举个栗子:乳腺癌,家族诅咒?

乳腺癌,家族诅咒?的头图

乳腺癌是一种相当古老的疾病,早在公元前604年左右,古希腊医生Leonides就提出过用外科手术切除恶变的乳房的建议。而大约在公元前400年,被称为西方传统医学之父的希波克拉底,正是在观察乳腺肿瘤时,将那些张牙舞爪地从肿块中辐射出的静脉血管,类比为螃蟹的爪子,由此赋予这类疾病一个沿用至今的名字,在英文单词 中是Cancer——癌,同时也有巨蟹座的含义(the Cancer)。

数千年来,癌仅仅是个名字而已。直到生物学家们发现,生命世界的基本单位是细胞。对于癌症的研究,才算真正开始启动。病理学家们很快发现了癌细胞,并认识到它们是从正常细胞异变而来,并非外来入侵者,核辐射引发的肿瘤对认清这一点很有帮助。

除此之外,一些敏锐的医生,也发现某些家族有多得出奇的癌症患者,似乎家族中笼罩着什么诅咒。19世纪,发现大脑语言中枢的外科医生保罗·布洛卡,就观察到自己妻子的家族中有患癌异常现象,为此他调查了他妻子家族四代人的健康情况,列了一个很长的单子。但当其时,孟德尔的遗传学还未问世,布洛卡完全无法解释,他所观察到神秘患癌情况。

对于肿瘤家族的观察,丹麦的卫生系统给科学家提供了极大的方便,在丹麦,每一例肿瘤患者都会被上报。只要保证病人隐私的情况下,统计学家就能看到所有的肿瘤患者的名单,通过实地或电话访问患者,询问其家族中是否还有别的肿瘤患者,并一一核实。通过这些简单但繁琐细致的工作,在上个世纪20~30年代,统计学家们在丹麦找到了200多个易患肿瘤的家族。它们后来都为我们进一步理解肿瘤提供了很多有价值的信息。

1948年,大卫·安德森率先发现,在一些乳腺癌家族中,患者何时患癌(停经前后)以及肿瘤仅在单侧还是双侧乳房,严重影响其最近的亲属(姐妹、女儿)患上乳腺癌的风险,从高于普通人3倍增长到9倍。患者的发病年龄越早越严重,那么她最近的亲属患癌的风险也就越高,这个发现暗示乳腺癌有遗传相关性。

虽然存在一些类似的统计研究,但长期以来;多数遗传学家认为乳腺癌并非遗传性疾病,即便某个家族中患乳腺癌的人多得出奇,那也很有可能是家族环境或食物等等方面出了问题。因为并没有任何一个已知的乳腺癌家族,或者肿瘤家族,可以用孟德尔遗传学或者其它遗传学理论,对肿瘤发生的现象进行解释。并且在那个时代,人们率先观察到的是,吸烟和肺癌的紧密相关,以及扫烟囱的工人,由于工作习惯是赤身裸体进烟囱,所以睾丸癌高发,当然还有辐射致癌,这些都是明明白白的环境引发肿瘤的范例。人们可能很难接受,一种病即可以和环境紧密相关,同时还可以和遗传紧密相关。

直到1988年,肿瘤研究领域才确认,癌的发生伴随着一系列细胞中的遗传变化,这些变化,小到基因上一个碱基字母的突变,大到染色体的断裂、融合等。这些变化,尤其是较小的变化——基因突变,如果不是快速致死,那么是有可能在家族中遗传的。除明确的遗传性疾病(色盲)之外,在上世纪90年代,基因和大多数威胁人类健康和生命的严重疾病之间,究竟存在多少关系,仍然处于一片迷雾之中。但伴随着对肿瘤的研究,人们不由自主的开始设想,是否每一种疾病都或多或少与基因有关。就像历史上每一次瘟疫大流行,总有些人逃过一劫,除了运气之外,是否还和他们身体中的基因有密切关系?正是这些想法,最终推动了人类基因组计划,制药公司以及其它私人资本也大举进入到这个新的淘金场。

乳腺癌基因

流行病学家克莱尔·金(Mary-ClaireKing),曾师从“分子钟”概念提出者,艾伦·威尔逊(Allan Wilson)。他利用分子钟,进行“时间旅行”,提出了DNA夏娃说。金的博士论文正是那篇著名的比较人类和黑猩猩遗传信息异同的论文,她和威尔逊发现,人类和黑猩猩的相似性超过90%,最终他们认为,人类和黑猩猩之间的相似性表明,人类和黑猩猩的分道扬镳应该大约发生在500~600万年前,而不是古生物学家猜想的3000万年前。接受过DNA研究的训练,同时作为一个流行病学家的金,开始迷恋上离经叛道。她放弃了研究人类遗传性疾病的基因,反而致力于寻找传说中的致癌基因或者致高血压基因。她就是想知道,一般认为和遗传无关的的常见疾病中,遗传因素究竟扮演着什么样的角色。

通过研究乳腺癌家族的血液样本,仔细的收集家族成员的资料并进行相关的统计学研究,金越来越坚信乳腺癌存在遗传性因素,但她的研究经费不足,人手匮乏,无力收集更多乳腺癌家族的资料。但多年的努力,在1987年,获得了完全出乎意料之外的回报。

美国广播公司(ABC)旧金山分台,刚给金做了一个关于乳腺癌研究方面的专访。就在播出的第二天,传来第一夫人南希·里根被诊断出乳腺癌。ABC总台,立刻做了一期乳腺癌专题,并把对金的专访在全美共200多家分台上播出。这给了金一个很好的机会,许多乳腺癌家族的妇女开始主动给她打电话,希望她能够帮助她们找到魔咒。

金的研究工作,因此获得了充足的样本。在历经20多年的艰辛搜寻后,1990年10月,金在辛辛那提举办的一个国际大会上正式宣布,她已经确认,在17号染色体上存在一个乳腺癌基因,具有家族遗传性。确认一个知名且患者众多的癌症,具有一定遗传性。这让金一举成为名人,尤其是她还是一位女科学家。在女权组织看来,这件事意义非凡。金的故事迅速转变为,一个受男性科学界压迫,但最终为解决女性的噩梦——乳腺癌——作出了卓越贡献的大师。

无论乳腺癌家族妇女患癌的原因,来自先天还是后天,临床医生都会让这些家族中的妇女每月进行自检,并根据情况推荐预防性乳房切除术。然而在恐惧驱使下进行的预防性乳房切除术,没人知道值不值得。但在真凶匿迹的情况下,随着年龄的增长,乳腺癌家族妇女的心理压力会逐渐增加,尤其是当你看到你的姊妹相继发病,然后死亡的情况,你很难坚持相信自己能奇迹般地逃过一劫。许多妇女甚至在自检出肿块,确认自己患了乳腺癌后,反倒松了一口气。

当金宣布存在乳腺癌基因后,在女权组织的大力广告和包装下,金成了全美饱受折磨的乳腺癌家族中妇女心中的英雄。现在,只剩下一件事,找到它,找到乳腺癌基因,金为此深感压力重重,她毕竟不是分子生物学家,并不擅长进行基因搜索!

无独有偶,法国顶尖基因搜寻大师雷诺瓦(Gilbert Lenoir),从1986年起也开始寻找乳腺癌基因,他获得的乳腺癌家族的资料上还显示,诱发乳腺癌的基因突变,还可能同时诱发卵巢癌。但他比金晚了一步,金比他先把未知基因锁定在17号染色体上,不过,雷诺瓦的优势则是,他随后很快证实了乳腺癌家族中伴随流行的卵巢癌,其影响基因也在17号染色体上,不出意外的话,就应该是同一个基因,不仅引发了乳腺癌同时还会让一部分患者还单独患上卵巢癌。

这些研究结果在1991年1月伦敦大会上,雷诺瓦进行了汇报。自此,肿瘤研究领域开始意识到,的确存在遗传性乳腺癌。鉴于乳腺癌是一种知名癌症,患者众多,影响残酷,许多人醒悟到,近期肿瘤基因搜寻的圣杯正是乳腺癌基因。有人甚至猜想,谁发现了乳腺癌基因,谁就可能获得诺贝尔奖。历史已经说明,乳腺癌基因的发现,的确是件大事,影响深远。它引发了基因领域的医学伦理学以及绵延至今的基因专利大争论,乃至诸多法律、隐私问题,有人甚至认为,乳腺癌基因的发现,是人类走进美丽新世界(反乌托邦小说,统治者使用各种技术,驯化人类,创建和谐社会)的一个标志。

生物科技公司与基因专利

美国知名基因猎手柯林斯,看中了乳腺癌基因,但他数次寻求和金合作的请求都被婉拒。现在的事态已经明了,谁掌握着肿瘤家族的资料和样本,谁就有主动权。最终,在DNA结构的发现者沃森的游说下,金和柯林斯的实验室,开始合作寻找神秘的乳腺癌易感基因(BRCA),然而金总是对合作有所疑虑,担心柯林斯实验室不仅在寻找基因上的技术雄厚,同时还有与之相配的野心。金绝不愿意沦落到助手和实验材料提供者的境地中。这让他们之间的合作,从来没有真正顺畅过。而柯林斯后来因接任国家人类基因组研究中心主任,很长一段时间内的精力也不在搜寻乳腺癌基因上。就这样,他们被后来居上的竞争者追上,没有如预想中那样拿到圣杯。

新的竞争者来自那些由私人资金赞助的研究人员。而犹他大学的史柯尼克,则是其中的佼佼者,最终拔得头筹。由于申请不到足够的国家基金来进行乳腺癌基因的研究,史柯尼克决定通过成立公司的方式,来吸引私人资金的赞助,他成立了myriad genetics 公司。这是有史以来第一家唯一的目标就是寻找导致常见疾病基因的公司,史柯尼克募集到1000万美元,立刻变得财大气粗。其它乳腺癌基因竞争者深感愤怒和害怕。每个人都知道这家公司未来的盈利模式,也由此激发了这种盈利模式是否道德的激烈争论,本质问题是基因是否有获得专利权的资格。在雄厚资金的支持下,史柯尼克全面启动基因搜索计划,不再把目光仅仅限定在乳腺癌基因上。人们一边争论,一边开始成立公司,生物科技公司在那个时代,真是如雨后春笋般冒出来一大堆,成为一种新的商业和科学研究模式。

在寻找到一个庞大的乳腺癌家族后(该家族中共30位妇女及男子患乳腺癌,同时还有20个妇女是卵巢癌患者),myriad公司在1994年,顺利找到了乳腺癌基因(BRCA1)。有趣的是,同年,利用冰岛的两个乳腺癌高发家族(这两个家族的共同祖先被追溯到1711年的同一个人身上),myriad公司在第13号染色体上,找到了另一个乳腺癌基因,被命名为BRCA2。公司开发了检测这些基因是否正常的技术,在如今全基因组测序只需要1000美元的今天,测序BRCA1和BRCA2这两个基因并进行分析,你就需要3000美元。因为它们是受法律保护的,具有专利权的基因。实际上,在2010年,myrid公司的乳腺癌基因专利被告上纽约地方法院,目前官司已经打到最高法院。无论如何,这两个专利将会在2015年过期。

关于基因专利是否符合伦理,以及是否会阻碍科学发展,这些问题的争论可能需要很长时间,人们才能最终达成一定共识。今天,我们已经了解到许多基因和疾病间的联系,但离设计特定的药物来控制相关疾病还相差遥远,许多人担心,越演越烈的基因专利争夺,会阻碍相关药物的研发,尤其是某些基因的专利权异常复杂,涉及多家研究机构、大学乃至公司的时候。

基因检测

家族性遗传基因的检测,带来一个棘手的隐私难题,某个人被检查出携带比如说BRCA1突变基因,那就意味着,家族中其它人也可能携带着该基因。这可能会影响家族中其它人的就业、医疗保险等等现实问题,同时,还带来心理上的困扰。不过,虽然众说纷纭,诸多饱受乳腺癌折磨的家族,大多愿意接受检查,他们对任何试图阻扰这一进程的批评者感到愤怒。

然而,对携带突变基因的人来说,到底有多大概率患上乳腺癌?年龄和风险的相关性如何,都是做出明智决定应具备的信息。许多人担心,临床医生会过度简化信息。比如,BRCA1基因有不同的突变型,其中最高危的一种,会让女性携带者,在一生中患上乳腺癌的概率高达85%,而另外一些突变型,可以将概率降到56%。但这是一生的总和发病率,并具有年龄相关性。

如果打算做预防性治疗或者乳腺(乳房)切除,适当的年龄是多少,并无定论,目前临床上一般认为是40岁前。但即便进行了乳房切除,由于现在的切除术为了尽可能减小对携带者生活质量的影响,保留了很多乳房组织,其后果则是,未见得把乳腺组织完全切除干净。除此之外,卵巢癌的威胁仍然存在,要不要同时切除卵巢,也需要仔细权衡。

同时,对乳腺癌家族中,那些幸运地未继承突变基因的妇女来说,这并不意味着就可以彻底松懈。这只不过意味着,发病率和其它普通妇女一致,但乳腺癌是一种高发肿瘤,它需要每一个妇女对自己的身体严加检测,因为越早发现,治疗的效果越好。

在乳腺癌基因检测史上,最幸运的人是华尔街日报曾报道过的,化名苏珊的妇女。时年36岁的苏珊,在目睹自己的姨妈、两位表姐以及两位亲姐姐,患上乳腺癌,其中三位还在45岁之前死去后。无法继续承受巨大的心理压力,终于下定决心去医院做预防性乳房切除术。就在这样的关键时刻,患乳腺癌的姐姐,从她的主治医生那里得知,她们这个癌症家族的样本,就在这家医院的实验室进行研究,虽然并未彻底锁定基因在哪里,但研究人员已有很大的把握,正确判断家族成员是否携带了那个变异的基因。

这是肿瘤科医生芭芭拉·韦伯——同时也是柯林斯研究小组的成员——为了安慰她的病人,无意中泄露出的信息。最终她瞒着柯林斯,将检测结果告知了苏珊。幸运的苏珊,因此在最后一刻发现自己没有继承到那个糟糕的基因。当然,这个好消息迅速在家族内传播后,其它家族成员也想知道自己的结果,无论是好是坏。柯林斯得知此事后,在咨询过相关伦理学决定一次性给这个家族所有成员做一次基因测试。苏珊家族也因此成为历史上第一个知道自己命运的家族,多年后苏珊回顾当时的情况,说真的很像俄罗斯轮盘赌的现场。

(作者:三思逍遥)

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