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追猎乳腺癌基因

来源:第一财经日报
摘要:公众关注的焦点从朱莉的个人遭遇延展至乳腺癌基因检测,有人进而质疑朱莉此举背后有商业运作黑幕。想了解乳腺癌基因检测引发的法律和伦理争议,不妨让时光倒流,重走一遭破译乳腺癌家族魔咒的科学历程。被“诅咒”的家族早在公元前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。但直到生物学家......

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  6月2日,接受了预防性乳房切除术的安吉丽娜·朱莉术后首次亮相,助阵男友布拉德·皮特的新片《末日之战》首映礼。镜头前的朱莉美丽依旧,但她此前的相关声明引发的关注仍未平息。公众关注的焦点从朱莉的个人遭遇延展至乳腺癌基因检测,有人进而质疑朱莉此举背后有商业运作黑幕。如何理解朱莉的选择?想了解乳腺癌基因检测引发的法律和伦理争议,不妨让时光倒流,重走一遭破译乳腺癌家族魔咒的科学历程。

  被“诅咒”的家族

  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。但直到生物学家们发现,生命世界的基本单位是细胞,对于癌症的研究才真正启动。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。

  一些敏锐的医生发现,某些家族有多得出奇的癌症患者。19世纪,发现大脑语言中枢的外科医生保罗·布洛卡,观察到妻子家族有患癌异常现象,为此他调查了他妻子家族四代人的健康情况。但当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的神秘患癌情况。

  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。在保证病人隐私的情况下,统计学家能看到所有肿瘤患者的名单,他们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。

  1948年,大卫·安德森率先发现,在一些乳腺癌家族中,患者何时患癌以及肿瘤发生在单侧还是双侧乳房,严重影响与其血缘关系最近的亲属(姐妹、女儿)患乳腺癌的风险,从高于普通人3倍增长到9倍。患者发病年龄越早,病情越严重,其亲属患癌的风险也越高,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他遗传学理论对肿瘤进行解释。

  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,尤其是较小的变化——基因突变,如果不是快速致死,是有可能在家族中遗传的。伴随着对肿瘤的研究,人们开始设想,是否每一种疾病都或多或少与基因有关?这最终推动了人类基因组计划,制药公司以及其他私人资本也大举进入到新的淘金场。

  基因“狩猎”竞争

  流行病学家克莱尔·金(Mary-Claire King)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发生在500万~600万年前,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,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,并收集家族成员的资料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。但由于研究经费不足和人手匮乏,她无力收集更多乳腺癌家族的资料。但在1987年,她的多年努力获得了完全出乎意料的回报。

  美国广播公司(ABC)旧金山分台,给金做了一期关于乳腺癌研究的专访。节目播出第二天,当时的第一夫人南希·里根被诊断为乳腺癌的消息传出。ABC总台,立刻做了一期乳腺癌专题,把对金的专访在全美共200多家分台播出,许多乳腺癌家族的妇女主动给金打电话,希望她帮助她们找到魔咒。

  金由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,这让金一举成名。

  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,没人知道是否值得。但随着年龄的增长,乳腺癌家族妇女的心理压力逐渐增加,当看到姊妹相继发病后死亡,她很难相信自己能奇迹般地逃过一劫。许多妇女甚至自检出肿块,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,在女权组织的推动下,她成了全美饱受折磨的乳腺癌家族女性的英雄。现在,只剩下一件事,找到乳腺癌基因,金压力重重,因为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,金已经把未知基因锁定在17号染色体上,不过,雷诺瓦的优势是,他很快证实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,正是同一个基因引发了乳腺癌的同时让一部分患者还单独患上卵巢癌。

  雷诺瓦在1991年1月伦敦大会汇报了这些研究结果。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,影响巨大,许多人醒悟,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,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”的标志。

  专利、资本与伦理

  美国知名基因猎手柯林斯(Francis Collions)看中了乳腺癌基因,但他数次寻求和金合作都被婉拒。事态明了,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),然而金对合作有所疑虑——担心柯林斯实验室除了拥有寻找基因的技术雄厚,还有与之相配的野心——她绝不愿意沦落为助手和实验材料提供者,这让合作从来没有真正顺畅过。柯林斯后来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,犹他大学的史柯尼克(Mark Skolnick)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吸引私人资金赞助,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,变得财大气粗,令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如雨后春笋般冒出现,成为一种新的商业和科学研究模式。

  寻找到一个庞大的乳腺癌家族(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)后,Myriad公司1994年顺利找到了乳腺癌基因BRCA1。有趣的是,同年,通过研究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。

  Myriad开发出检测这些基因是否正常的技术,在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,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。

  基因专利是否符合伦理,以及是否会阻碍科学发展,可能需要很长时间人们才能达成一定共识。今天,我们已经了解到许多基因和疾病间的联系,但距离设计特定的药物来控制相关疾病还很遥远。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。

  幸运的苏珊

  在乳腺癌基因检测史上,最幸运的人是《华尔街日报(博客,微博)》报道过的一位化名苏珊的妇女。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相继患上乳腺癌,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,她患乳腺癌的姐姐从主治医生那里得知,她们这个癌症家族的样本,恰好在这家医院的实验室进行研究,虽然并未彻底锁定基因,但研究人员已有很大的把握判断家族成员是否携带了变异的基因。

  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,其他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,在咨询过相关伦理规定后,决定给这个家族的所有成员做一次基因测试。苏珊家族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时说,真的很像俄罗斯轮盘赌。

  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,家族中其他人也可能携带着该基因。这可能会影响家族中其他人的就业、医疗保险等等现实问题,同时,还带来心理困扰。不过虽然众说纷纭,但诸多饱受乳腺癌折磨的家族大多愿意接受检查,他们对任何试图阻挠这一进程的批评者感到愤怒。

  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,这些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,适当的年龄是多大并无定论,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患者生活质量的影响,保留了很多乳房组织,其后果是手术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。(作者为科普作家、泸州医学院生物化学教研室副教授)

  问答

  乳腺癌易感基因(BRCA1、BRCA2)是如何遗传的?

  乳腺癌易感基因是常染色体遗传(17和13号染色体),无论男女都可能携带该基因,并遗传给自己的儿子或女儿。苏珊家族中的乳腺癌基因就来自一位男性祖先。BRCA1也会导致男性患乳腺癌,不过更多的情况是提升患前列腺癌的可能性,大约三倍。

  无家族乳腺癌史,需要刻意重视患乳腺癌可能性吗?

  据估计,在每年患乳腺癌的妇女中,有家族遗传史的大约只占5%。基数庞大的普通妇女,才是乳腺癌患者中的主流。只不过,也因为基数庞大,所以分摊到每个人身上的概率就减少了。中国妇女的乳腺癌发病率虽然比西方国家低,但呈明显的逐年上涨趋势。专家建议,40岁以上妇女,应该每年做一次乳房检查(X光或钼靶),应每月自检乳房。目前资料显示,50岁以上妇女,在10年内患上乳腺癌的可能性大致是1/40。

  乳腺癌发病率为何升高?

  影响乳腺癌发病的因素很多,常见高风险因素为:乳腺癌易感基因;生育年龄晚或不生育,或未进行母乳喂养;月经初潮年龄早以及绝经年龄晚;长年口服避孕药,接受绝经期雌孕激素替代疗法。

作者: 2013-6-4
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