袁越
美劇《絕命律師》(Better Call Saul)第四季即將開播,不過(guò)觀眾再也看不到律師吉米的哥哥查克了,因?yàn)樗昧司癫?,在第三季的最后一集放火自殺了?p>
法國(guó)一對(duì)雙胞胎兄弟患有色素性干皮癥,不能受太陽(yáng)光中的紫外線照射,否則會(huì)引發(fā)潛在的癌癥,出門需使用防護(hù)面罩 ? ? ?
查克的病很奇怪,只要周圍環(huán)境里有電磁波,他就會(huì)感到渾身不舒服。這個(gè)病在歐美國(guó)家曾經(jīng)很流行,但科學(xué)家們通過(guò)一系列雙盲實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),這是一種典型的心理癔癥,因?yàn)槠胀娖靼l(fā)出的電磁波太弱了,根本無(wú)法被人體感知。不過(guò),如果電磁波的能量足夠強(qiáng)大,比如太陽(yáng)發(fā)出的紫外線,那么人體是會(huì)感覺(jué)到它的存在的。
人類對(duì)紫外線的耐受力有強(qiáng)有弱,少部分人對(duì)這種短波輻射極為敏感,只要在太陽(yáng)底下待一會(huì)兒就會(huì)被曬傷,并很容易惡化成為皮膚癌。這種病早在19世紀(jì)70年代就被一名維也納皮膚科醫(yī)生描述過(guò),并被命名為“色素性干皮癥”(Xeroderma Pigmentosum,以下簡(jiǎn)稱XP)。不過(guò),由于當(dāng)時(shí)的科學(xué)發(fā)展水平還很低,XP的病因在此后將近一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里都沒(méi)有找到。所幸這種病的發(fā)病率很低,平均每100萬(wàn)個(gè)人當(dāng)中只有不到4個(gè)病例,所以醫(yī)學(xué)界也沒(méi)把它太當(dāng)回事。
1967年,一個(gè)名叫詹姆斯·克里夫(James Cleaver)的英國(guó)劍橋大學(xué)博士畢業(yè)生來(lái)到美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校,在該校著名的分子生物學(xué)家羅伯特·佩恩特(Robert Painter)的實(shí)驗(yàn)室做博士后。佩恩特剛剛完成了一項(xiàng)非常重要的實(shí)驗(yàn),證明紫外線可以觸發(fā)哺乳動(dòng)物細(xì)胞的DNA修復(fù)機(jī)制。
這件事如今已經(jīng)成為科學(xué)常識(shí),但在60年代還遠(yuǎn)不是這樣。要知道,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是在1953年才被發(fā)現(xiàn)的。在那之后的十多年時(shí)間里,科學(xué)家們陸續(xù)搞清了DNA復(fù)制的基本原理和遺傳信息的傳遞方式,但因?yàn)镈NA分子太大了,涉及DNA的實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展緩慢,很多基本的事實(shí)都還沒(méi)有搞清楚。
佩恩特設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的方法,證明了DNA修復(fù)機(jī)制的存在。他先在培養(yǎng)皿里培養(yǎng)哺乳動(dòng)物細(xì)胞,然后加入用放射性同位素標(biāo)記過(guò)的核苷酸(也就是大家熟悉的ATGC)。之后,他用紫外線照射培養(yǎng)皿一段時(shí)間,再把培養(yǎng)液倒掉,測(cè)量剩下的細(xì)胞里含有的放射性強(qiáng)度,發(fā)現(xiàn)比未經(jīng)紫外線照射的對(duì)照組多很多。這個(gè)結(jié)果證明紫外線促使細(xì)胞啟動(dòng)了應(yīng)急機(jī)制,利用培養(yǎng)液里含有的放射性核苷酸作為原材料,修補(bǔ)了被紫外線破壞的DNA分子。
克里夫博士也對(duì)DNA修復(fù)感興趣,所以才會(huì)來(lái)佩恩特的實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)深造。來(lái)到美國(guó)后不久,克里夫在《舊金山紀(jì)事報(bào)》上看到一則新聞,說(shuō)有家實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)體外培養(yǎng)的XP病人皮膚細(xì)胞對(duì)紫外線非常敏感,一照就死??死锓蛲话l(fā)奇想,拿著這張報(bào)紙找到佩恩特,建議后者利用同樣的方法研究一下XP病人的皮膚細(xì)胞,看看是否還能觀察到DNA修復(fù)過(guò)程。佩恩特雖然心存疑慮,但還是同意了克里夫的建議。“你這個(gè)想法很瘋狂,但不妨試試?!迸宥魈貙?duì)克里夫說(shuō),“反正你只是個(gè)年輕的博士后,失敗了也無(wú)所謂?!?/p>
克里夫設(shè)法找到了幾名XP病人,從他們身上采集到了皮膚細(xì)胞,做了那個(gè)實(shí)驗(yàn),結(jié)果毫無(wú)疑問(wèn)地證明XP病人的皮膚細(xì)胞失去了DNA修復(fù)的能力,這一點(diǎn)很可能就是XP病人之所以會(huì)得皮膚癌的真正原因。
克里夫把研究結(jié)果寫成論文,發(fā)表在1968年5月18日出版的《自然》(Nature)雜志上。這篇論文立刻引發(fā)了科學(xué)界的廣泛關(guān)注,很多人事后回憶說(shuō),正是這篇論文讓他們終于堅(jiān)定地相信,癌癥的病因就是基因突變。
從這篇論文開始,很多癌癥研究者紛紛把目光轉(zhuǎn)向了基因研究。兩年之后,也就是1970年,第一個(gè)致癌基因就被發(fā)現(xiàn)了,癌癥的秘密終于大白于天下。
現(xiàn)在想來(lái),1968年可以被看作是現(xiàn)代抗癌史的元年。半個(gè)世紀(jì)后的今天,不少癌癥都已經(jīng)被攻克,人類不再像50年前那樣談癌色變了。所有這一切都源于50年前一家實(shí)驗(yàn)室里的一次靈光一現(xiàn),基礎(chǔ)科學(xué)對(duì)于醫(yī)學(xué)研究的貢獻(xiàn)無(wú)論怎么強(qiáng)調(diào)都不過(guò)分。