上世紀(jì)80年代,,日本電視連續(xù)劇《血疑》在中國(guó)風(fēng)靡一時(shí),,身患白血病的美麗姑娘幸子(山口百惠飾)最終躺在丈夫懷中離去的情景,,曾讓無數(shù)觀眾潸然淚下,。20多年過去了,,當(dāng)年被視為“不治之癥”的白血病已經(jīng)有了治愈希望。據(jù)英國(guó)《獨(dú)立報(bào)》1月18日?qǐng)?bào)道,,多國(guó)科學(xué)家最近在美國(guó)《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文(中國(guó)科學(xué)家洪登禮為第一作者),,宣布從一對(duì)英國(guó)雙胞胎姐妹身上成功分離出了“前白血病干細(xì)胞”。這一重大發(fā)現(xiàn)將對(duì)白血病及其他癌癥的治療帶來革命性影響,。
發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞“祖母”
如果不是可惡的疾病,,英國(guó)肯特郡布羅姆利市的雙胞胎姐妹奧莉維亞·墨菲和伊莎貝拉·墨菲,將擁有同樣快樂的童年,。但奧莉維亞在兩歲時(shí)突然患病,,醫(yī)生為她所作的血液檢查表明,她患的是急性淋巴細(xì)胞白血病,,而伊莎貝拉一直很健康,。白血病是英國(guó)最常見的兒童癌癥,占所有兒童癌癥病例的1/3,,其中又以急性淋巴細(xì)胞白血病居多,。由于姐妹倆屬同卵雙胞胎,先天基因和后天撫養(yǎng)都幾乎一致,,本該“有福同享,,有難同當(dāng)”,但命運(yùn)卻截然不同,冥冥之中好像有一雙無形的手在操縱著她們的命運(yùn),。
到底是什么因素在作怪呢,?對(duì)姐妹倆進(jìn)行基因檢測(cè)表明,她們剛出生時(shí)就發(fā)生了一次基因突變,,而奧莉維亞后來又經(jīng)歷了第二次基因突變,,使白血病原形畢露,伊莎貝拉的基因卻沒有再經(jīng)歷過突變,。到底是什么基因位點(diǎn)發(fā)生了變異,?白血病細(xì)胞又來自何方?這些問題都等待著科學(xué)家們解答,。
科學(xué)家們對(duì)提取出的姐妹倆血液進(jìn)行分析,,結(jié)果有了驚人發(fā)現(xiàn)。他們首次發(fā)現(xiàn)了一群異常的早期“前白血病干細(xì)胞”,,該細(xì)胞在姐妹倆的體內(nèi)都存在,,而研究證明,白血病干細(xì)胞正是從“前白血病干細(xì)胞”發(fā)展而來,??茖W(xué)家們對(duì)提取出來的該細(xì)胞進(jìn)行分析,終于弄清了整個(gè)突變過程,。
他們發(fā)現(xiàn),,兩名女孩的血液中均含有白血病前期細(xì)胞,其中少量是干細(xì)胞,,里面一種分化程度最低的細(xì)胞被命名為“前白血病干細(xì)胞”,,這種變異細(xì)胞由兩個(gè)基因經(jīng)過易位融合而成。這個(gè)變異過程發(fā)生在其中一名女孩的一個(gè)細(xì)胞里,。當(dāng)時(shí)她們還在母體中,,無法確定變異究竟發(fā)生在誰身上。但由于姐妹倆共有一個(gè)胎盤,,變異細(xì)胞得以散布到兩人血液內(nèi),。由于伊莎貝拉并未患病,研究人員判斷,,基因易位顯然不能自行導(dǎo)致白血病,。據(jù)英國(guó)《泰晤士報(bào)》報(bào)道,每一百名兒童里面會(huì)有一人存在基因易位現(xiàn)象,,但在基因易位的兒童中,,又有約1%會(huì)罹患癌癥。
很多人都知道,,干細(xì)胞是“生命之母”,,它可以分化成有特定功能的細(xì)胞,人體的所有組織細(xì)胞都由此而來??茖W(xué)家們一直認(rèn)為,,白血病干細(xì)胞就是“白血病之母”。然而此次發(fā)現(xiàn)就顛覆了傳統(tǒng)觀點(diǎn),,即“前白血病干細(xì)胞”才是血癌細(xì)胞的真正源頭,,它可以稱得上是白血病的“祖母”。目前用于治療白血病的藥物只能殺死大部分血癌細(xì)胞,,但不能清除白血病干細(xì)胞,,更不能殺死前白血病干細(xì)胞,這就是白血病容易復(fù)發(fā)的原因,。
誰動(dòng)了癌細(xì)胞的“反骨”,?
對(duì)生物學(xué)稍有了解的人都知道,基因突變發(fā)生的幾率非常小,,而像奧莉維亞這樣連續(xù)兩次在相同基因位點(diǎn)發(fā)生突變的例子更是少之又少,。這對(duì)雙胞胎姐妹在2月份就滿5歲了,令人欣慰的是小奧莉維亞已經(jīng)成功挺過了放療和化療,,正在康復(fù)之中。但化療也嚴(yán)重?fù)p害了她的免疫力,,她的一只眼睛因受感染而失明了,,她的發(fā)育情況也明顯慢于伊莎貝拉。
由中國(guó)科學(xué)家洪登禮,、英國(guó)薩頓癌癥研究所教授梅爾·格里弗斯及牛津大學(xué)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)下屬的分子醫(yī)學(xué)研究所的塔里奇·恩佛教授組成的專家小組經(jīng)過認(rèn)真分析,,終于弄清了血癌“祖母”的分布位置并確定了治療方案。洪登禮是湖北黃石市人,,曾在武漢同濟(jì)醫(yī)院從事轉(zhuǎn)基因調(diào)控和治療工作,,2003年到牛津大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所工作,專門研究?jī)和籽≈虏』颍裕牛蹋粒停蹋痹谠煅杉?xì)胞中所起的作用,。洪登禮是這個(gè)研究小組的首席研究人員,,參與研究的還有來自英國(guó)、日本和意大利的11位科學(xué)家,。目前他們采用多種療法相結(jié)合,,殺死了奧莉維亞體內(nèi)的大部分前白血病干細(xì)胞。至于伊莎貝拉,,據(jù)研究人員估計(jì),,她罹患癌癥的幾率不到1/10,到14歲時(shí)她體內(nèi)的所有的白細(xì)胞干細(xì)胞應(yīng)該會(huì)自然死亡,。
這對(duì)雙胞胎姐妹的母親薩莎目前最關(guān)注的是,,究竟什么因素讓奧莉維亞體內(nèi)的癌癥“祖母”開始做惡?因?yàn)檫@對(duì)防止在伊莎貝拉身上發(fā)生同樣的悲劇非常重要。目前科學(xué)家們得出結(jié)論,,這次變異可能始于單個(gè)細(xì)胞,,原因應(yīng)該是感染。自發(fā)生第一次基因突變后,,前白血病干細(xì)胞的“反骨”就已形成,。只不過沒有形成“揭竿而起”的條件,“祖母”一直不敢妄動(dòng),。但發(fā)生在奧莉維亞身上的事實(shí)表明,,某種特殊的擾動(dòng)會(huì)解開阻止癌細(xì)胞發(fā)威的枷鎖。那么,,究竟是誰惹怒了“祖母”呢,?
科學(xué)家們仔細(xì)詢問了她們的母親薩莎,結(jié)果找出了一些可能的致癌因素,。由于薩莎及其丈夫都沒有發(fā)生類似的基因突變,,這對(duì)雙胞胎姐妹的成長(zhǎng)環(huán)境及生活習(xí)慣有可能是致癌因素。例如,,薩莎在孕期仍偶爾吸煙并在輻射量大的電腦前工作,,兩姐妹出生后伊莎貝拉比較安靜,而好動(dòng)的奧莉維亞則經(jīng)常接觸一些揮發(fā)性較大的涂料,,這些因素都可能觸動(dòng)“祖母”憤怒的神經(jīng),。
基因療法或成癌癥“終結(jié)者”
既然找到了導(dǎo)致白血病的罪魁禍?zhǔn)祝茖W(xué)家們能否拿出阻止“血疑”悲劇重演的全新療法呢,?治療白血病的現(xiàn)有療法主要是化療和放療,,但這兩種療法在殺滅癌細(xì)胞的同時(shí),也會(huì)禍及體內(nèi)正常細(xì)胞,,副作用大且容易復(fù)發(fā),,“治愈”根本無從談起?!短┪钍繄?bào)》曾作出統(tǒng)計(jì),,每年約有1~2%的白血病患兒死于化療。而根據(jù)目前的治療經(jīng)驗(yàn),,受過無數(shù)次放療和化療的血癌“祖母”同樣難以對(duì)付,。怎么辦呢?科學(xué)家們想到了基因療法,。
基因療法是將正?;蛑踩脒x定的細(xì)胞,以代替病人細(xì)胞中的遺傳缺陷基因,,或關(guān)閉,、抑制有異常表現(xiàn)的基因,,達(dá)到治病的目的。由于研究人員已弄清了兩次基因突變的順序及位點(diǎn),,這為實(shí)施這一全新療法奠定了基礎(chǔ),。
奧莉維亞和伊莎貝拉還在母親子宮內(nèi)發(fā)育時(shí),就經(jīng)歷了一次基因突變,,其特定染色體斷裂移位形成TEL-AML1基因,。這時(shí)她們的基因排列就成了離白血病只有一步之遙的“準(zhǔn)死亡序列”,她倆體內(nèi)的“前白血病干細(xì)胞”由此而生,。奧莉維亞兩歲時(shí)遭遇另一次基因突變,,正常的TEL基因丟失,她因此患上白血病,。而厄運(yùn)沒有降臨在伊莎貝拉頭上,,她到現(xiàn)在還非常健康。
據(jù)格里弗斯教授介紹,,他們正在考慮的是一種“基因沉默”療法,。這種療法是通過操縱一種高特異性基因表達(dá)小分子miRNA抑制干細(xì)胞內(nèi)基因的異常表現(xiàn)。2007年12月,,在位于美國(guó)紐約長(zhǎng)島的冷泉港實(shí)驗(yàn)室,,沃森生物科學(xué)學(xué)院等研究單位的研究人員通過操縱miRNA,成功地在小鼠乳腺組織中篩選并抑制了干細(xì)胞狀細(xì)胞,。而現(xiàn)在科學(xué)家們期待的是通過這種能改變生命密碼的小分子抑制TEL-AML1基因的表達(dá),,從源頭上阻止白血病發(fā)生。
在施瓦辛格主演的著名科幻電影《終結(jié)者1》里,,電腦系統(tǒng)“天網(wǎng)”為了打敗人類,派遣機(jī)器人穿越時(shí)空去殺死未來人類領(lǐng)袖的母親,。而有了“癌癥前干細(xì)胞”的理論武器,,科學(xué)家們只要能在癌癥“祖母”階段就致其于死地,患者便全無后顧之憂了,。格里弗斯也表示,,其他惡性腫瘤如肺癌、肝癌,、乳腺癌等,,都有可能經(jīng)歷前期干細(xì)胞分化階段,因此研制對(duì)付癌癥“祖母”的藥物意義非常重大,。(池晴佳)