p53基因的30年

p53基因的30年

在人类基因组所包含的数万条基因中，它是研究的最为透彻的一个。在已经进入临床试验的抗肿瘤基因治疗药物中，超过40个都选择了以它为靶点。在美国国立生物医学信息中心的生物医学文献数据库（pubmed）中，有关它的研究文献已经超过了50000篇，而且这一数字仍在稳定的增长。没错，它就是p53基因，时至今日，对这一基因的研究已经走过了30年的坎坷历程。

十年蹉跎两茫茫

1979年，英国癌症研究基金会、美国普林斯顿大学的研究者Lionel Crawford，David P. Lane等人首次追踪到了p53基因的踪迹。这些研究者或许没有料到，他们的发现开启了现代肿瘤研究与治疗的新时代。

不久以后，俄罗斯科学家 Peter Chumakov从小鼠体内克隆到了这个基因你的完整版本。因为这一基因在细胞中翻译后产生的蛋白质（protein）的分子量为53千道尔顿，故而被命名为p53。

不过，在发现伊始，p53基因并未受到重视，甚至在最初的10年中，p53一直被视为能够诱发肿瘤产生的癌基因。导致这样南辕北辙认识的症结在于科学家在研究时并未找对p53基因的正确版本。众所周知，一条基因由一系列脱氧核糖核酸按照相应的顺序彼此串联而成，如果其中的某个或某些核苷酸发生改变就意味着这条基因发生了突变，而起初研究者拿到的基因就是p53的突变版本，按照这一版本翻译成的蛋白质自然就无法行使正常p53基因的功能。

蹉跎十年之后，美国约翰霍普金斯医学院的分子生物学家Bert Vogelstein最终找到了正确的p53基因，即野生型p53。不但如此，科学家的发现还为这一基因摘掉了癌基因的恶名：与此前认识恰恰相反的是，p53是一个在人体内发挥广泛作用的强有力的抑癌基因。

新桃换旧符

藉由p53真正功能的重新认识，科学家发现了一系列与肿瘤相关的基因。对这些基因的深入挖掘不但让人们对癌症的本质有了更新的了解，而且还为肿瘤的基因治疗奠定了基础。现在科学家已经公认，癌症发生的肇因是由于细胞增殖与凋亡、细胞的分化与抑制、免疫与逃避免疫、血管的生成与抑制以及转移与抑制转移之间的精细平衡被打破的缘故。这些平衡归根结底是癌基因与抑癌基因间的平衡。

然而，平衡的打破并非一蹴而就，因此癌症的发生发展是一个持续时间很长的过程。根据现有的统计数据，大约在50%以上的癌症中都发现有p53基因的突变，如果将癌症的发作比作一列倾倒中的多米诺骨牌，那么p53基因很有可能位居这列骨牌的前列。

在人体这个迄今为止最为复杂的系统中，倘若一个细胞想要改变其现有状态（如从静止到生长分化状态的改变），必须接收到一系列相关指令后，这一过程才能进行。在这其中，p53就扮演了“分子警察”的作用——通过对细胞周期的调控来控制细胞的增殖生长。

譬如，一旦细胞中的DNA发生了损伤，p53发觉后，就会亮出红灯，细胞的增殖过程即会停止，同时召唤出DNA的“修理工”，对受损DNA进行修复，以防不正确的遗传密码错误复制下去。如果DNA的损伤过于严重，无法复原，p53就会下达“死刑”执行令，诱导细胞进入凋亡状态（由基因控制的细胞自主的有序的死亡），提前将不正常的细胞从机体中清除出去。

另外，癌细胞具有增殖效率高、生长速度快的特点，因此在肿瘤实体的生长过程中，需要源源不断的氧气和养分的供应。这些成分的输送通道就是血管。这些血管如此重要，以至于任何一个细胞与其最近的毛细血管的距离不能超过100微米。这些发现促成美国哈佛大学医学院的科学家Judah Folkman提出了“抗血管生成治疗”的假说。巧合的是，科学家发现p53基因能够阻断一种血管生成基因的表达，来抑制肿瘤内部血管的形成。

在由抑癌基因组成的通路和网络中，p53的重要程度就如同大管家一般，因此科学家希望能够通过基因治疗的手段，向癌症患者体内导入正常版本的p53基因来实现抗肿瘤的目的。

自打1990 年，美国国立卫生研究院的Freuch Anderson博士启动了全球第一个真正意义上的基因治疗临床试验以来，已有1000余例基因治疗临床试验获批上马，其中大约70%是针对肿瘤，而p53基因更是成为其中不可或缺的靶点。在我国，深圳赛百诺基因技术有限公司从1998 年开始进行重组腺病毒——p53 抗癌注射液的临床试验，至2003 年完成了全部临床试验，于2004 年1 月获得我国SFDA 批准的新药生产批文，成为世界上第一例正式上市的基因治疗产品。

最熟悉的陌生人

自从p53基因被认定为一种重要的抑癌基因以来，它一直就是焦点中的焦点。1993年，p53还被《科学》杂志评为当年的明星分子。直到如今，每隔一段时间，国际上就会召开一次以p53为主题的学术例会。有关p53的研究也逐渐从癌症领域发散开来，在其他疾病和生理过程中，也出现了p53长袖善舞的身影。这些发现使之成为分饰多角的最熟悉的陌生人。

例如2007年，美国先进研究所的科学家在《自然》杂志上报告称，他们在小鼠中观察到，一种特定类型的p53突变可能与雌鼠能否怀孕有关。对此新加坡医学生物学研究所的发育生物学家Colin Stewart不无戏谑的评论道：该研究结果意味着，以p53为靶点的抗癌药物可能会有“额外”的效果——“一些药物可能会通过提升p53在子宫中的作用成为有效的助孕剂，而另一些则可能通过阻碍p53发挥功能而成为避孕药。”另外据《自然·医学》杂志的报道，有研究者还发现p53在胰岛素抵抗（insulin resistance）的生理调控过程中发挥了重要作用。

回望p53研究走过的30年，正如美国科学学院院士、资深癌症研究者Arnold J. Levine 在一篇有关p53基因的综述中谈到的那样：“p53的研究历史就是一个鲜活的例子，反映了认知的进步是以多么出人意料的方式前行的。科学潮流的变化以及方法学上的突破能够让同一样事物以截然不同的面貌呈现在世人面前。”