艰难探寻黑色素瘤致病基因

　　

有时候对一个异常的特殊的病例深入挖掘，往往可以获得有价值的科研成果。本文作者目前在美国乔治华盛顿大学医学中心做助理教授，这是此前作者在美国国立卫生研究院做访问学者期间的一段科研经历。她围绕国外同行已经放弃的一个病例，又向前迈进了一步，找到了一种黑色素瘤的新致病基因。
 

被搁浅的经典病例研究

美国名叫克里斯托弗的男性婴儿1989年出生时，他的右手手指远端关节挛缩和第五个脚趾的位置异常；13个月大时，又发现患有感音性神经性耳聋。其家族史中多名近亲罹患黑色素瘤。这名男孩14岁时被推荐到美国国立卫生研究院（NIH）接受诊疗。诊断是：1.恶性黑色素瘤。2.先天性耳聋。3.部分性DiGeorge综合征。

NIH的科学家意识到这是一个非常罕见而珍贵的综合病例。如果能够在克里斯托弗的体细胞中找到9号和22号染色体之间互换的准确定位，很可能会发现与黑色素瘤、先天性耳聋以及DiGeorge综合征相关的基因，从而在这三种疾病的预防和治疗工作中起到重要作用。

为了定位9号和22号染色体之间的断裂位点，2001年克雷默博士和他的研究小组确定了9号和22号染色体的位置互换，定位两条染色体的断裂点位于9号染色体短臂2区1带（9p21）和22号染色体长臂1区一带（22q11.2）。但要确定究竟是哪个基因与克里斯托弗所携带的综合征有关，简直是大海捞针。研究就此搁浅。

大胆提出科研假说

2007年7月，我从北京大学临床肿瘤学院分子肿瘤学实验室来到了克雷默博士的皮肤科及DNA修复研究室。带着对这个课题的浓厚兴趣，我开始了探索研究。阅读了几乎所有的关于黑色素瘤、先天性耳聋以及DiGeorge综合征的文献报道，并与多位前辈交流后，我发现每对9号和22号染色体中各只有一条发生了互换，还各有一条是正常的。会不会由于那两条没有互换的与互换的染色体掺杂在一起掩盖了被丢失的基因信号？如果能把互换的9号和22号染色体与正常的染色体分离开来，很可能就会得到比较基因组杂交的阳性结果。克雷默博士非常赞同我的合理假说。

无法探知复杂重复序列

22号染色体的断裂点位于22号染色体长臂1区一带，这个区域含有各种复杂的重复序列，其中还有一个连人类基因组计划也无法检测的碱基对序列荒岛区（GAP）。经过DNA测序证实，克里斯托弗的22号染色体断裂点确实落在了这个22号染色体易位热点上，这一现象为研究增加了不小的难度。

其实各国科学家长期以来对该区进行研究克隆，但由于复杂重复序列不能对之进行扩增测序，只能望洋兴叹。如果能将克里斯托弗22号染色体断裂的两端序列加以延伸，就可以知道断裂点究竟是落在了一个什么序列上。带着这个幻想，我先后与多名在各自研究领域内知名的NIH科学家合作，尝试了多种DNA水平的PCR方法，通过TAR cloning来鉴定22号染色体断裂的两端序列。但是，同样由于该序列的复杂性，这些尝试均告失败。

那么如果绕开这些重复序列行不行呢？为什么不可以在RNA或蛋白水平探索一下？梅尔泽博士否定了我这个想法。他说，这个区域根本就是非编码区，不能在RNA上探索，更不用说在蛋白水平上进行扩展了。再说，世界上多个顶尖级的实验室都曾对这个区域进行研究，如果有可能，应该早就被发现了。

致病基因终被找到

虽然大腕儿给出了明确的否定结论，但我有些不甘心，仔细比对了已获得的断裂点周围的序列，发现有些序列还是有编码基因的可能。鉴于该区含有多种重复序列的特性，很可能被染色体易位打断的部位是一个与预测基因LOC653203有很高同源性的新基因。于是我决定自己先悄悄地进行实验，等到拿出明确的结果，再公开自己的看法。

我首先按照预测基因LOC653203的外显子序列设计了多对PCR引物对克里斯托弗的RNA进行PCR扩增，开始的时候还是一无所获，随着实验的深入，有时可以得到一些杂带。又经过对实验条件的反复摸索、调整和枯燥的重复，终于可以从克里斯托弗的RNA中扩增到一些与其父母以及其他正常人RNA不同的产物，最后得到了我想要的杂合序列。在此基础上，又经过多种实验终于克隆出一个位于人类基因组测序GAP中的新基因——FAM230A Gene。研究成果最终以《t（9，22）引发p14ARF和TBX1嵌合负调控与黑色素瘤、耳聋及DNA修复缺陷相关性》为题，发表在国际知名期刊《人类突变》上。

北京大学临床肿瘤学院 谭晓晖