否極泰來(lái):運(yùn)用癌癥起源的知識(shí),發(fā)展新療法

第十六章 否極泰來(lái):運(yùn)用癌癥起源的知識(shí),發(fā)展新療法

始于20年前的科學(xué)革命一直持續(xù)到今天。我們已經(jīng)知道了許多能夠引起癌癥的無(wú)形的力量。既然我們理解了很多種癌癥的起因,我們應(yīng)當(dāng)可以阻止疾病的發(fā)生,即便發(fā)生了癌癥,我們也應(yīng)能夠?qū)Ω恫⒅斡┌Y。我們已經(jīng)祭起了遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的武器來(lái)對(duì)付這種最復(fù)雜的人類疾病。盡管癌癥之謎仍有不少疑團(tuán),但是一個(gè)完滿的答案已經(jīng)凸顯出它的輪廓。現(xiàn)代分子生物學(xué)的研究方法再一次得到確認(rèn):將復(fù)雜的問(wèn)題化整為零,使它變成簡(jiǎn)明可解的各個(gè)部分,然后導(dǎo)出清晰的、顛撲不破的真理。僅僅是短短的20年時(shí)間,癌癥起源問(wèn)題不再是眾說(shuō)紛壇、莫衷一是,今天,對(duì)人類癌癥背后的神秘力量,研究者們不僅可以作出細(xì)致入微的描述,而且已經(jīng)被公眾廣泛接受。

這次革命的主要結(jié)論是:癌癥是一種因基因受損導(dǎo)致的疾病。現(xiàn)在,我們已經(jīng)了解了許多涉案基因——癌基因和腫瘤抑制基因的特性。它們?cè)诩?xì)胞中活動(dòng),操縱著細(xì)胞的行為;細(xì)胞以形成腫瘤來(lái)回應(yīng)。無(wú)疑,還有很多與癌癥有關(guān)的基因尚需借助基因克隆技術(shù)來(lái)識(shí)別和分離。許多基因影響細(xì)胞行為的途徑仍有待揭示。

我們知道誘發(fā)癌癥的因素直接或間接地促進(jìn)基因突變。我們知道人體腫瘤的形成需要一系列的突變,每一次突變擾亂的都是一種不同的細(xì)胞生長(zhǎng)控制基因。我們還知道,包括維護(hù)和修復(fù)缺陷在內(nèi)的損害細(xì)胞基因組的完整性的過(guò)程,有力地影響著癌癥的發(fā)病率。

發(fā)現(xiàn)不同的生長(zhǎng)控制基因,促使我們探索每個(gè)人體細(xì)胞內(nèi)部的復(fù)雜的決策系統(tǒng)。100多年來(lái), 生物學(xué)家記載了細(xì)胞形形色色的行為。細(xì)胞的所作所為似乎有自己的邏輯,操縱在隱藏于細(xì)胞深處的亞微觀生命力量手中。我們現(xiàn)在用關(guān)鍵的信號(hào)處理蛋白來(lái)理解細(xì)胞的邏輯,正是這些蛋白決定了細(xì)胞對(duì)大量刺激物的反應(yīng);它們組合成一個(gè)精密的信號(hào)處理系統(tǒng),每個(gè)星期里,我們對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的線路圖都有新的認(rèn)識(shí)。它的規(guī)劃——它的互聯(lián)關(guān)系和組成部件的活動(dòng)——決定著細(xì)胞的一舉一動(dòng)。

對(duì)于致力于理解癌癥的人們,有關(guān)信號(hào)處理系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)將會(huì)為他們提供終極答案。在任何一個(gè)細(xì)胞的隱秘角落,除此以外沒(méi)有更深入、更精妙的機(jī)制了。答案都在這里,或者將很快在這里露面。而20年前,我們還對(duì)此一無(wú)所知。

這方面的研究使我們發(fā)現(xiàn)了人體細(xì)胞的心臟和主宰——細(xì)胞周期鐘。作為細(xì)胞命運(yùn)的主宰,它作出生長(zhǎng)或分化的決策。盡管對(duì)細(xì)胞周期鐘的探索還處在起步階段,但我們已知,在絕大多數(shù)乃至所有類型的人體腫瘤中,細(xì)胞周期鐘都會(huì)遭到損害。在這個(gè)領(lǐng)域,我們也已經(jīng)描繪出清晰的輪廓,但是還有許多關(guān)鍵的細(xì)節(jié)需要充實(shí)。

家族性癌癥綜合征在受孕的一刻即已注定,散發(fā)性癌癥則是個(gè)人一生中隨機(jī)發(fā)生的遺傳意外的結(jié)果。在我們過(guò)去10年間發(fā)現(xiàn)的基因中,其中很多基因?yàn)槲覀冊(cè)谶@兩類癌癥間架起了橋梁。這兩類癌癥并非如常人想象的涇渭分明,而是一組共同基因受損的表現(xiàn),差別只在卵子受精前與后的損害發(fā)生時(shí)間的不同。防患于未然本書(shū)中講述的大量信息對(duì)于癌癥死亡率將有什么明顯影響呢?道理很簡(jiǎn)單,要治愈某種疾病,最常從弄清病因著手。因此,我們最近獲得關(guān)于基因和蛋白質(zhì)的知識(shí),將引領(lǐng)我們征服癌魔??墒牵┌Y最根本的起因?qū)嶋H并非深埋于個(gè)體細(xì)胞內(nèi)部,而是遠(yuǎn)在環(huán)境、在我們攝取的食物、吸入的香煙之中。在顯著降低癌癥發(fā)病率之前,我們必須強(qiáng)調(diào),這些才是癌癥的禍根所在?;蚝偷鞍踪|(zhì)不過(guò)是為虎作倀僅此而已。

過(guò)去200年中, 人類其他主要疾病的防治為我們樹(shù)立了鮮明的例子:降低死亡率,要依靠個(gè)人衛(wèi)生、營(yíng)養(yǎng)條件的改善,要獲取干凈的水源,開(kāi)展防疫運(yùn)動(dòng)。擴(kuò)展開(kāi)來(lái),癌癥死亡率的大幅度降低,同樣要依靠預(yù)防,而非一味尋找新的治療方法。

降低癌癥死亡率,主要依靠識(shí)別和消除癌癥的不同病因——尤其是膳食結(jié)構(gòu)和生活方式的某些方面。這其中許多屬于流行病學(xué)家的職責(zé)范圍。我們也的確從流行病學(xué)家那里獲益匪淺。他們確立了問(wèn)題的框架,明確了范圍、廣度和深度。他們還使我們省悟風(fēng)靡某些小圈子的兩大觀點(diǎn):癌癥流行病在工業(yè)化的西方泛濫成災(zāi),而絕大多數(shù)病例可以追溯到空氣和食物中的化學(xué)污染。

除開(kāi)乳腺癌以及與煙草有關(guān)的癌癥以外,在過(guò)去半個(gè)世紀(jì)中,盡管環(huán)境污染在顯著加劇,絕大多數(shù)癌癥的發(fā)病率仍保持平穩(wěn)。至多只有百分之見(jiàn)的癌癥能夠歸咎于人為的環(huán)境因素。 1930年,美國(guó)年度癌癥死亡率為每10萬(wàn)人中有143人。到1990年, 這個(gè)比率上升到每10萬(wàn)人中有190個(gè)。人口年齡分布的變化,以及我們反復(fù)提到的癌癥發(fā)病具有很強(qiáng)的年齡依賴性這一事實(shí),上述數(shù)字已把這兩點(diǎn)考慮在內(nèi)。

癌癥死亡率的這種年齡校正的增長(zhǎng),幾乎都直接源自煙草消費(fèi)。到20世紀(jì)90年代, 男性肺癌死亡率長(zhǎng)達(dá)一個(gè)世紀(jì)的增長(zhǎng)勢(shì)頭呈現(xiàn)逆向發(fā)展。 除開(kāi)肺癌部分,在1950年到1990年間,經(jīng)年齡校正的癌癥死亡率總體上下降了14%。

乳腺癌的死亡率有小幅增長(zhǎng)——在1960年至1990年間上升。了約10%。該病發(fā)病率的增長(zhǎng)勢(shì)頭要猛烈得多,但是,主要通過(guò)外科手術(shù),大部分乳腺癌病例可以治愈。乳腺癌的病因眾說(shuō)紛紜,有一種觀點(diǎn)很快贏得了充分的證據(jù)。它把乳腺癌發(fā)病率的增長(zhǎng)主要?dú)w咎于現(xiàn)代的營(yíng)養(yǎng)和生殖習(xí)慣,兩者相結(jié)合導(dǎo)致女性在一生中經(jīng)歷的月經(jīng)周期數(shù)不斷增長(zhǎng)。還有一個(gè)因素則使人困惑,即早育有護(hù)作用,早育似乎使乳腺組織能夠抗拒此后可能發(fā)生的癌癥。過(guò)遲生育則會(huì)導(dǎo)致乳腺癌發(fā)病率的攀升。

大約半數(shù)癌癥和飲食有密切關(guān)聯(lián),可是絕大多數(shù)食物鏈中的致癌成分難以確定。西方的膳食結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其結(jié)腸癌的發(fā)病率比非洲中部某些地方高上10?20倍。一個(gè)可能的原因是,西方人飲食中肉類和脂肪的比例很高。烹調(diào)方式對(duì)癌癥發(fā)病率也有明顯影響;當(dāng)肉類尤其是紅色肉類被高溫加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)力致癌物。亞洲亦受到與膳食結(jié)構(gòu)相關(guān)的癌癥高發(fā)率的困擾。日本人的飲食習(xí)慣致使其民眾胃癌發(fā)病率比美國(guó)人高出6倍。曬制、發(fā)酵、煙熏食品很有可能也是癌癥的病因。

植物性食品是一把雙刃劍,因其既有致癌成分,又有抗癌成分。蔬菜提供的維生素如維生素A、 C、E,能夠中和某些重要的致癌物質(zhì),如正常細(xì)胞代謝產(chǎn)生的氧化劑和自由基。另一方面,有一些植物成分與癌癥發(fā)生呈正相關(guān)。為了防止昆蟲(chóng)天敵的騷擾,植物發(fā)展出精密的化學(xué)防御系統(tǒng)。其中就有埃姆斯測(cè)試中記錄在案的有效誘變成分。埃姆斯也舉了一個(gè)例子,即某個(gè)芹菜新品系在生長(zhǎng)過(guò)程中所需的合成殺蟲(chóng)劑比其他品系要少;抗蟲(chóng)害能力的上升與該種芹菜體內(nèi)的某種強(qiáng)力誘變劑比常規(guī)上漲了10倍有關(guān)。

與其他所有植物一樣,芹菜體內(nèi)含有幾十種致癌和抗癌成分??墒乔鄄酥徊贿^(guò)是經(jīng)常出現(xiàn)在餐桌上的幾十種植物中的一種,每一種植物都為我們的飲食提供自己的或簡(jiǎn)單或復(fù)雜的有機(jī)成分。在這些天然成分的混合物與它們對(duì)人體代謝的影響之間,有著錯(cuò)綜復(fù)雜的相關(guān)性。要確定哪些普通天然食物使我們體魄強(qiáng)健、安享天年,哪些則會(huì)損身折壽,還需要花上幾十年時(shí)間研究。

盡管山重水復(fù),但還是有一些結(jié)論已經(jīng)嶄露頭角。如前所述,現(xiàn)代癌癥當(dāng)中,幾乎有一半能夠通過(guò)避免吸煙、高脂肪、高肉類飲食來(lái)預(yù)防??墒鞘O碌哪且话肽??無(wú)疑,未來(lái)的幾代人仍不能擺脫癌癥的魔影,即使是那些生活方式最無(wú)可指摘的人也在劫難逃。我們?cè)撊绾螌?duì)付這些似乎防不勝防的腫瘤呢?利用基因和蛋白質(zhì)對(duì)付癌癥即使我們—一確定了所有的外部致癌因素,人類也永不可能完全遵照流行病學(xué)家的建議。而且,更重要的是人體的極端復(fù)雜性表明了癌癥的不可避免。所有復(fù)雜的機(jī)械或遲或早都將崩潰。只要有足夠的時(shí)間,沒(méi)有人可以逃出癌癥的手心。此刻,只有新發(fā)現(xiàn)的基因和蛋白質(zhì)可以力挽狂瀾、救人于危難之中。它們使人類可以對(duì)付如影隨形的癌癥。

癌癥的早期發(fā)現(xiàn)愈來(lái)愈顯出重要性。早期發(fā)現(xiàn)和切除腫瘤塊可以治愈癌癥。但是早期發(fā)現(xiàn)面臨兩大困難。首先,在癌細(xì)胞群還很小的時(shí)候,我們就必須找到它。如前所述,直徑1厘米的腫瘤不到人體的001%。當(dāng)前幾乎很少有哪種生化方式可以靈敏到這種程度,偵知這樣微小的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。

其次,癌細(xì)胞,尤其使腫瘤發(fā)育初期階段的癌細(xì)胞,在幾乎所有方面都和正常細(xì)胞惟妙惟肖。要找出癌細(xì)胞的不同之處,任務(wù)繁重,令人氣餒。幾乎所有曾被稱作“腫瘤獨(dú)有”的蛋白質(zhì),后來(lái)在人體的某個(gè)正常組織中也有發(fā)現(xiàn)。

盡管困難重重,但是發(fā)現(xiàn)腫瘤的途徑中,最有吸引力的還是識(shí)別癌細(xì)胞獨(dú)有的基因和蛋白質(zhì)。突變癌基因、腫瘤抑制基因和它們的蛋白質(zhì)產(chǎn)物躍入人們的眼簾。約有四分之一的人體腫瘤中出現(xiàn)突變的ras癌基因。它擁有正常細(xì)胞所沒(méi)有的DNA序列,而且使得ras蛋白質(zhì)產(chǎn)物具有獨(dú)一無(wú)二的非自然結(jié)構(gòu)。

有鑒于此, 一些研究者試圖在結(jié)腸中尋找?guī)в型蛔兊膔as癌基因的細(xì)胞。由于腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞一樣都會(huì)不斷地大量脫落,進(jìn)入排泄物,這項(xiàng)工作被大大簡(jiǎn)化了。 約翰·霍普金斯大學(xué)的戴維·西德蘭斯基憑借一項(xiàng)超靈敏的DNA分析技術(shù),在糞樣里發(fā)現(xiàn)了突變的ras基因。盡管這項(xiàng)技術(shù)仍須改進(jìn),高敏感度,但是它帶來(lái)的長(zhǎng)期前景已經(jīng)相當(dāng)明朗:它能使人們發(fā)現(xiàn)在其癌變過(guò)程中的結(jié)腸腫瘤,這時(shí)還來(lái)得及通過(guò)手術(shù)治療。

最終,包括膀胱,子宮和肺在內(nèi)的其他中空器官處的腫瘤或許也能應(yīng)用這種方法。上述每一種器官中,細(xì)胞都會(huì)脫落到器官腔內(nèi)。在尿液中可以發(fā)現(xiàn)脫落的膀胱細(xì)胞,在支氣管上部粘液中可以發(fā)現(xiàn)脫落的肺細(xì)胞。與結(jié)腸部位一樣,對(duì)脫落細(xì)胞進(jìn)行分析提供了癌癥早期發(fā)現(xiàn)的可能,增加了痊愈的機(jī)會(huì)。

在人類癌癥的發(fā)病中,家族性腫瘤占有顯著的席位。一些研究者估計(jì),約有10%的人類癌癥源自遺傳基因。能否預(yù)測(cè)癌癥的先天易患性,也是早期發(fā)現(xiàn)的一個(gè)非常有價(jià)值的方向。

在結(jié)腸癌中, 家族性肉瘤和HNPCC綜合征合計(jì)占到所有病例的10%以上。乳腺癌中也有同樣比例與BRCAI、BRCAZ兩種等位基因的遺傳突變相關(guān)。在未來(lái)的10年,人們將發(fā)現(xiàn),幾乎每一種普通癌癥中都有一部分是由特定基因,通常是腫瘤抑制基因的遺傳突變引起的。

在少量組織樣本中發(fā)現(xiàn)突變基因的技術(shù)正在突飛猛進(jìn)。很快,只要幾滴血液,就能發(fā)現(xiàn)是否具有引起對(duì)某種癌癥易患性的遺傳突變基因。針對(duì)那些某類癌癥異常高發(fā)的家族,同樣的分析將用于產(chǎn)前診斷。這些測(cè)試將能夠區(qū)分家族中的高危人群和那些僥幸逃脫厄運(yùn)的成員。被發(fā)現(xiàn)處于危險(xiǎn)之中的家族成員有必要接受終身監(jiān)護(hù)。在包括家族性肉瘤和乳腺癌在內(nèi)的生死攸關(guān)的病例中,患者也許能痛下決心,在惡性腫瘤露面之前即把靶器官切除。

但即便是這些有效的遺傳技術(shù),它們提供的保護(hù)仍是不完整的。對(duì)癌癥的先天易患性進(jìn)行徹底的全民普查,無(wú)論在經(jīng)濟(jì)上還是統(tǒng)計(jì)上都缺少可行性。即使采用最先進(jìn)的篩查技術(shù),絕大多數(shù)的小型散發(fā)性腫瘤還是會(huì)成為漏網(wǎng)之魚(yú)。因此,我們還是會(huì)不斷碰到許多只能在體形碩大、癥狀明顯時(shí)才能發(fā)現(xiàn)的腫瘤。所以,就目前而言,抗癌療法的能力和局限性成為生與死的分界線。過(guò)去10年中,很多類型的腫瘤患者,其長(zhǎng)期存活率沒(méi)有多大起色。只有發(fā)明出一種全新的治療方法,才能有進(jìn)一步改善。

在這個(gè)領(lǐng)域,本書(shū)述及的基礎(chǔ)分子研究將為我們帶來(lái)豐厚的回報(bào),盡管這些回報(bào)的到來(lái)還須假以時(shí)日。在弄清癌細(xì)胞傳導(dǎo)缺陷的過(guò)程中,研究者發(fā)現(xiàn)很多基因和蛋白質(zhì)可以成為新一代抗癌藥物的很有魅力的攻擊目標(biāo)。

新一輪藥物研制的浪潮已經(jīng)撲面而來(lái)。制藥公司正在研究中的某些成分,在阻斷細(xì)胞產(chǎn)生功能完善的ras蛋白質(zhì)方面顯示出巨大的活力。 最讓人驚訝的是這些藥物的特性,它們對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)有極大的影響,但對(duì)正常細(xì)胞只有相對(duì)很小的沖擊,盡管我們知道正常細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活離不開(kāi)ras蛋白的正常形式。

研究者證實(shí)單克隆抗體也有效果。小鼠身上制造的這些抗體能夠與特定的人體蛋白質(zhì)緊密結(jié)合,對(duì)其他所有蛋白質(zhì)則無(wú)動(dòng)于衷。它們是一貫正確的定位工具。在乳腺癌細(xì)胞的表面,受體EGF和erb BZ/neu蛋白質(zhì)異常密集,研究者已經(jīng)制造出一些專門(mén)與這些受體蛋白質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)的抗體。

可以從兩方面應(yīng)用這些抗體。首先,它們可以與放射性微粒相結(jié)合。把抗體注人患者體內(nèi),它們能夠找到表面密布某種該類受體的細(xì)胞,使輻射集中在腫瘤區(qū)域。采用計(jì)算機(jī)成像設(shè)備可以掃描到這種輻射, 使得像CAT掃描儀這樣的常規(guī)成像技術(shù)無(wú)法顯示的腫瘤原形畢露。 其次, 可以把毒素和抗體結(jié)合運(yùn)用。這樣抗體就成了“激光制導(dǎo)炸彈”,能夠引導(dǎo)毒素襲擊腫瘤靶細(xì)胞。

該理論雖說(shuō)令人神往,但是,由于在正常細(xì)胞的表面也分布有這種受體靶蛋白,盡管數(shù)量較小,單克隆抗體的這兩種應(yīng)用方式趨于復(fù)雜化。因此,恰好具有抗體的某些受體靶分子的正常細(xì)胞,也難逃毒素抗體的轟炸。采用輻射定位,抗體也許能成功地勾勒出腫瘤的輪廓,但是,正常細(xì)胞擁有的靶抗原還是會(huì)干擾成像,使手術(shù)醫(yī)生給腫瘤定位的努力付諸東流。

癌癥化療的最大的革命,來(lái)自對(duì)凋亡的重要性的最新認(rèn)識(shí)。許多化療藥物成功誘使腫瘤細(xì)胞開(kāi)始編程性死亡。 由于P53蛋白使許多細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)促凋亡藥物的易感性, 未來(lái)的腫瘤學(xué)家可以在查明p53基因在腫瘤中的遺傳地位之后,再制定某種化療方法。各自在腫瘤形成中的作用。然而絕大多數(shù)腫瘤是基因群體聯(lián)手作用的結(jié)果,而非基因單槍匹馬所為。將來(lái),研究者可以運(yùn)用新的數(shù)學(xué)方法搞清多基因癌癥的起源, 即基因群聯(lián)手促使癌癥形成的過(guò)程。只要10?u年的時(shí)間,我們就可以比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)個(gè)人罹患大多數(shù)腫瘤中缺少功能正常的p53, 因此腫瘤細(xì)胞對(duì)目前應(yīng)用的化療缺乏敏感度。為了發(fā)現(xiàn)新的抗癌方法,研究者必須重視這些腫瘤,也許他們能夠發(fā)展出某種方法, 使得腫瘤細(xì)胞中即便不存在功能正常的p53蛋白質(zhì),也能被誘發(fā)凋亡。這就使我們不能不重視控制凋亡反應(yīng)的細(xì)胞系統(tǒng)。 bC八2原癌基因只是12種或更多種調(diào)控凋亡反應(yīng)的基因之中的一種。很多基因具體扮演的角色——啟動(dòng)子抑或凋亡桔抗劑——一還有待進(jìn)一步研究。一旦我們搞清了系統(tǒng)的邏輯,我們就能找出新的促使包括癌細(xì)胞在內(nèi)的細(xì)胞自殺的方法。我們對(duì)研制出全新的抗癌方法很有信心。日新月異到下一個(gè)世紀(jì)的第二個(gè)10年結(jié)束時(shí),細(xì)胞信號(hào)系統(tǒng)的細(xì)枝末節(jié)都將會(huì)大白于天下。在細(xì)胞接收和處理影響生長(zhǎng)和分化的信號(hào)系統(tǒng)中,每一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白都將各得其所。

到那時(shí),將有一批才華橫溢的新人承擔(dān)起癌癥研究的重任。擅長(zhǎng)于分析復(fù)雜的多元系統(tǒng)的數(shù)學(xué)家將向生物學(xué)家解釋細(xì)胞內(nèi)部的微型電腦的實(shí)際運(yùn)作情況,他們將告訴我們細(xì)胞的工作思路以及它在腫瘤演進(jìn)途中叛變的過(guò)程。
  
直到最近,尋找控制細(xì)胞生命的基因和蛋白質(zhì)仍然依賴于解決那些令人望而生畏的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的臨時(shí)辦法,然后再由別無(wú)選擇的生物學(xué)家拼拼湊湊。盡管偶然的發(fā)現(xiàn)一再地為巨大的謎團(tuán)澄清了某些片段,但是,持久穩(wěn)定的進(jìn)展還是無(wú)影無(wú)蹤。因此絕大多數(shù)研究人員如墮煙海,都在漫無(wú)目的地搜尋。循著令人心動(dòng)的蛛絲馬跡,但披盡黃沙仍未有真金。只有當(dāng)數(shù)以百計(jì)的獨(dú)立研究組各自取得了一些零碎的進(jìn)展之后,綜合起來(lái)才能產(chǎn)生顯著的進(jìn)展。憑借無(wú)數(shù)研究人員的共同努力,我們才獲得了豐富的信息。

很快,這一切都將發(fā)生翻天覆地的變化。在未來(lái)的日子里,我們將以更系統(tǒng)的方法理解細(xì)胞聚合的方式。人類基因組工程,即在世界范圍內(nèi)對(duì)人體細(xì)胞擁有的全部基因進(jìn)行合作篩查的一個(gè)項(xiàng)目,將會(huì)推動(dòng)研究工作的進(jìn)步。我們很快就可以知道人類基因組究竟擁有8萬(wàn)個(gè)基因還是10萬(wàn)個(gè)基因了。 基因堿基序列將給基因在細(xì)胞生命中扮演的角色提供大量線索。

直到最近,尋找腫瘤抑制基因,包括那些引起對(duì)癌癥先天易患性的基因,仍被視為畏途,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,苦不堪言。采用的技術(shù)不僅不精密,而且要耗費(fèi)大量人工。要找到關(guān)鍵的基因幾乎是大海撈針。只要我們?cè)敱M了解了人類基因組,腫瘤抑制基因的隊(duì)伍會(huì)迅速壯大。只須10年時(shí)間,我們就能識(shí)別幾乎全部的腫瘤抑制基因,并且搞清它們各自在絕大多數(shù)癌腫中的作用。

我們還將運(yùn)用其他技術(shù)。所有的人都攜帶著影響機(jī)體對(duì)不同癌癥易患性的基因。絕大多數(shù)病例中,是這些基因在微妙地影響著人體對(duì)強(qiáng)力致癌物的解毒功能、人體DNA秩序的效率以及人體能否有效殺死癌變途中的叛逆細(xì)胞。 由于人類是一個(gè)遺傳上異彩紛呈的物種,每一個(gè)人擁有的基因組都是不同的。因此,任何一種癌癥的出現(xiàn),都是一大群不同基因交互作用以及隨機(jī)事件共同影響的結(jié)果。

當(dāng)前,癌癥遺傳學(xué)家正致力于弄清單個(gè)基因的角色以及它們各自在腫瘤形成中的作用。然而絕大多數(shù)腫瘤是基因群體聯(lián)手作用的結(jié)果,而非基因單槍匹馬所為。將來(lái),研究者可以運(yùn)用新的數(shù)學(xué)方法搞清多基因癌癥的起源,即基因群聯(lián)手促使癌癥形成的過(guò)程。只要10?15年的時(shí)間,我們就可以比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)個(gè)人罹患各種多基因癌癥的危險(xiǎn)度。 由于數(shù)據(jù)處理和DNA序列分析自動(dòng)化方面的巨大進(jìn)步,這些預(yù)測(cè)工作將又快又便宜。

基因定位人員展示的基因長(zhǎng)卷并非萬(wàn)應(yīng)靈丹一覽無(wú)遺。 目前, 識(shí)別蛋白質(zhì)的DNA序列還不能預(yù)測(cè)大多數(shù)蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。 這個(gè)問(wèn)題在新世紀(jì)的第一個(gè)10年內(nèi)肯定能得到解決。隨之而來(lái)的是,我們無(wú)須直接對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行生化分析,就能預(yù)言很多蛋白質(zhì)參與癌癥進(jìn)程的運(yùn)作方式。

盡管信息處理和分析發(fā)生了巨變,但生化學(xué)家和遺傳學(xué)家手頭的工作仍處于中心地位。他們要理清細(xì)胞內(nèi)部不同蛋白質(zhì)之間的聯(lián)絡(luò)方式。技術(shù)再次創(chuàng)造了奇跡。已經(jīng)部分應(yīng)用的基因克隆技術(shù)是一種有用工具,它將向我們揭示伴侶蛋白在細(xì)胞內(nèi)部質(zhì)液中的交互作用,以及這種交互作用是如何形成巨大的通訊網(wǎng)絡(luò),使細(xì)胞決定生長(zhǎng)、分化還是死亡。

最后,制造新的抗癌藥物的方法將徹底改觀。直到最近,人們?nèi)匀辉谟蔁o(wú)數(shù)不同的化學(xué)成分組成的大藥庫(kù)中篩選極少數(shù)具有有效抗癌功用的品種。這些搜索耗費(fèi)的人力物力難以估量,而且它們?nèi)狈τ嘘P(guān)癌癥形成的分子機(jī)制知識(shí)的指引。

藥物的研制工作將在兩方面徹底改觀。篩查工作將日益交托給自動(dòng)控制裝置——這個(gè)潮流已經(jīng)開(kāi)始。研制的新藥將以癌細(xì)胞內(nèi)部獨(dú)有的蛋白質(zhì)作為攻擊目標(biāo),不會(huì)殃及無(wú)辜。這些蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)將指引藥劑師們?cè)O(shè)計(jì)出專門(mén)搗毀其功能的藥物。擊垮關(guān)鍵的致癌蛋白質(zhì),將不再是碰運(yùn)氣的事。

新的“合理化藥物設(shè)計(jì)”將迅速導(dǎo)向有效的抑制劑。隨著我們對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞代謝認(rèn)識(shí)的深入,我們就有可能設(shè)計(jì)出具有高度選擇能力的藥物,它們只襲擊癌細(xì)胞,對(duì)正常組織細(xì)胞則相對(duì)無(wú)害。癌癥治療中的極為難受的副作用將得到緩解,甚至得以根除。
  取得這些成就的人們,將會(huì)把20世紀(jì)最后25年內(nèi)的這些發(fā)現(xiàn)當(dāng)做陳年遺跡。但此刻,我們完全可以以別樣的眼光看待這一切。我們可以驕傲,因?yàn)槲覀兘?jīng)歷過(guò)奠基的歲月。是我們劈開(kāi)巨大的混沌,打開(kāi)新知的大門(mén)。我們走過(guò)的是激動(dòng)人心的年代。

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