穿鞋襪可以預防這種情況，對於早期患者，經常用肥皂和消毒劑清洗、抬高雙腳，以及對於某些人來說，使用繃帶和/或手術可以有所幫助。但“隨著時間的推移，情況會變得非常絕望，”美國國立衛生研究院（NIH）轉化研究基因組學和全球健康中心（CRGGH）副主任、美國國家人類基因組研究所（NHGRI）的科學家Adebowale Adeyemo醫學博士說。
法西爾·特科拉·阿耶萊是CRGGH的博士後研究員，他從小就看到人們對足絲蟲病患者的排斥。他領導了衣索比亞的實地考察，最終在3月29日的《新英格蘭醫學雜誌》上發表了一份報告，該報告終於解釋了為什麼並非所有赤腳走過紅色土壤的人都會犧牲他們的雙腳。
該報告具有開創性意義。“這是第一項使用全基因組關聯研究非洲人群的非傳染性疾病的研究，”CRGGH主任、公共衛生碩士查爾斯·羅蒂米博士說。
一種恥辱
我第一次聽說足絲蟲病是在2011年3月在開普敦舉行的非洲和南部非洲人類遺傳學學會聯合國際會議上。阿耶萊的演講是最後一場演講之一，人群正在減少。我期待著去羅本島實地考察，但我被這種看似很容易預防的可怕疾病的影像所吸引。我試圖在旅行中與羅蒂米博士會面討論這個問題，最後當我們的導遊（一位前囚犯）一次帶我們兩個人去看納爾遜·曼德拉的牢房時，我終於做到了。我當時就在羅蒂米博士旁邊，但這絕不是進行即興採訪的地方。
苔蘚足的悲劇與長期被監禁的南非領導人的悲劇不同。“足絲蟲病是貧困人口的疾病。這些人沒有發言權，他們的問題一直被忽視。這是一種發生在低收入國家的非傳染性疾病，而這些國家的資源主要分配給傳染性疾病，”阿耶萊說。
這種汙名化根深蒂固。“社群中未受影響的成員不太願意與來自受足絲蟲病影響的家庭的個人結婚，因為人們認為這種病會遺傳並且無法預防。孩子們會受到排斥並輟學，”阿耶萊說。家庭會隱藏患有苔蘚足的成員，他們不歡迎去市場、教堂或參加社交活動。
阿耶萊在2004年開始了導致他進行該疾病基因分析的旅程，當時他聽到流行病學教授蓋爾·戴維博士描述她的研究。這位年輕人將他的公共衛生碩士專案重點放在該疾病的經濟負擔上。“這些患者的絕望、社會汙名化、身體和心理創傷迅速穿透你的內心，”他說。
在英國布萊頓和蘇塞克斯醫學院攻讀博士學位期間，阿耶萊開始與美國國立衛生研究院團隊和衣索比亞的阿瑪爾漢森研究所合作。該團隊著手探索足絲蟲病的遺傳學——既是為了瞭解該疾病的機制，也是為了找到一種方法向最需要的人提供鞋子。“穿鞋幾乎可以百分之百地預防足絲蟲病，”羅蒂米說。
基因組學通向經典基因
足絲蟲病顯然“在家族中傳播”。患有受影響的兄弟姐妹的人患上該病的可能性是其他人的五倍。但是，究竟是哪些基因的哪些變異區分了那些患上該病的人和那些沒有患上該病的人？
為了找出答案，該團隊從衣索比亞南部沃萊塔地區的居民那裡收集了唾液樣本，並將其傳送到DeCODE Genetics，在那裡對DNA進行了50萬個SNP（單核苷酸多型性）的型別分析，即基因組中人們存在差異的位點。在194個病例中發現但在203個“超級對照”中未發現的SNP組——那些顯然具有抵抗力的人，因為他們在紅色土壤上赤腳行走了50多年——指向了基因組中一個非常合乎邏輯的位置：6號染色體上的HLA II類基因。
研究人員在父母/子女三重奏中驗證了這些發現，並鎖定了94個病例和94個對照中的特定HLA基因（DRB1、DQA1、DQB1、DPB1）。擁有這四個基因的變異會使患足絲蟲病的風險增加2-3倍。這些基因與其他與二氧化矽暴露相關的疾病以及對另一種礦物鈹的反應有關。HLA的聯絡也表明了足絲蟲病是如何發生的：T細胞介導的炎症。
當T細胞識別出抗原呈遞細胞上顯示的病原體或外來物質的肽時，就會引發免疫反應。在足絲蟲病中，二氧化矽以某種方式改變自身肽，使身體攻擊自身，或者以其他方式啟用抗原呈遞細胞，從而引發失控的炎症。
這三個HLA基因複合體在遺傳學史上佔有特殊地位。它們是我們所有脊椎動物中發現的主要組織相容性複合體的版本，並編碼決定誰可以接受誰的器官的蛋白質。HLA基因分型是當今用於預測疾病風險的DNA測試的先驅。“包括傳染性、非傳染性和自身免疫性疾病在內的幾種疾病都已顯示與HLA II類基因有關。例子包括瘧疾、肺結核、HIV/艾滋病、1型糖尿病和類風溼性關節炎，”阿耶萊解釋道。
20世紀70年代和80年代發現了許多HLA與疾病的關聯。我在我的教科書《生命》（我的原始ISBN，版權所有1992年）的第一版中寫道：“將來，出生時進行的HLA分析可能會被用來預測疾病易感性。你想知道你可能在晚年遭受哪些疾病，甚至死於哪些疾病嗎？” 將基因組序列替換為“HLA分析”即可立即更新。
團結社群
比了解抗原呈遞細胞和T細胞之間探戈的精確步驟更重要的是使用基因測試來向最需要的人提供鞋子。阿耶萊稱該策略為“一種低技術、具有成本效益且在當地和文化上可行的基因組工具”。
社群接受基因測試以用於鞋子分配的目標，這與在其他地方和時間研究人員攜帶拭子或針頭進行DNA測試時所受到的負面反應形成了鮮明對比。悉尼新南威爾士大學的Sheila Vanholst博士在與澳大利亞原住民（澳大利亞第一批居民的後裔）進行實地考察時遇到了這種阻力。“他們不信任研究，尤其是自從人類基因組多樣性專案稱他們為‘正在消失的人群’而與他們保持距離之後，”她在2011年10月在蒙特利爾舉行的國際人類遺傳學大會上告訴我，她指的是那個試圖從世界土著居民那裡收集DNA的不幸專案。
原住民，就像亞利桑那州的哈瓦蘇派印第安人和其他人一樣，認為遺傳血統研究威脅到他們的身份感並挑戰他們對起源的信仰。對足絲蟲病專案的積極反應更像是委內瑞拉馬拉開波湖的人們願意向哥倫比亞大學心理學家南希·韋克斯勒提供DNA樣本，以幫助識別導致亨廷頓舞蹈病（HD）的突變——人們為了換取牛仔褲和M&M豆而提供樣本。
可悲的是，亨廷頓舞蹈病仍然沒有治癒方法，但足絲蟲病是另一個故事。“足絲蟲病是一種唾手可得的果實——它可以從我們星球上徹底消除，”阿耶萊說，他將在本月底訪問衣索比亞。美國國家人類基因組研究所科學主任丹·卡斯特納醫學博士總結道：“這項研究引起了人們對一種被忽視的熱帶病的關注，這種疾病對窮人和他們的社群產生了毀滅性的影響。它展示了基因組學研究對世界各地流行病經常無人監管的地區的人們生活的全球影響。”
要了解更多資訊並提供幫助，請檢視Footwork（來自國際足絲蟲病倡議）和衣索比亞的苔蘚足專案。總部位於加利福尼亞州的TOMS鞋業與在衣索比亞從事足絲蟲病工作的當地非政府組織開展了一個合作專案。