嚴拂意
白血病患者的血液中有許多免疫細胞
2018年上映的國產(chǎn)電影《我不是藥神》好評如潮,與其他廣受歡迎的漫威、科幻電影不同,它是一部源于生活的敘事片,這樣的電影為什么能如此叫好又叫座?
電影向大眾展示了這樣一群人——白血病患者的親身經(jīng)歷,他們?yōu)榱松?,為了獲得更廉價的救命神藥——格列寧,做出了許多飽含血與淚的爭取,因為真實,所以更動人。所幸,格列寧沒有辜負他們。
白血病,是一種無實體腫瘤的癌癥,由于骨髓缺陷,導(dǎo)致血液中產(chǎn)生了大量的免疫類細胞粒細胞,擠壓了其他血細胞的空間,最終因貧血、血流不止等各種血液病致死。因為沒有病灶,無法進行腫瘤切除,白血病此前唯一的根治方法是骨髓移植,但找到配型合適的骨髓太難了,移植手術(shù)完全成功也不容易,因此白血病長期以來令人聞之色變。直到2001年,救命神藥——格列衛(wèi)(電影中的神藥格列寧的原型)上市,才最終改變了白血病人的命運,這個藥物凝聚了40年來數(shù)代科學(xué)家的智慧和汗水。
20世紀50年代,科學(xué)家們才剛剛開始對癌癥的研究,此時他們對癌癥的病因都還不清楚,以為跟其他疾病相似,癌癥也是由病毒和環(huán)境因素引起的。但科學(xué)家們遲遲沒有在癌癥病人體內(nèi)找到某種共有的病毒。
1960年,美國賓夕法尼亞大學(xué)病理系教授彼得·諾維爾拿著多位白血病病人的血液樣本,他突發(fā)奇想,既然病毒找不到,我就用當(dāng)前最新的技術(shù)——染色體染色技術(shù)看看病人的染色體吧,說不定染色體有什么變化。
染色體是人體必需的遺傳物質(zhì),每個細胞中都有它。因為它的主體部分是堿性的,會被一種叫做吉姆薩的染色液染成深紫色,因此得名為染色體。諾維爾染了所有病人的血液樣本后,竟然真的發(fā)現(xiàn)了他們?nèi)旧w的共同變化:所有病人都比正常人多了一條小染色體,諾維爾把它按發(fā)現(xiàn)地命名為“費城染色體”。
在后續(xù)實驗中,其他白血病病人的染色體也發(fā)現(xiàn)了這個現(xiàn)象,于是諾維爾基本確定,費城染色體是白血病的病因。至此,癌癥的遺傳論打敗了癌癥病毒論,成為了科學(xué)家的共識。
雖然找到了費城染色體,但諾維爾并沒能找出白血病的直接病因,染色體在細胞內(nèi)是“無組織無紀律”的一團散沙,科學(xué)家們并不知道費城染色體是從哪冒出來的,也就不知道它為什么會導(dǎo)致白血病。
13年后,美國芝加哥大學(xué)的珍妮特·羅利教授才找出了費城染色體的“父母”。此時,科學(xué)家們已經(jīng)能根據(jù)形態(tài)和長度等特征正確地配對人們體內(nèi)所有的染色體,叫出它們每一對的編號。羅利將白血病人的染色體“排好隊”,再次觀察了它們的形態(tài),這時才發(fā)現(xiàn),原來費城染色體并不是一條多余的染色體,而是第22號染色體中的一條,與它的“搭檔”相比,它明顯短了一截,因此此前諾維爾才沒能把它們配對在一起。
羅利使用了多種染色體的染色技術(shù)讓染色體的不同位置著色,包括1968年才出現(xiàn)的能讓染色體中部染上熒光色的喹吖因熒光染色技術(shù),試圖找到費城染色體“走失”的那截染色體去了哪里。功夫不負有心人,她最終在9號染色體上找到了走失的22號染色體,9號染色體多出來的長度剛好等于22號染色體缺失的長度,而費城染色體上也有部分9號染色體的片段,只是沒有失去的那么多。這是科學(xué)家第一次發(fā)現(xiàn)的染色體易位現(xiàn)象,即不同對的染色體交換片段,羅利猜想,正是這種交換導(dǎo)致了白血病的發(fā)生。
白血病患者的染色體易位
但染色體易位到底改變了什么?進步緩慢的科學(xué)又讓我們等了近10年才知道答案。1982年,新西蘭科學(xué)家安妮斯首次發(fā)現(xiàn),9號染色體和22號染色體間的片段交換使得22號染色體獲得了一個原本在9號染色體上的基因——ABL基因,它與22號染色體上的BCR基因連接在一起出現(xiàn)了一個新基因BCR-ABL。在人類體內(nèi),這個基因會編碼一個永遠活躍的酶——酪氨酸激酶,使得粒細胞會不間斷地分裂生長,最終導(dǎo)致白血病。
從1960年到1982年,總共花了22年,人類終于弄明白了白血病的真正病因。
找到了病因,治療思路也很明確了,有沒有什么藥物能破壞酪氨酸激酶的結(jié)構(gòu),讓它停止發(fā)出細胞增殖的信號呢?
1984年,美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的腫瘤醫(yī)生布萊恩·德魯克開始與制藥公司研究員尼古拉斯·萊頓合作,想找出一種只對酪氨酸激酶起效的化學(xué)物質(zhì)。萊頓篩選了一批對酪氨酸激酶有抑制作用的化合物,將它們寄給德魯克進行測試。這之中,德魯克找到了一種名為2-苯胺基嘧啶的化學(xué)物質(zhì),它能抑制表達酪氨酸激酶的細胞的生長。
在這個化合物的基礎(chǔ)上,研究人員們做了一系列的合成嘗試,不斷優(yōu)化這一分子的特性:改變化學(xué)結(jié)構(gòu)增加其細胞活性;改變組成分子增強對酪氨酸激酶的抑制能力;提高化學(xué)分子的溶解度,使得口服用藥成為可能等。
經(jīng)過14年的改進和開發(fā),成藥終于在1998年進入了人體臨床試驗階段,在試藥的54名患者中,有53名出現(xiàn)了好轉(zhuǎn),有效率幾乎達到100%。服藥一年半后,白血病患者的生存率達到了89.2%,而且該藥物對其他細胞幾乎沒有傷害。
2001年,救命神藥格列衛(wèi)上市了,從此,白血病不再是絕癥了,只要堅持服藥,白血病病人就可以長期生存。不僅如此,格列衛(wèi)還教會了科學(xué)家,了解疾病的生物學(xué),即知道是什么讓細胞“出錯”,才能學(xué)會更高效地治療疾病。格列衛(wèi)之后,許多對癌癥有奇效的藥物不斷地研發(fā)出來,拯救了許許多多人的生命。
從費城染色體的發(fā)現(xiàn)到格列衛(wèi)的上市,歷時41年,這告訴我們,科學(xué)發(fā)現(xiàn)從來就不是一蹴而就的,其中凝聚著多少智慧和運氣根本算不清,而科學(xué)家能做的唯有堅持不懈。想獲得成功,我們也同樣如此。