張俊海,解放軍306醫(yī)院,神經(jīng)外科
(Henrietta Lacks)美國黑人女性麗愛塔-拉克絲已經(jīng)死去62年了,但她的細(xì)胞還活在這個(gè)世界上。這些細(xì)胞來自Lacks的子宮頸,并以她名字的縮寫被命名為“海拉細(xì)胞”(HeLa Cells)。華盛頓大學(xué)研究小組獲Lacks家族許可,公布了海拉細(xì)胞的基因組圖譜,并將其發(fā)表在2013年8月8日的Nature雜志上。海拉細(xì)胞系作為世界上最著名的人體細(xì)胞系,締造了不朽的生命傳奇。
海拉細(xì)胞故事起源
Henrietta Lacks 女士
Henrietta Lacks,一位出生于美國弗吉尼亞州種植煙草農(nóng)戶家的黑人女性,曾經(jīng)生育了5個(gè)孩子。1951年1月,30歲的Lacks發(fā)現(xiàn)自己的腹部出現(xiàn)了一個(gè)硬塊,隨即前往約翰·霍布金斯大學(xué)醫(yī)院接受治療。診斷結(jié)果顯示,Lacks患上了子宮頸癌。在其不知情的情況下,其主治醫(yī)生采集了Lacks身上的癌組織標(biāo)本。同年10月,Lacks去世了,但是從Lacks身上采集的細(xì)胞卻沒有死亡,出現(xiàn)了生長跡象,每隔24小時(shí)細(xì)胞數(shù)量就增加一倍,并被稱為“不死”細(xì)胞。
在以后的歲月中,海拉細(xì)胞被提供給了世界各地的研究機(jī)構(gòu),用于癌癥研究和制藥等。海拉細(xì)胞曾被用于調(diào)查原子彈爆炸對人體造成的影響,也曾搭載美國和蘇聯(lián)的火箭升空,被人們用于研究失重狀態(tài)下的細(xì)胞增殖。據(jù)醫(yī)學(xué)及生物學(xué)數(shù)據(jù)庫“PubMed”顯示,與海拉細(xì)胞有關(guān)的論文數(shù)超過了65000份。進(jìn)入21世紀(jì)以來,已經(jīng)有5個(gè)基于海拉細(xì)胞的研究成果獲得了諾貝爾獎(jiǎng),其中包括“發(fā)現(xiàn)HPV”、“發(fā)現(xiàn)及開發(fā)綠色熒光蛋白質(zhì)”等。
海拉細(xì)胞已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)研究中十分重要的工具。迄今為止,海拉細(xì)胞已在單細(xì)胞狀態(tài)下活了18000代,相當(dāng)于人類的45萬年!據(jù)推算,迄今為止培養(yǎng)出的海拉細(xì)胞已經(jīng)超過了5000萬噸,其體積相當(dāng)于100多幢紐約帝國大廈。當(dāng)年,Lacks并不知道自己的細(xì)胞已經(jīng)被用于醫(yī)學(xué)研究,直到20多年之后,Lacks的家屬才知道海拉的細(xì)胞至今依然存活,繼續(xù)為人類健康發(fā)揮著積極作用。
美國莫爾豪斯醫(yī)科大學(xué)的羅蘭德·帕蒂略教授為了稱頌Lacks為人類作出的貢獻(xiàn),每年都舉辦紀(jì)念集會(huì)。他指出:“海拉的故事,在科學(xué)界、倫理界以及社會(huì)上引起了巨大議論和反響。Lacks是一位圣女貞德那樣的歷史英雄。”2010年3月,帕蒂略教授捐款為Lacks樹立了墓碑。墓碑上鐫刻著這樣一行字:“她的細(xì)胞,將永遠(yuǎn)造福于人類?!?/p>
引發(fā)倫理風(fēng)暴
今年3月初, 德國海德堡的歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室Lars Steinmetz教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組認(rèn)為,海拉細(xì)胞基因組有助于檢驗(yàn)基因變異如何對基本的生物功能產(chǎn)生影響,并且他們愿意將研究成果與眾多其他致力于研究海拉細(xì)胞系的科學(xué)家分享。于是他們公布了海拉細(xì)胞基因組的數(shù)據(jù),但是這一舉動(dòng)卻將自身置于生物倫理學(xué)的風(fēng)暴中心。
Lacks家族,以及其他科學(xué)家和生物倫理學(xué)家批判將基因序列公開發(fā)布這一行為,認(rèn)為海拉細(xì)胞系的提取并未獲得Lacks本人的同意,并且Steinmetz與他的團(tuán)隊(duì)發(fā)布的研究成果可能會(huì)泄露依然健在的Lacks后代的基因特征。
作為回應(yīng),Steinmetz與他的團(tuán)隊(duì)將基因組數(shù)據(jù)從公共數(shù)據(jù)庫中移除。Steinmetz說:“我們感到很驚訝,根本沒想到會(huì)導(dǎo)致這樣的后果。我們尊重Lacks家人的意愿,絕對不是蓄意發(fā)布研究成果使他們陷入焦慮。
繼續(xù)煥發(fā)生命力
海拉細(xì)胞產(chǎn)生的生物產(chǎn)業(yè)價(jià)值早已達(dá)到數(shù)億美元,但Lacks家族從未因海拉細(xì)胞的應(yīng)用得到任何的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。記者Rebecca Skloot(她曾于2010年出版過關(guān)于海拉細(xì)胞的著作《不朽的Henrietta Lacks》)表示,Lacks家族從未向任何部門和組織就海拉細(xì)胞索要過一分錢。
美國華盛頓大學(xué)的科研人員通過與Lacks家族討論后終于獲得家族成員的許可,在美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)HeLa基因組數(shù)據(jù)新政策允許下,將海拉細(xì)胞系的基因組圖譜公之于眾。
華盛頓大學(xué)的科研人員通過研究海拉細(xì)胞的基因組對癌癥機(jī)制又有了新的認(rèn)識(shí)。之前有研究表明,HeLa細(xì)胞基因組中包含誘發(fā)宮頸癌的人類乳頭狀瘤病毒DNA。該病毒的DNA已經(jīng)嵌入致癌基因MYC中。新的研究發(fā)現(xiàn),在包含病毒DNA的基因組中,MYC被活化;而不含病毒DNA的基因組中,MYC的活性極低。這說明人類乳頭狀瘤病毒DNA發(fā)揮著MYC基因開關(guān)的作用。這或許是腫瘤發(fā)生的一個(gè)潛在機(jī)制。
NIH 下屬的國家人類基因組研究所所長 Eric D. Green 說:“生成的海拉細(xì)胞系全基因組序列是一個(gè)寶貴的資源,基于利用這些細(xì)胞的研究有可能促成新的生物醫(yī)學(xué)認(rèn)識(shí)。我們非常感謝 Lacks 家族同意建立一個(gè)框架,使得研究人員能夠獲得這些寶貴的數(shù)據(jù)。
而Henrietta Lacks的孫女Jeri Lacks Whye表示:“我們成高興成為海拉科學(xué)的一部分?!?/p>
回到65年前約翰-霍普金斯醫(yī)院組織培養(yǎng)研究組的頭兒叫喬治-蓋伊,他和他的太太一直致力于在人體外培養(yǎng)惡性腫瘤細(xì)胞。
(蓋伊后來死于癌癥。他也想讓自己的細(xì)胞永生卻沒成功)
細(xì)胞是分裂產(chǎn)生的,如果一種細(xì)胞可以源源不斷地分裂,那它就相當(dāng)于得到永生。如果能夠找到永生的人體細(xì)胞,科學(xué)家就可以做那些不能在活人身上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),讓人體細(xì)胞代替活人接觸各種各樣的毒素、輻射和感染源。
但之前培養(yǎng)的人體細(xì)胞都活不了多久。
直到他們得到海瑞塔的細(xì)胞。
蓋伊的實(shí)驗(yàn)室助手瑪麗在培養(yǎng)海瑞塔細(xì)胞的試管側(cè)面寫了海瑞塔-拉克斯(Henrietta Lacks)的縮寫字母:HeLa。然后她把它們放進(jìn)培養(yǎng)室。
這就是海拉。
幾天后,瑪麗發(fā)現(xiàn)試管底部的血塊邊緣出現(xiàn)了一圈白白的像煎雞蛋白一樣的東西。這是細(xì)胞在生長的跡象。但之前也有過,沒過兩天就歇菜了。
這次不同。海拉細(xì)胞在瘋狂地生長,每過24小時(shí)它們的數(shù)目就增加一倍?,旣惏阉鼈兎值絼e的試管里,很快又被填滿。
這些癌細(xì)胞比健康的細(xì)胞長得快20倍,健康細(xì)胞沒幾天就死光了,但只要有營養(yǎng)和合適的環(huán)境,海拉細(xì)胞似乎能無休無止地長,長啊長。
它們的主人死了,但它們卻活著。一直到現(xiàn)在。
(這形態(tài)詭異的家伙就是永生的海拉細(xì)胞)
海拉細(xì)胞為什么會(huì)永生?
正常細(xì)胞的分裂極限大約是50次,這個(gè)數(shù)目根據(jù)發(fā)現(xiàn)者的名字命名為“海弗利克上限”。每條染色體末端有一段特殊的DNA叫做端粒,細(xì)胞每分裂一次,端粒就縮短一段,直至幾乎完全消失,而細(xì)胞也隨之停止分裂走向死亡。
上世紀(jì)九十年代初,科學(xué)家通過研究海拉細(xì)胞發(fā)現(xiàn),人類的癌細(xì)胞里有一種端粒酶,可以一次次地把端粒重新加上去,讓端粒再生。這也就是海拉細(xì)胞與癌細(xì)胞生命力如此旺盛的原因。
這里面有一種非常強(qiáng)烈的吊詭感。癌細(xì)胞是死亡的象征,正是它們奪去了海瑞塔的生命,但它們同時(shí)又是一種頑強(qiáng)的生命,并且為延續(xù)另外無數(shù)人的生命發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。
而且在某種意義上,海瑞塔借由海拉細(xì)胞獲得了永生,因?yàn)槊恳粋€(gè)海拉細(xì)胞里都有她的DNA。
生與死,永遠(yuǎn)與短暫,部分與整體,就這樣奇妙地糾纏在一起,叫人辨不真切。
蓋伊把裝著海拉細(xì)胞的試管寄給他的同行們,紐約、印度、阿姆斯特丹……科學(xué)家是怎么利用海拉細(xì)胞呢?比如說,他們把海拉細(xì)胞注射到免疫缺陷的大鼠體內(nèi),讓它們長出和海瑞塔相似的腫瘤,科學(xué)家再依靠它們研究免疫控制和癌細(xì)胞擴(kuò)散。
這東西好用,太好用了。簡直是科研利器。
海瑞塔去世之后,蓋伊跑去申請解剖尸體。他希望能夠從海瑞塔體內(nèi)盡可能多的組織中取樣,看看它們是不是也像海拉細(xì)胞那樣生命力強(qiáng)勁。
在那時(shí)候的美國,醫(yī)生從病人身上取樣是不違法也不違反倫理規(guī)范的,但對死者進(jìn)行解剖或者取得其組織,就有法律明確規(guī)定必須征得家屬同意。
海瑞塔的丈夫開始不同意,后來醫(yī)生說希望做一些檢測,或許能在未來對他的孩子們有所幫助,他還是在同意書上簽字了。
在解剖的時(shí)候,瑪麗看到海瑞塔的腳趾甲上涂了明亮的紅色指甲油。
那一刻,我第一次意識(shí)到這么長時(shí)間以來我們用的細(xì)胞,還有所有寄出去的細(xì)胞,都是從這樣一個(gè)活生生的女人身上取來的。
無論如何,海拉細(xì)胞的出現(xiàn)恰逢其時(shí)。1951年,美國出現(xiàn)有史以來最嚴(yán)重的小兒麻痹癥疫情,研制小兒麻痹癥疫苗成了全國矚目的頭等大事。1952年,匹茲堡大學(xué)的喬納斯-索爾克宣布他研制出第一支小兒麻痹癥疫苗,但在正式使用之前,必須進(jìn)行大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)證明它的安全有效。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要大量培養(yǎng)出的人體細(xì)胞。
又容易被病毒感染,又能大量繁殖,培養(yǎng)起來還很便宜,小兒麻痹癥基金會(huì)意識(shí)到海拉細(xì)胞就是他們要找的。
世界上第一家細(xì)胞工廠建起來了。塔斯基吉研究所細(xì)胞銷售中心的35名科學(xué)家和技術(shù)員每周從這里生產(chǎn)出2萬管海拉細(xì)胞,也就是6萬億個(gè)。
(塔斯基吉研究所的團(tuán)隊(duì)大多是黑人)
海拉細(xì)胞為人類打敗小兒麻痹癥這項(xiàng)二十世紀(jì)最重要的成就之一立下大功。
這么多光用來研究小兒麻痹癥根本消化不完,所以只要花錢,就可以買到海拉細(xì)胞。
因?yàn)殡m然海拉細(xì)胞是癌細(xì)胞,但許多基本特征和普通細(xì)胞是一樣的,比如要制造蛋白,彼此交流,會(huì)不停分裂并產(chǎn)生能量,不斷進(jìn)行基因表達(dá)并進(jìn)行基因表達(dá)調(diào)控,它們還會(huì)感染各種各樣的病原……正是因?yàn)檫@些特性,海拉細(xì)胞成了合成蛋白的最佳工具;人們還借助培養(yǎng)的海拉細(xì)胞研究過許多東西,包括細(xì)菌、激素、蛋白,尤其是病毒。
海拉細(xì)胞促進(jìn)了病毒學(xué)的興起。
越來越成熟的細(xì)胞培養(yǎng)和克隆技術(shù),以及總價(jià)值超過數(shù)百億美元的人體生物材料產(chǎn)業(yè)由此產(chǎn)生。
人類遺傳學(xué)在日后成為顯學(xué),也離不開海拉細(xì)胞的極大貢獻(xiàn)。
在大多數(shù)研究中,海拉細(xì)胞都被看做模式的人類細(xì)胞。差不多每個(gè)從事過這方面學(xué)習(xí)和研究的學(xué)生都知道海拉這個(gè)名字吧。
人們利用海拉細(xì)胞研究致癌基因和抗癌基因,開發(fā)治療皰疹、白血病、流感、血友病和帕金森癥的藥,弄清楚乳糖的消化、性病的傳染、人類長壽的秘密、在下水道里工作對細(xì)胞的影響以及蚊子是如何交配的;沒有海拉細(xì)胞,人們無法得到小兒麻痹疫苗,試管嬰兒、基因復(fù)制、基因圖譜都無法成為現(xiàn)實(shí)。
海拉細(xì)胞就像小白鼠一樣,成為實(shí)驗(yàn)室的主力實(shí)驗(yàn)材料,是“幾百年來最重要的醫(yī)學(xué)成就之一”。
一位科學(xué)家估算,如果把人們養(yǎng)過的所有海拉細(xì)胞堆在一起,它們將重達(dá)5000萬噸——這可是個(gè)天文數(shù)字,因?yàn)橐粋€(gè)細(xì)胞幾乎沒有任何重量。
海拉細(xì)胞已經(jīng)完全脫離了蓋伊的控制,變成了公共財(cái)產(chǎn)。他有點(diǎn)惱火,覺得被冷落了,也沒享受到這個(gè)由小小細(xì)胞發(fā)展而來的龐大產(chǎn)業(yè)帶來的豐厚收益。
但這細(xì)胞原來的主人呢?
有媒體報(bào)道過她的故事,但其中有很多以訛傳訛的錯(cuò)誤信息。一直到上世紀(jì)七十年代,人們一直以為那背后的女人要么叫海倫-萊恩,要么叫海倫-拉森,正確的海瑞塔-拉克斯卻無人知曉。
幾乎所有人都受惠于海拉細(xì)胞,但是幾乎沒有人知道貢獻(xiàn)了海拉細(xì)胞的那個(gè)人是誰,她叫什么,她有什么故事,她的親人現(xiàn)在過得怎么樣。
1973年3月9日,科學(xué)界最權(quán)威的《自然》雜志發(fā)表布魯塞爾大學(xué)生物學(xué)家J-道格拉斯的一封信:
喬治-蓋伊從一名黑人的宮頸癌組織中培養(yǎng)出海拉細(xì)胞,至今已21載。有人估算,如今世界上這種細(xì)胞的總重量已經(jīng)超過這位女性的體重。這個(gè)女人真正地長生不死了,不僅在試管中,也在全世界科學(xué)家的心里,因?yàn)樗鼮榭蒲泻歪t(yī)療診斷做出了不可估量的貢獻(xiàn)。可我們還不知道她的真名!我們都知道,“?!保℉a)“拉”(La)是她姓和名的縮寫,可有書上寫成“海倫-拉恩”,有的地方是“海瑞塔-拉克斯”。我曾寫信給各種文章的作者詢問名字的出處,其中包括蓋伊發(fā)表論文的醫(yī)院,從沒得到過答復(fù)。請問有人知道真相么?如今海拉細(xì)胞發(fā)展成熟,那么還海……拉……一個(gè)真實(shí)身份,讓這個(gè)女人享受她應(yīng)得的名譽(yù),難道這也違背醫(yī)學(xué)倫理么?
4月20日,道格拉斯發(fā)表了一篇后續(xù)文章,宣布確定海拉細(xì)胞是以海瑞塔-拉克斯的名字命名的。
海瑞塔的名字終于得到遲來的承認(rèn)。
(知道海瑞塔的故事之后人們以此表達(dá)感謝)
但這對她的家人沒有任何實(shí)際好處。他們也始終不知道,她的細(xì)胞還活著。
海瑞塔死的時(shí)候,她的女兒黛博拉只有不到三歲。從來沒有人把她母親的死訊告訴她和兄弟們,他們也不敢問,“在他們的記憶里,媽媽前一天還在,后一天就沒了,之后再也沒回來”。
撫養(yǎng)他們的是一對夫妻,女的只會(huì)鞭打他們,讓他們挨餓,男的時(shí)時(shí)對黛博拉實(shí)施猥褻。直到哥哥和嫂子把他們接去住,黛博拉才擺脫了那種生活。
十六歲,黛博拉懷上第一個(gè)孩子。沒過幾年,她就離開了虐待她的丈夫,成為一個(gè)單親媽媽。
她常常深夜醒來,躺在床上哭泣,苦苦地想自己的母親到底發(fā)生了什么。
我想起??思{在《喧囂與騷動(dòng)》里那句著名的話。是的,他們在苦熬。母親在彼岸的永生并不能減少兒女在此岸的苦熬,或許還會(huì)相反。
2009年,黛博拉心臟病發(fā)作悄悄離開人世。
她說過這樣一段話:
“我不知道自己離開的時(shí)候會(huì)是什么樣,只希望能平靜地走。但我跟你說,要是永生意味著永遠(yuǎn)不死,那我真不想這樣,你一個(gè)人活著,其他親人都在你面前變老死去,那得多傷心。”
“可我沒準(zhǔn)會(huì)像媽媽那樣,變成海拉細(xì)胞回來,這樣我們就能一塊兒為這個(gè)世界做好事了?!彼o默了一下,隨即點(diǎn)點(diǎn)頭說,“我想我會(huì)喜歡這個(gè)結(jié)局?!?/p>
“我不知道自己離開的時(shí)候會(huì)是什么樣,只希望能平靜地走。但我跟你說,要是永生意味著永遠(yuǎn)不死,那我真不想這樣,你一個(gè)人活著,其他親人都在你面前變老死去,那得多傷心。”
“可我沒準(zhǔn)會(huì)像媽媽那樣,變成海拉細(xì)胞回來,這樣我們就能一塊兒為這個(gè)世界做好事了。”她靜默了一下,隨即點(diǎn)點(diǎn)頭說,“我想我會(huì)喜歡這個(gè)結(jié)局?!?/p>
海拉以不死而永生。黛博拉或許能以記憶而永生?這樣看來,世界上所有人都有永生的可能。
這也許是那些還在苦熬的人們的最大安慰吧。
(海瑞塔的家人在她的墓碑前)
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