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身患白血病的卢卡斯正在接受检查(来源:中国青年报)

  身为研究白血病的医师,卢卡斯·沃特曼(Lukas Wartman)一度对自己患有的白血病一筹莫展。

  与许多患者一样,这个美国年轻人尝试过一切传统的治疗方法。他进行了骨髓移植,反复接受化疗,却始终没能打败癌细胞。生命危在旦夕之际,他的同事毅然决定出手相助。他们所做的,并不是简单的募捐,而是为卢卡斯测试癌细胞的完整基因图谱,从而揪出顽固的病根。

  这群同事可并非等闲之辈。和卢卡斯一样,这群来自美国圣路易斯华盛顿大学的研究者,致力于探索癌症与基因的关系。

  “为什么不抛出我们拥有的一切,来看看到底是哪个淘气的基因促发了卢卡斯的癌症?”2011年7月底的一天,蒂莫西·雷(Timothy Ley)召集了他手下的团队。这位头发花白的老教授是华盛顿大学基因组研究所的副所长,也是卢卡斯的导师。“时间很紧,我们只有一次机会了。”他对同僚强调。

  一场与病魔赛跑的实验由此开始。在仔细分析了卢卡斯癌细胞的基因图谱之后,这群美国科学家不仅成功地将同事从鬼门关拉了回来,还打开了一片令人惊喜的新天地。

  “只有识别到每个病人身上具体的基因变异,我们才能真正对症下药。”参与实验的华人科学家丁莉博士对中国青年报记者说,“尽管要用同样的方法帮助更多的人还需要完成大量工作,但我们相信,这就是癌症治疗的未来。”

  每个病人的癌症细胞里,基因变异是不一样的,得的可能都是白血病,但出现问题的基因可能不一样

  虽然已经过去了将近10年,卢卡斯依然记得,确诊患上白血病时的情境。

  那是2003年,卢卡斯只有25岁,正在华盛顿大学攻读医学硕士。他热爱长跑,身体向来很健康。对这个专攻血癌的医学生来说,白血病的可怕症状不过是专业研究的内容。

  但命运和他开了个大玩笑。一天清晨,他突然感觉到一阵强烈的晕眩。随之而来的是浑身疲倦与夜间盗汗。再之后,他持续地发烧,大腿骨也疼痛起来。这个年轻人开始怀疑,可能患上了自己所研究的绝症。

  在华盛顿大学的附属医院,医生将一根长针插进了卢卡斯的股骨,抽取骨髓来检验。“我们一起看片子,上面充满了白血病细胞,我完全呆住了。”卢卡斯回忆说。他随即被确诊患有急性髓性白血病。

  接受了9个月高强度的化疗和15个月的普通化疗之后,卢卡斯的病情一度平复。可5年之后,癌细胞再次席卷而来,病情复发了。卢卡斯尝试了风险更高的治疗,先接受化疗,再移植了弟弟的骨髓。但去年夏天,悲剧再次发生。

  面对第二次复发,卢卡斯几乎信心全失。他对《纽约时报》说: “我感觉走不下去了,白血病好像快要带走我的生命。”

  作为一名白血病医生,过去几年卢卡斯一边在大学附属医院里出诊,一边与蒂莫西、丁莉一起开展有关白血病的研究。这个年轻人很清楚,对白血病首次复发的病人,生存概率大约仅有4%到5%,而第二次复发的病人,生存概率更是微乎其微。

  千钧一发之际,蒂莫西做出一个决定,运用其研究所里的“镇所之宝”——全基因组测序技术来为卢卡斯检测癌细胞中完整的基因图谱。

  作为癌症的一种,白血病的秘密就隐藏在人们的基因之中。基因是具有遗传功能的DNA分子上的片段。这些片段好比生命的密码,储存着人类生命孕育、生长和凋亡的所有秘密。丁莉介绍说,癌症正是由基因突变而引发的疾病,学界当前已经锁定了十几种与白血病有关的基因突变。

  但值得一提的是,即使是患有同一种癌症,不同病人身上的致病基因也并不一致。“每个病人的癌症细胞里,基因变异是不一样的。他们得的可能都是白血病,但出现问题的基因可能不一样。”丁莉说。

  蒂莫西希望带领团队去做的,就是锁定与卢卡斯所患白血病相关的特定基因突变,再找到针对该基因的治疗药物。然而在很大程度上,这更像一场未知的赌博。

  人类基因组所携带的基因大约为3到4万个。且不说目前针对基因突变的治疗药物品种有限,要在基因的信息大海中挑出与癌症相关的突变也好比大海捞针。在此之前,还没有人完整调查过卡克斯所患的白血病癌细胞的基因构造。

  在接受当地媒体采访时,蒂莫西回忆说,在那个紧急关头,大家的心情都非常沉重:“我们看着卢卡斯都觉得很难受,不知道这一次他还能不能挺过来。”

  “我们别无他法,只能动用目前最先进的技术,看看能否找到他的病因。”丁莉对中国青年报记者说。

  以前我们不了解地形就派将军上战场了,现在我们要绘制地图

  实际上,蒂莫西团队的基因研究工作在世界上遥遥领先。“我们是最早一批用全基因组测序的方法来研究癌症的学术团体。”丁莉说。早在2008年,圣路易斯华盛顿大学基因组研究所就在《自然》杂志上发表了全球第一篇探讨用全基因组测序技术来治疗白血病的论文。

  就连卢卡斯本人也参与了相关课题。2009年,他与丁莉等人开始用小白鼠做实验,看看究竟是哪些基因突变促进了白血病的发展,还在去年4月发表了相关论文。几个月之后,这个原本的研究员变成了大家的研究对象。

  卢卡斯的一群同事专门将他纳入了一个研究课题,并与学校附属医院开展合作。医生为卢卡斯分别提取了癌细胞与皮肤上健康细胞的样本之后,快速送到了基因组研究所。

  为了以最快速度分析卢卡斯的样本,研究员们将其他工作暂时搁置一旁。研究所里,一台测序仪器与一台超级计算机24小时不眠不休地运转起来。

  “纯粹做学术研究时,我们拿到一个样本,然后‘以后’再分析,这次不行,没有‘以后’了。”蒂莫西说。

  比起一般的全基因组测序,这项研究还更加雄心勃勃。除了分析DNA,还要对与DNA相似的另一种同样具有遗传功能的分子——RNA上的基因序列进行分析。

  但得到癌细胞的DNA与RNA基因序列只是研究的第一步。更关键的,是将这些序列与健康细胞的序列相比较。这类似于在玩“看图找错误”的游戏,研究员们必须利用超级计算机分析庞大的基因信息,仔细辨别癌细胞里,到底是哪种基因发生了不同寻常的突变。

  “要识别出哪种突变对治疗来说是有意义的,是一项费力气的任务。它需要计算机、技巧、经验,有时还需要本能。”丁莉说。

  与健康细胞相比较,癌细胞的基因组可能存在着许多突变,却并不是所有突变都会导致癌症。丁莉打比方说,有些基因突变就像司机,引领着癌症的发展方向,但更多的突变不过是顺路搭便车的乘客,无关重要。而研究员们最重要的工作,就是“抓到司机”。

  在蒂莫西看来,找到关键的基因突变将有助于直捅癌细胞敌军的窝点。“以前我们不了解地形就派将军上战场了,现在我们要绘制地图。”蒂莫西说。

  在复杂的分析过程中,卢卡斯也会对自己的基因发表意见。同事们常常开玩笑说,这个年轻人“既是医生,也是研究员,同时又是病人”。

  经过一个多月紧锣密鼓的工作之后,去年8月31日,所有数据终于出炉。就像预测的一样,癌细胞的DNA呈现许多基因突变。但遗憾的是,目前还没有药物可以治疗任何一个突变。

  然而,RNA的分析结果却意外地露出一丝曙光。数据显示,一个名为FLT 3的基因在白血病细胞中“异常活跃”。这个基因的正常角色是让细胞生长和增殖。但过分活跃的FLT 3基因却很有可能是导致卢卡斯身上的癌细胞高速繁衍的“元凶”。

  更令人兴奋的是,在美国市场上,已有一种名为Sutent的药物可以抑制FLT 3基因,这种药物已被美国政府批准用于肾癌的治疗。

  一时间,所有人都屏住了呼吸。

  在不久的将来,全基因测序技术可以协助医生为每一个癌症病人找到具体的变异基因

  然而,卢卡斯沮丧地发现,Sutent的价格极其昂贵,一天的药量需要330美元。这个年轻的医生仔细算了一下,他一年的薪水最多只能让他服药7个半月。他两次向自己的保险公司提出申请,但都遭到了拒绝。

  无奈之下,他自掏腰包买了一个星期的药量,服用几天之后,血液指标竟然开始回归正常水平。可Sutent的高昂价格依然让他望而却步。即使这种药真的有效,他又能够吃多久呢?

  但不久之后,医院突然给他带来一个好消息——药房里有一个月分量的Sutent正等着卢卡斯去领取。卢卡斯那时还不知道,是他部门里的医生悄悄为他凑钱买了那些药。

  连续服用两周之后,奇迹出现了。穿刺活组织检查结果表示,他原本充满癌细胞的骨髓变得“干净了”。另外两项更为复杂的检查也显示了同样的结果:卢卡斯体内已经没有癌细胞了。

  “我简直不能相信这一切。”主治医生震惊地对卢卡斯说。丁莉记得,直到那个时候,一群同事才大大地舒了一口气。

  更让蒂莫西和丁莉兴奋的是,卢卡斯亲身证明了用全基因测序技术来治疗癌症的优越性。他们期待着,在不久的将来,这种技术可以协助医生为每一个癌症病人找到具体的变异基因。

  “每个癌症病人的病因可能都是不一样的,我们希望了解每一个病人。”蒂莫西说。在这种“个性化治疗”的方法中,医生可能用一些药物同时“攻击”好几个变异的基因。这好比艾滋病的鸡尾酒疗法,同时用混合的药物来对付不同关键部位的病毒。

  丁莉预测,在未来几年到10年之间,这种个性化的癌症治疗方法将会在美国临床得以推广。然而在眼下,这种技术还仅仅局限在科研阶段。除了卢卡斯这样的幸运儿,能使用此项技术的美国人都是“有钱和有关系的”。

  一个常常被人提起的例子是,当苹果创始人斯蒂芬·乔布斯穷尽了所有方法还不能打败胰腺癌时,他咨询了医生,医生随即帮他安排了基因测序和分析。据乔布斯的传记透露,这位大名鼎鼎的企业家为此付出了10万美元。

  在中国,同样的技术也仍然在襁褓之中。用全基因组测序技术为癌症把脉问诊的,目前仅有深圳华大基因研究院。今年年初,该研究院首次与全国三家医院开展合作,病人可通过医院将癌细胞样本送至研究所进行分析。

  “这还是科研实验,在基因测序的基础上,医生也让病人服用了相应药物,但时间比较短,现在还看不出效果来。”该研究院负责肿瘤个体化治疗开发的生物遗传学博士胡学达介绍说,至今为止,分析的样本仅有5例,每一例全基因组测序的成本价格,大约为5万元人民币。

  在胡学达看来,全基因组测序技术最根本的意义是“区分癌症病人,提供更有针对性的治疗”,但许多针对基因变异的药物只是在一定程度上延长病人生命,并不能根治癌症这种机制复杂的恶性疾病。

  “要彻底攻克癌症,治愈每一个病人,这样的目标还需肿瘤临床和基础研究工作者更紧密、更长久的合作。” 胡学达说。

  为了更好地从根本上治疗白血病,卢卡斯最近又接受了一次骨髓移植手术。直到今天,他体内的癌细胞都没有再次出现。他已经回到了实验室里,继续与蒂莫西、丁莉一起,用小白鼠研究基因与白血病的关系。虽然他并不确定自己的疾病是否已经根治,但他依然很感谢一群同事用先进的技术,带他跨过了鬼门关。

  去年秋天,确定自己的病情平复后,这个年轻的医生特意买了香槟,与自己的同性伴侣庆祝。“那一刻我们都没有哭,我们早就哭得太多了,那是一个充满希望的时刻。”卢卡斯的伴侣,本拉尔迪先生说。

  在得以延长的生命中,卢卡斯希望与爱人去做许多他们还没尝试过的事情,有些事情看起来再也平常不过。不久之前,他们还在家中一块儿擀了一次意大利面。