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乳腺癌|我听见赞誉来自人海，我排着队拿着诺奖的号码牌

出品：科普中国
制作：张昊（大阪大学）
监制：中国科学院计算机网络信息中心
又是一年诺奖季 ， 这几天收到最多的问题就是 ， “你认为今年谁有可能拿诺奖？”
其实这问题我和朋友们也经常讨论 ， 虽然各有见解 ， 但有一件事情大家的意见非常一致 ， 那就是对于生理学奖来说 ， 有大把的成果在等着拿诺奖 。
今天 ， 我们就重点整理下与癌症基因直接相关的诺奖级研究 ， 看看都有哪些重磅成果 ， 正拿着诺奖号码牌在排队 。
为什么重点关注癌症基因相关的成果？
进入二十世纪以来 ， 人类凭借医学科技先后战胜了绝大多数的传染病和外伤 ， 但在平均寿命不断延长的同时 ， 癌症也逐渐成为了困扰人类的终极梦魇 。 科学家们一直在思考癌症的发病机理 ， 即到底是什么因素造成了肿瘤的生长和发育 。 经过近百年的艰苦探索 ， 人类终于明确癌细胞的产生是基因变异的结果 。 同时 ， 对癌症的预防和治疗也全面进入了以癌症基因作为依据和核心的时代 。
这一成就的取得当然不是几个人的功劳 ， 但在人类抗癌的征途之上 ， 仍然诞生了数个里程碑式的科学成果 。 它们中的一部分已经斩获了诺贝尔奖 ， 还有一部分则随时有获奖的可能 。
乳腺癌|我听见赞誉来自人海，我排着队拿着诺奖的号码牌
△（图片来源：Freepik.com）
黎明前的曙光——致癌病毒的发现
【乳腺癌|我听见赞誉来自人海，我排着队拿着诺奖的号码牌】19世纪末 ， 当时的癌症学家们已经发现不少肿瘤具有传染性 ， 当将实验动物身上的肿瘤组织移植到其它健康同类时 ， 癌症也会被随之诱发 。 1909年起 ， 洛克菲勒医学研究所的裴顿·劳斯开始深入地探索这一现象 。 他的做法并非是直接移植组织 ， 而是移植破碎并过滤后的肿瘤萃取物 。 他惊奇地发现即便经过重重过滤 ， 萃取物仍然能够让健康的鸡发生癌变 。 1911年 ， 劳斯分离出了萃取物中可能引发癌症的病毒——劳斯肉瘤病毒（RSV） ， 癌症研究史早期的第一个重大成果就此诞生 。
起初 ， 由于人类对病毒的研究仍然处在早期阶段 ， 他的成果在学术界并未引发重视 ， 直到1966年 ， 劳斯才以87岁高龄获得了诺贝尔生理学或医学奖 。 在劳斯的成就逐步得到公认的同时 ， 人类陆续发现了一系列可能引发肿瘤的病毒 ， 很多人开始相信癌症的病毒致病说 。 这种说法认为所有的癌症皆由病毒引起 ， 任何肿瘤都能找到其对应的病毒 。
现在来看 ， 这种说法是错误的 ， 病毒确实可以导致癌症 ， 但并非所有的病毒都有致癌性 ， 也并非所有的肿瘤都由病毒引发 。 可能引起肿瘤的病毒到底有什么特殊之处？对这一问题的深入钻研又直接导致了接下来的第二个重大成果 。
震惊世人的大发现——原癌基因
1974年 ， 加州大学旧金山分校的约翰·毕晓普和哈罗德·瓦慕斯在对RSV病毒的致癌机理继续进行深入研究时 ， 遭遇了预料之外的发现 。 彼时人们已经知道RSV病毒的结构非常简单 ， 基因组只有约9000个碱基 ， 而且其中一段名为src基因的序列与病毒感染细胞并诱发癌变关系密切 。 失去了src基因的RSV病毒同样能够正常感染宿主细胞并进行扩增繁殖 ， 但它们无法将正常细胞转化为癌细胞 ， 致癌能力大大下降 。
瓦慕斯和毕晓普采用了当时最先进的分析技术 ， 这是一种能够特异性识别src基因的DNA探针 ， 而且它还能测出各种细胞中src基因的含量 。 根据设想 ， 他们二人本以为只能从受到RSV病毒感染的细胞中测出src基因 ， 结果却发现正常细胞中也有src基因的存在 。 此后的实验证明 ， src基因广泛地存在于几乎所有高等动物的基因组中 ， 它们并非是RSV病毒所特有 。
那么 ， 区区RSV病毒 ， 凭什么能跟高等动物们共有src基因呢？科学家们认为 ， RSV病毒在进化初期并不携带src基因 。 在感染动物细胞的同时 ， 偶然间将宿主细胞中的src基因纳入了自己的基因组 。 由于癌变后的细胞内部及肿瘤微环境对病毒来说简直是天堂 ， 加入src基因的病毒更容易诱发肿瘤 ， 具有进化优势 ， 因此src基因就被固定在了RSV病毒的基因组中 。
随后 ， 对一系列致癌病毒的研究发现 ， 它们的致癌机理大致分成两种 。 第一 ， 自带已经变异的关键致癌基因（如RSV携带的src基因） ， 感染人体后将自身基因组整合到人体基因组的过程中同时导入该基因 。 第二 ， 虽然没有携带关键的致癌基因 ， 但当它们恰好整合到人体基因组的某些特殊位置时 ， 细胞就会发生癌变 。 这些位置附近的基因本来完好无损 ， 但病毒基因的突然插入 ， 将会诱发它们的变异 。 无论属于哪种情况 ， 细胞最后都可能走上癌变道路 。
这种早就存在于人体 ， 平时执行正常生理功能 ， 但变异后却能产生致癌作用的人体基因 ， 就叫原癌基因 ， 变异后具备致癌能力的原癌基因又被称为致癌基因 。 1989年 ， 发现人类第一个原癌基因的毕晓普和瓦慕斯获得了诺贝尔奖 。 原癌基因的发现标志着人类真正开始认识到基因与癌症间的关联 ， 人类也自此将癌症发病机理研究的重点转移到了癌症相关基因上 。


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