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您的位置：首頁(yè) > 健康課堂 > 基因科學(xué) > 測(cè)試癌細(xì)胞完整基因圖譜 白血病基因,逮住一個(gè)!
身患白血病的盧卡斯正在接受檢查
盧卡斯在做實(shí)驗(yàn)
身為研究白血病的醫(yī)師，盧卡斯·沃特曼（Lukas Wartman）一度對(duì)自己患有的白血病一籌莫展。與許多患者一樣，這個(gè)美國(guó)年輕人嘗試過(guò)一切傳統(tǒng)的治療方法。他進(jìn)行了骨髓移植，反復(fù)接受化療，卻始終沒(méi)能打敗癌細(xì)胞。生命危在旦夕之際，他的同事毅然決定出手相助。他們所做的，并不是簡(jiǎn)單的募捐，而是為盧卡斯測(cè)試癌細(xì)胞的完整基因圖譜，從而揪出頑固的病根。
這群同事可并非等閑之輩。和盧卡斯一樣，這群來(lái)自美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)的研究者，致力于探索癌癥與基因的關(guān)系。
“為什么不拋出我們擁有的一切，來(lái)看看到底是哪個(gè)淘氣的基因促發(fā)了盧卡斯的癌癥？”2011年7月底的一天，蒂莫西·雷（Timothy Ley）召集了他手下的團(tuán)隊(duì)。這位頭發(fā)花白的老教授是華盛頓大學(xué)基因組研究所的副所長(zhǎng)，也是盧卡斯的導(dǎo)師。“時(shí)間很緊，我們只有一次機(jī)會(huì)了。”他對(duì)同僚強(qiáng)調(diào)。
一場(chǎng)與病魔賽跑的實(shí)驗(yàn)由此開(kāi)始。在仔細(xì)分析了盧卡斯癌細(xì)胞的基因圖譜之后，這群美國(guó)科學(xué)家不僅成功地將同事從鬼門(mén)關(guān)拉了回來(lái)，還打開(kāi)了一片令人驚喜的新天地。
“只有識(shí)別到每個(gè)病人身上具體的基因變異，我們才能真正對(duì)癥下藥。”參與實(shí)驗(yàn)的華人科學(xué)家丁莉博士對(duì)中國(guó)青年報(bào)記者說(shuō)，“盡管要用同樣的方法幫助更多的人還需要完成大量工作，但我們相信，這就是癌癥治療的未來(lái)。”
每個(gè)病人的癌癥細(xì)胞里，基因變異是不一樣的，得的可能都是白血病，但出現(xiàn)問(wèn)題的基因可能不一樣
雖然已經(jīng)過(guò)去了將近10年，盧卡斯依然記得，確診患上白血病時(shí)的情境。
那是2003年，盧卡斯只有25歲，正在華盛頓大學(xué)攻讀醫(yī)學(xué)碩士。他熱愛(ài)長(zhǎng)跑，身體向來(lái)很健康。對(duì)這個(gè)專(zhuān)攻血癌的醫(yī)學(xué)生來(lái)說(shuō)，白血病的可怕癥狀不過(guò)是專(zhuān)業(yè)研究的內(nèi)容。
但命運(yùn)和他開(kāi)了個(gè)大玩笑。一天清晨，他突然感覺(jué)到一陣強(qiáng)烈的暈眩。隨之而來(lái)的是渾身疲倦與夜間盜汗。再之后，他持續(xù)地發(fā)燒，大腿骨也疼痛起來(lái)。這個(gè)年輕人開(kāi)始懷疑，可能患上了自己所研究的絕癥。
在華盛頓大學(xué)的附屬醫(yī)院，醫(yī)生將一根長(zhǎng)針插進(jìn)了盧卡斯的股骨，抽取骨髓來(lái)檢驗(yàn)。“我們一起看片子，上面充滿了白血病細(xì)胞，我完全呆住了。”盧卡斯回憶說(shuō)。他隨即被確診患有急性髓性白血病。
接受了9個(gè)月高強(qiáng)度的化療和15個(gè)月的普通化療之后，盧卡斯的病情一度平復(fù)?？?年之后，癌細(xì)胞再次席卷而來(lái)，病情復(fù)發(fā)了。盧卡斯嘗試了風(fēng)險(xiǎn)更高的治療，先接受化療，再移植了弟弟的骨髓。但去年夏天，悲劇再次發(fā)生。
面對(duì)第二次復(fù)發(fā)，盧卡斯幾乎信心全失。他對(duì)《紐約時(shí)報(bào)》說(shuō)： “我感覺(jué)走不下去了，白血病好像快要帶走我的生命。”
作為一名白血病醫(yī)生，過(guò)去幾年盧卡斯一邊在大學(xué)附屬醫(yī)院里出診，一邊與蒂莫西、丁莉一起開(kāi)展有關(guān)白血病的研究。這個(gè)年輕人很清楚，對(duì)白血病首次復(fù)發(fā)的病人，生存概率大約僅有4%到5%，而第二次復(fù)發(fā)的病人，生存概率更是微乎其微。
千鈞一發(fā)之際，蒂莫西做出一個(gè)決定，運(yùn)用其研究所里的“鎮(zhèn)所之寶”全基因組測(cè)序技術(shù)來(lái)為盧卡斯檢測(cè)癌細(xì)胞中完整的基因圖譜。
作為癌癥的一種，白血病的秘密就隱藏在人們的基因之中?；蚴蔷哂羞z傳功能的DNA分子上的片段。這些片段好比生命的密碼，儲(chǔ)存著人類(lèi)生命孕育、生長(zhǎng)和凋亡的所有秘密。丁莉介紹說(shuō)，癌癥正是由基因突變而引發(fā)的疾病，學(xué)界當(dāng)前已經(jīng)鎖定了十幾種與白血病有關(guān)的基因突變。
但值得一提的是，即使是患有同一種癌癥，不同病人身上的致病基因也并不一致。“每個(gè)病人的癌癥細(xì)胞里，基因變異是不一樣的。他們得的可能都是白血病，但出現(xiàn)問(wèn)題的基因可能不一樣。”丁莉說(shuō)。
蒂莫西希望帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)去做的，就是鎖定與盧卡斯所患白血病相關(guān)的特定基因突變，再找到針對(duì)該基因的治療藥物。然而在很大程度上，這更像一場(chǎng)未知的賭博。
人類(lèi)基因組所攜帶的基因大約為3到4萬(wàn)個(gè)。且不說(shuō)目前針對(duì)基因突變的治療藥物品種有限，要在基因的信息大海中挑出與癌癥相關(guān)的突變也好比大海撈針。在此之前，還沒(méi)有人完整調(diào)查過(guò)卡克斯所患的白血病癌細(xì)胞的基因構(gòu)造。
在接受當(dāng)?shù)孛襟w采訪時(shí)，蒂莫西回憶說(shuō)，在那個(gè)緊急關(guān)頭，大家的心情都非常沉重：“我們看著盧卡斯都覺(jué)得很難受，不知道這一次他還能不能挺過(guò)來(lái)。”
“我們別無(wú)他法，只能動(dòng)用目前最先進(jìn)的技術(shù)，看看能否找到他的病因。”丁莉?qū)χ袊?guó)青年報(bào)記者說(shuō)。
以前我們不了解地形就派將軍上戰(zhàn)場(chǎng)了，現(xiàn)在我們要繪制地圖
實(shí)際上，蒂莫西團(tuán)隊(duì)的基因研究工作在世界上遙遙領(lǐng)先。“我們是最早一批用全基因組測(cè)序的方法來(lái)研究癌癥的學(xué)術(shù)團(tuán)體。”丁莉說(shuō)。早在2008年，圣路易斯華盛頓大學(xué)基因組研究所就在《自然》雜志上發(fā)表了全球第一篇探討用全基因組測(cè)序技術(shù)來(lái)治療白血病的論文。
就連盧卡斯本人也參與了相關(guān)課題。2009年，他與丁莉等人開(kāi)始用小白鼠做實(shí)驗(yàn)，看看究竟是哪些基因突變促進(jìn)了白血病的發(fā)展，還在去年4月發(fā)表了相關(guān)論文。幾個(gè)月之后，這個(gè)原本的研究員變成了大家的研究對(duì)象。
盧卡斯的一群同事專(zhuān)門(mén)將他納入了一個(gè)研究課題，并與學(xué)校附屬醫(yī)院開(kāi)展合作。醫(yī)生為盧卡斯分別提取了癌細(xì)胞與皮膚上健康細(xì)胞的樣本之后，快速送到了基因組研究所。
為了以最快速度分析盧卡斯的樣本，研究員們將其他工作暫時(shí)擱置一旁。研究所里，一臺(tái)測(cè)序儀器與一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)24小時(shí)不眠不休地運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。
“純粹做學(xué)術(shù)研究時(shí)，我們拿到一個(gè)樣本，然后‘以后’再分析，這次不行，沒(méi)有‘以后’了。”蒂莫西說(shuō)。
比起一般的全基因組測(cè)序，這項(xiàng)研究還更加雄心勃勃。除了分析DNA，還要對(duì)與DNA相似的另一種同樣具有遺傳功能的分子RNA上的基因序列進(jìn)行分析。
但得到癌細(xì)胞的DNA與RNA基因序列只是研究的第一步。更關(guān)鍵的，是將這些序列與健康細(xì)胞的序列相比較。這類(lèi)似于在玩“看圖找錯(cuò)誤”的游戲，研究員們必須利用超級(jí)計(jì)算機(jī)分析龐大的基因信息，仔細(xì)辨別癌細(xì)胞里，到底是哪種基因發(fā)生了不同尋常的突變。
“要識(shí)別出哪種突變對(duì)治療來(lái)說(shuō)是有意義的，是一項(xiàng)費(fèi)力氣的任務(wù)。它需要計(jì)算機(jī)、技巧、經(jīng)驗(yàn)，有時(shí)還需要本能。”丁莉說(shuō)。
與健康細(xì)胞相比較，癌細(xì)胞的基因組可能存在著許多突變，卻并不是所有突變都會(huì)導(dǎo)致癌癥。丁莉打比方說(shuō)，有些基因突變就像司機(jī)，引領(lǐng)著癌癥的發(fā)展方向，但更多的突變不過(guò)是順路搭便車(chē)的乘客，無(wú)關(guān)重要。而研究員們最重要的工作，就是“抓到司機(jī)”。
在蒂莫西看來(lái)，找到關(guān)鍵的基因突變將有助于直捅癌細(xì)胞敵軍的窩點(diǎn)。“以前我們不了解地形就派將軍上戰(zhàn)場(chǎng)了，現(xiàn)在我們要繪制地圖。”蒂莫西說(shuō)。
在復(fù)雜的分析過(guò)程中，盧卡斯也會(huì)對(duì)自己的基因發(fā)表意見(jiàn)。同事們常常開(kāi)玩笑說(shuō)，這個(gè)年輕人“既是醫(yī)生，也是研究員，同時(shí)又是病人”。
經(jīng)過(guò)一個(gè)多月緊鑼密鼓的工作之后，去年8月31日，所有數(shù)據(jù)終于出爐。就像預(yù)測(cè)的一樣，癌細(xì)胞的DNA呈現(xiàn)許多基因突變。但遺憾的是，目前還沒(méi)有藥物可以治療任何一個(gè)突變。
然而，RNA的分析結(jié)果卻意外地露出一絲曙光。數(shù)據(jù)顯示，一個(gè)名為FLT 3的基因在白血病細(xì)胞中“異常活躍”。這個(gè)基因的正常角色是讓細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。但過(guò)分活躍的FLT 3基因卻很有可能是導(dǎo)致盧卡斯身上的癌細(xì)胞高速繁衍的“元兇”。
更令人興奮的是，在美國(guó)市場(chǎng)上，已有一種名為Sutent的藥物可以抑制FLT 3基因，這種藥物已被美國(guó)政府批準(zhǔn)用于腎癌的治療。
一時(shí)間，所有人都屏住了呼吸。
在不久的將來(lái)，全基因測(cè)序技術(shù)可以協(xié)助醫(yī)生為每一個(gè)癌癥病人找到具體的變異基因
然而，盧卡斯沮喪地發(fā)現(xiàn)，Sutent的價(jià)格極其昂貴，一天的藥量需要330美元。這個(gè)年輕的醫(yī)生仔細(xì)算了一下，他一年的薪水最多只能讓他服藥7個(gè)半月。他兩次向自己的保險(xiǎn)公司提出申請(qǐng)，但都遭到了拒絕。
無(wú)奈之下，他自掏腰包買(mǎi)了一個(gè)星期的藥量，服用幾天之后，血液指標(biāo)竟然開(kāi)始回歸正常水平?？蒘utent的高昂價(jià)格依然讓他望而卻步。即使這種藥真的有效，他又能夠吃多久呢？
但不久之后，醫(yī)院突然給他帶來(lái)一個(gè)好消息藥房里有一個(gè)月分量的Sutent正等著盧卡斯去領(lǐng)取。盧卡斯那時(shí)還不知道，是他部門(mén)里的醫(yī)生悄悄為他湊錢(qián)買(mǎi)了那些藥。
連續(xù)服用兩周之后，奇跡出現(xiàn)了。穿刺活組織檢查結(jié)果表示，他原本充滿癌細(xì)胞的骨髓變得“干凈了”。另外兩項(xiàng)更為復(fù)雜的檢查也顯示了同樣的結(jié)果：盧卡斯體內(nèi)已經(jīng)沒(méi)有癌細(xì)胞了。
“我簡(jiǎn)直不能相信這一切。”主治醫(yī)生震驚地對(duì)盧卡斯說(shuō)。丁莉記得，直到那個(gè)時(shí)候，一群同事才大大地舒了一口氣。
更讓蒂莫西和丁莉興奮的是，盧卡斯親身證明了用全基因測(cè)序技術(shù)來(lái)治療癌癥的優(yōu)越性。他們期待著，在不久的將來(lái)，這種技術(shù)可以協(xié)助醫(yī)生為每一個(gè)癌癥病人找到具體的變異基因。
“每個(gè)癌癥病人的病因可能都是不一樣的，我們希望了解每一個(gè)病人。”蒂莫西說(shuō)。在這種“個(gè)性化治療”的方法中，醫(yī)生可能用一些藥物同時(shí)“攻擊”好幾個(gè)變異的基因。這好比艾滋病的雞尾酒療法，同時(shí)用混合的藥物來(lái)對(duì)付不同關(guān)鍵部位的病毒。
丁莉預(yù)測(cè)，在未來(lái)幾年到10年之間，這種個(gè)性化的癌癥治療方法將會(huì)在美國(guó)臨床得以推廣。然而在眼下，這種技術(shù)還僅僅局限在科研階段。除了盧卡斯這樣的幸運(yùn)兒，能使用此項(xiàng)技術(shù)的美國(guó)人都是“有錢(qián)和有關(guān)系的”。
一個(gè)常常被人提起的例子是，當(dāng)蘋(píng)果創(chuàng)始人斯蒂芬·喬布斯窮盡了所有方法還不能打敗胰腺癌時(shí)，他咨詢了醫(yī)生，醫(yī)生隨即幫他安排了基因測(cè)序和分析。據(jù)喬布斯的傳記透露，這位大名鼎鼎的企業(yè)家為此付出了10萬(wàn)美元。
在中國(guó)，同樣的技術(shù)也仍然在襁褓之中。用全基因組測(cè)序技術(shù)為癌癥把脈問(wèn)診的，目前僅有深圳華大基因研究院。今年年初，該研究院首次與全國(guó)三家醫(yī)院開(kāi)展合作，病人可通過(guò)醫(yī)院將癌細(xì)胞樣本送至研究所進(jìn)行分析。
“這還是科研實(shí)驗(yàn)，在基因測(cè)序的基礎(chǔ)上，醫(yī)生也讓病人服用了相應(yīng)藥物，但時(shí)間比較短，現(xiàn)在還看不出效果來(lái)。”該研究院負(fù)責(zé)腫瘤個(gè)體化治療開(kāi)發(fā)的生物遺傳學(xué)博士胡學(xué)達(dá)介紹說(shuō)，至今為止，分析的樣本僅有5例，每一例全基因組測(cè)序的成本價(jià)格，大約為5萬(wàn)元人民幣。
在胡學(xué)達(dá)看來(lái)，全基因組測(cè)序技術(shù)最根本的意義是“區(qū)分癌癥病人，提供更有針對(duì)性的治療”，但許多針對(duì)基因變異的藥物只是在一定程度上延長(zhǎng)病人生命，并不能根治癌癥這種機(jī)制復(fù)雜的惡性疾病。
“要徹底攻克癌癥，治愈每一個(gè)病人，這樣的目標(biāo)還需腫瘤臨床和基礎(chǔ)研究工作者更緊密、更長(zhǎng)久的合作。” 胡學(xué)達(dá)說(shuō)。
為了更好地從根本上治療白血病，盧卡斯最近又接受了一次骨髓移植手術(shù)。直到今天，他體內(nèi)的癌細(xì)胞都沒(méi)有再次出現(xiàn)。他已經(jīng)回到了實(shí)驗(yàn)室里，繼續(xù)與蒂莫西、丁莉一起，用小白鼠研究基因與白血病的關(guān)系。雖然他并不確定自己的疾病是否已經(jīng)根治，但他依然很感謝一群同事用先進(jìn)的技術(shù)，帶他跨過(guò)了鬼門(mén)關(guān)。
去年秋天，確定自己的病情平復(fù)后，這個(gè)年輕的醫(yī)生特意買(mǎi)了香檳，與自己的同性伴侶慶祝。“那一刻我們都沒(méi)有哭，我們?cè)缇涂薜锰嗔?，那是一個(gè)充滿希望的時(shí)刻。”盧卡斯的伴侶，本拉爾迪先生說(shuō)。
在得以延長(zhǎng)的生命中，盧卡斯希望與愛(ài)人去做許多他們還沒(méi)嘗試過(guò)的事情，有些事情看起來(lái)再也平常不過(guò)。不久之前，他們還在家中一塊兒搟了一次意大利面。
來(lái)源：人民網(wǎng)