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第25章 玛丽克莱尔金的17年,发现BRCA1基因

第25章 玛丽克莱尔金的17年,发现BRCA1基因

作者: 珜守約 | 来源:发表于2018-10-16 20:08 被阅读392次
    基因,人体微观世界执行者 作者:珜守约

            生物学上的女科学家一直以来都不那么地广为人知。早期时候,甚至会因为性别而遭到不公正的待遇。1953年4月25日,在世界级期刊《Nature》上发表的一篇不足千字的论文,让人们知道了DNA的双螺旋结构,并记住了沃森和克里克这两位男性科学家。但是,人们却在相当长的一段时间后才知道,原来相比这两人,还有一位女科学家名叫罗莎琳·爱尔西·富兰克林,她才是真正意义上的DNA双螺旋结构的发现者。只是因为她的成果被沃森和克里克看到,才被两人抢先一步出手,一战成名。然而,即便自己的科研成果在不知情的状况下被别人使用,甚至那篇划时代的论文里提也未提一句,但富兰克林却从未计较,还为沃森和克里克高兴,这样的女性科学家才是人类文明进步路上的导航灯,直到半个多世纪过去,富兰克林的贡献才被认可,荣誉来的有些晚。

            另外一位女科学家玛丽克莱尔金,虽然也有过不幸的经历,但和富兰克林相比,就显得幸运多了,而且早已获得世界范围内的认可,极具传奇色彩的女性科学家,著名的乳腺癌易感基因BRCA1的发现者。

      玛丽-克莱尔·金的科学生涯

    图片源自:Breast Cancer Research Foundation

            金在1966年进入加州大学伯克利分校研究生院,在导师Allan Wilson说服下从数学转到遗传学,还有一个别的原因,金童年最好的朋友死于癌症,这也引起了她对遗传学的兴趣,最终成为了她终身的职业。70年代初期,金到智利的Santiago任教,但是 1973 年中情局发动军事政变,她的很多学生因此丧生,教学工作也只能停止,金只好重新回到美国。突然的变故,换成任何人都会产生影响,金也不例外,甚至产生了放弃科研的想法。幸而不久后她又接到了一项长期、复杂,但却可以完全投入进去的科研工作方向,研究乳腺癌,令她忘记了先前的影响,也成为了今后非凡成就的开端。

             1981年4月1日的晚上,在金正准备实施自己新一轮的工作计划之前,金的丈夫说他爱上了一位女研究生,第二天就会离开这个家。在面临被丈夫抛弃,女儿尚且年幼,母亲不理解(责怪她从来没有把家庭放在第一位)等多重生活压力的困境之下,她得到了导师和生活里陌生人的帮助,得以用更好的状态去应对现状,奔赴纽约向NIH(美国国立卫生研究院,是美国最高水平的医学与行为学研究机构)申请资助经费。最终顺利通过面试,拿到资金,就此开启了长达33年的研究遗传性乳腺癌的工作。

            期间1984年,金还参与到了一项人道主义的工作。当时阿根廷政府在1976-1983年,执行独裁政策,导致很多政治异议人士的孩子被从父母身边带走,孩子们的祖母们非常愤怒,1977 年起,这些祖母们聚集起来形成组织进行抗议,要求寻回失踪的孩子。等到民主政府上台之后虽然想帮助这些祖母们,但是苦于没法证明亲属关系,因此这些祖母们最终找到了金。

            金是遗传学方面的专家,利用线粒体DNA和人白细胞抗原(HLA)基因作为牙齿样遗传标记,结合刚刚出现的PCR技术,整理出一套亲子鉴定的方法,最终成功的让59个孩子回到了原本的家中。之后还和许多人权组织 ,查明包括阿根廷、智利、哥斯达黎加、萨尔瓦多、危地马拉等地的失踪人员。金无疑是位善良伟大的科学家,并且因人道主义工作多次获奖。

             现在很多人都知道乳腺癌与遗传基因有关,但是在几十年前,可不是人人具备这种眼光 ,金就是其中一个。她认为乳腺癌中遗传因素会起到一定的作用,假如这种猜测是正确的,那么乳腺癌将出现一定的家族遗传特征。当时学界则普遍认为是病毒导致了乳腺癌,所以很多人对金的研究嗤之以鼻,漠视她的意见,这中间或许还是有性别歧视的原因存在。幸而,时间证明金是对的。金在1990年时,成功的定位到了与家族性乳腺癌密切相关的BRCA1基因(乳腺癌1号基因),这前前后后共花了17年的时间。

            只不过,金的团队虽然定位到了BRCA1基因,但却被Myriad公司抢先一步克隆出了BRCA1基因,率先申请了BRCA1基因的专利保护。在极端的专利保护的限制下,人们想要进行BRCA1基因全长的检测,就必须要去Myriad公司,并且要支付昂贵的检测费用(注:专利保护不限制科学家的研究活动)。直到2009 年,美国公民自由联盟(非政府民权组织)起诉Myriad公司。2013年,美最高法院通过决议,认为天然存在的基因不能授予专利权,终止了BRCA1基因的专利保护,这本来就应该是共识。

    BRCA基因和基因突变

           BRCA基因的全称:breast cancer susceptibility gene,本质上是一种抑癌基因。目前最为熟知的是BRCA1基因和BRCA2基因(乳腺癌2号基因,1994年发现),分别位于17号染色体和13号染色体上,大多数时候,两个基因可以统称为BRCA基因,但实际上BRCA 1/2是两种不同的“抑癌基因”,在体内专门修复DNA损伤等。和TP53基因一样,如果发生突变,那么它同样会影响癌症的发生,早期科学家因为是从乳腺癌的研究中发现的BRCA基因,以为只和家族性乳腺癌有关。实际上,任何一种抑癌基因都不会只和单一的某一类癌症有关。

           BRCA1和 BRCA2是与家族性乳腺癌发病密切相关的两个基因。研究认为,这两个基因的某些突变可以导致家族性、早发性 、双侧性乳腺癌的发生。2013年5月13日,好莱坞女星安吉丽娜·朱莉在媒体上公开,因为检测到有BRCA基因突变,患乳腺癌和卵巢癌的几率要比正常人高很多,分别是87%和50%,为了及早应对癌症在未来的发生,她选择接受预防性乳房切除术,来达到降低乳腺癌的风险,今后还会考虑卵巢切除术。

           虽然安吉丽娜朱莉的选择很有勇气,但是她的做法也同样吓到了很多人。导致很多人会问,如果检测到BRCA基因突变,是不是就要进行接受预防性乳房切除术?这个答案涉及很多因素,可以简单从3个方面入手,以正确的心态对待BRCA基因突变。

           首先,散发性癌症与家族性癌症有区别,绝大多数癌症为散发性癌症。两者在基因突变上的特点有所不同,用一句并不十分准确的话进行总结:家族性癌症说明可能具有基因突变上的相似性,往往能找出比较明确的问题基因,比如BRCA基因,有家族病史的女性,遗传咨询师通常建议对BRCA基因的全长进行检测;但散发性的癌症则可能是任意一种类型的基因突变造成的,而且往往是多种基因都直接有关,加上散发性癌症的复杂性,异质性,很难找出某种基因带来的具体风险变化。

            其次,BRCA基因在不同人种中具有显著性的差异,不止是欧美人群之间具有显著的多态性差异(有研究发现:德系犹太人具有很高的高危BRCA基因突变型,但该突变型在其中种族身上则很少),在中国不同的民族之间也会产生不同的结果,有研究就发现维吾尔组BRCA1表达阳性率明显高于汉族女性组,提示维、汉女性散发性乳腺癌组织BRCA1的阳性表达可能存在种族差异。所以,不能简单的套用国外的科研结果,而国内的科研成果也需要得到可靠的验证。

            再者,乳腺癌的发病风险,除了基因突变外,还与很多因素有关,例如肥胖、生育、哺乳、精神压力、激素替代等,所以才有外显率(是指一定环境条件下,群体中某一基因型个体表现出相应表型的百分率)的问题。BRCA基因的外显率显然没有高到百分之百,就是因为还存在其他导致乳腺癌发生的危险因素,谁也不能说乳腺癌就是某一基因突变所引起的。

            最后还需要提醒:双侧乳腺切除术并不是切除双乳,只是做了预防性的双侧乳腺切除手术。这个手术就像是在乳晕附近切开一个口子,把相应的组织给取出来。只从名字上来看,很多人会误以为安吉丽娜切除了双乳。癌症一般认为有“三级预防”策略,安吉丽娜所采取的这种手术方式,可以归为一级预防。一级预防针对的是高危人群,往往通过手术或药物进行预防。

            现有的统计数据表明,大约12%的女性一生中都可能会得乳腺癌,癌症说到底是一种坏运气的累积,而BRCA基因突变,只是进一步增加了这种坏运气出现的可能,既然说的是可能性,也就是数学上的概率问题,最终未必发生。对已经接受过基因检测的年轻女性来说,大可不必过于担心BRCA基因突变的存在,结果可不可靠都还要另说,但是经常进行乳腺自检,定期进行乳腺专科规范检查,还是很有必要的预防手段。至于是否选择双侧乳房切除术,更需要受检者本人在充分接受遗传咨询的前提下,再做决策,加上现在很多乳腺癌的治疗手段都还算行之有效,基因编辑技术、免疫治疗也都在如火如荼的研发之中,也许若干年后,乳腺癌已经被彻底解决。

            假如真到了乳腺癌被攻克的那天,人们最应该感谢的,还是玛丽-克莱尔·金。生活从来不会很容易,这才更能让每个后来者看到,玛丽克莱尔金在学术上做出的贡献,她值得我们的尊敬与鼓掌。

    参考文章

    [1] I Discovered the BRCA1 Gene JUNE 15 2013 7:22 AM

    [2] National Cancer institute:BRCA Mutations: Cancer Risk and Genetic Testing 

    [3] 李章, 胡泓, 许楠, 严文辉, 周冬仙,…华南汉族乳腺癌患者BRCA基因突变携带情况调查 [J].中华普通外科杂志,2014 , 29 (5) :373-377

    [4] 胡震, 吴炅, 陆劲松, 罗建民, 韩企夏, …中国家族性和早发性乳腺癌BRCA1基因突变的研究 [J].中华肿瘤杂志, 2004 , 26 (11) :657-659

    [5] 傅亚婷, 艾秀清,  成芳 维吾尔族、汉族乳腺癌患者BRCA1基因的表达及差异

    [6] 李军改, 刘伟. 家族性乳腺癌患者亲属BRCA基因突变研究


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      网友评论

      • 怡紅快綠:最近《自然》上说英国50万人前瞻性队列研究,其中就有BRCA1基因突变多样性的数据。
        珜守約:@怡紅快綠 我知道已有的大概是2100多个位点可能影响家族性乳腺癌的发生,这里面可能有不少是误报道的突变位点,也有很多没发现的~总之,想通过基因预测家族性乳腺癌,除了那些个特别明确的致病突变,大部分准确性都不是特别高~我个人觉得,对基因的研究,未来机器学习可能会比较高效😀
        怡紅快綠:@珜守約 英国的这项研究已经发现了几千种BRCA1的突变。
        珜守約:@怡紅快綠 这个基因很大,而且是直接和乳腺癌等疾病相关,所以研究很多。想要把可能的致病突变进行确认,就需要这样的跨过家的大型队列研究才好
      • Lbeautiful:赞
        Lbeautiful:@珜守約 加油,不错的内容
        珜守約:@Lbeautiful :smile:
      • f37f24a42953:很不错的科学家
        珜守約:@倾云蔽日 是的
      • 珜守約:昨天失眠到4点半,今早7点半起床,我居然坚持着更新完成了本章节,或许也是受金的看不见的鼓舞。
        f37f24a42953:@珜守約 厉害,多休息

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