对于年仅23岁的赵小姐来说,患上结肠癌的消息无异于晴天霹雳。
赵小姐生活在杭州,有一份不错的工作。从去年下半年开始,宁静的生活被打乱了。她觉得身体有些不舒服,经常便血。有朋友说这可能是痔疮引起的,问题不大,但她总是放心不下。后来,她在网上做了一次健康测试,发现自己的症状与肠癌几乎一模一样,就赶紧去医院检查。结果发现,她已经是降结肠癌中晚期,且癌细胞扩散到了肝脏。传统的癌症治疗没有多大效果,几次化疗下来,她变得更加消瘦。
转机与一个叫做K-ras的基因有关。这种基因的突变常常导致细胞癌变,肠癌患者中的突变率则可达到35%左右。负责诊治赵小姐的浙江大学医学院附属第二医院肿瘤中心郑树教授及其同事知道,目前已有针对K-ras的靶向药物西妥昔单抗,但仅适用于该基因没有突变的病人。
靶向药物是指将特定基因作为“靶标”、在分子水平上发挥作用的药物。所幸的是,基因检测显示赵小姐体内的K-ras没有发生突变。使用靶向药物以后,癌细胞得到有效控制。
今年4月,在切除部分肝脏和肠子、病情好转之后,赵小姐出院了。
“人类正在进入利用基因信息治疗癌症的阶段,”郑树对本刊说,“而且做了一些有益的尝试。”
包括中国科学家在内,多国科学家正在开展癌症基因组计划,希望寻找基因变异与肿瘤的关系,以帮助人类赢得与癌症的战争。诺贝尔奖得主、DNA双螺旋结构发现者之一詹姆斯.沃森(James Watson)对本刊表示:“在不远的将来,我想我们会对癌症的遗传机理有更深了解,并能针对不同的基因开发出不同的治疗手段。”
不再“盲人摸象”
与人类基因组计划相类似,2008年启动的国际癌症基因组计划(ICGC),也是一个由多国科学家参与并分工合作的科研项目,其目标是在2020年前找到所有导致细胞癌变的基因。
按照计划,ICGC将协调各国科学家对50种常见癌症进行测序,每一种癌症需要测出500个人的基因组序列,预计总投入将达到10亿美元以上。目前,已由来自11个国家的科学家承诺对20多种癌症进行基因组测序。中国承担了胃癌的部分。这个计划将提供一个数据库,全世界的肿瘤科学家都能共享。
在癌症基因组研究中,最活跃的当属英国和美国。去年12月,ICGC的参与单位之一,英国剑桥大学桑格研究所在《自然》杂志刊文宣布完成肺癌、皮肤癌和乳腺癌的全基因组测序。而ICGC的另一个参与方、美国国立癌症研究所负责的癌症基因组图谱计划(TCGA)在3年前启动,其中仅肺癌、脑癌和卵巢癌基因组测序的小规模试验就花去1亿美元,并计划在未来5年内对20多种癌症进行全面测序。
在国内,癌症基因组学也迅速成为热门学科。今年1月,“癌症基因组项目”作为科技部高技术发展计划(863计划)专项正式启动,由中国科学院院士、深圳华大基因研究院(下称华大基因)董事长杨焕明担任首席专家。杨焕明也是2003年完成的人类基因组计划中国参与方的主要负责人。
同时,在863计划的资助下,中国多家机构共同启动了中国癌症基因组计划(CCGC),国家将投入3600万元人民币。郑树所在的浙江大学医学院附属第二医院肿瘤中心,也是该计划的参与单位之一,主要承担结直肠癌的基因组学研究。
CCGC协调组的徐宁志博士告诉本刊,在国家投入的基础上,华大基因承诺给予1∶1匹配。加上国内其他参与方的资金支持,预计癌症基因组863项目的实际经费将达到1亿元左右。
在科学家们看来,癌症基因组计划将对癌症研究和治疗产生不可估量的影响。癌症基因组计划的参与者、北京大学临床肿瘤学院教授吕有勇表示,肿瘤生物学研究长期处于信息收集和知识积累阶段,盲人摸象的历史和现实不断重演,以往的研究多集中于肿瘤相关的某一个基因的突变,获得的知识非常有限,而那些在肿瘤发生发展过程中起到关键性作用的基因变化还不清楚。“因此,要回答基因突变与肿瘤生物学特性的关系这一科学问题,首先需要揭示全部基因变异的规律。”