去年，医学研究小组发现了一些基因，它们的缺损或变异将使人患上某些常见癌症包括肺癌和结肠癌的危险性更大。这一激动人心的发现开创了对付癌症的新时代。起始于60年代经过众多研究人员的共同努力，对弄清遗传基因在疾病中所起作用进行了漫长而艰巨的探索后，终于得到了结果。初步的研究成果是科学家进行了一项大胆试验后于1985年取得的。
这项试验是在斯得哥尔摩的卡罗林斯卡医院开始的。医生从一名新生男婴脐带中吸取了一小瓶血液，并立即快速空运给已在美国辛辛那提市等候的科学家。以辛辛那提大学青年科学家韦伯斯坦 · 卡维尼（Webster Cavenee）为首的研究人员过滤出血液细胞中的遗传物质。特别值得注意的是，发现婴儿已从母体中遗传了一个突变基因。
仅仅几个月之前，这些科学家已确定出这种基因，它的缺陷能导致一种罕见却非常致命的眼癌——成视网膜细胞瘤的形成。这一重大发现首次证实遗传一个受损基因能形成癌症。研究人员了解到，由于该婴儿的母亲在她2个月大时已患有这种癌症，这就使他冒有获得这种基因的风险。果然，他的双眼是瞎的。
卡维尼立即把婴儿已遗传了母体的突变基因这一信息反馈到斯得哥尔摩。然后这位瑞典医生决定进行一次冒险性试验，在婴儿只有5周大时，仔细检查了他的视网膜，发现眼中已有细胞开始聚集成微小的但很危险的恶性肿块。在麻醉状态下，医生将一束微细的激光照射到视网膜上，去除了这些异常细胞，但不损坏其他的正常细胞，使癌症得到控制。
这项成功轰动了医学界，以前还从未有过医生在癌症侵袭之前，利用遗传学试验将它精确预测出来。这是遗传学和癌症研究中的转折点，它标志着科学家能够探测位于细胞核内控制整个生命活动的遗传机制——人类的DNA，并且预示未来。
许多医生早就认识到某些人具有患上某种癌症的继承性，患乳房癌妇女的女儿比其他人更有可能患乳房癌，当罗纳德 · 里根及其兄弟纳尔在几星期内分别被诊断患有结肠癌时，专家们对此并不感到惊讶。在卡维尼的有关眼癌论述报告形成之前，几乎不存在事实根据可以表明这种继承的趋势在出生之前就遗传所得，但现在有了。
在全球范围内，科学家各自进行实验，试图发现在其它常见癌症如肺癌、乳房癌、脑癌等致命的类型中，是否可能也是由于遗传了某些突变基因所造成的，通过试验已揭示了一些这类基因，许多其它基因肯定还会被发现。
这类基因被称为“肿瘤抑制器”（tumor suppressors），当一切正常时，这些基因支配细胞的生长，但一旦受损或由于某种原因的缺失，会使细胞生长紊乱进而形成恶性肿瘤。
科学家希望利用这些遗传学选展来精心研制有效的新型药物。健全基因指示细胞制造出如酶、激素等时刻执行生命功能的蛋白质。药物研制者希錤有一天制造出的药物能够模仿健全的肿瘤抑制基因所制造出的蛋白质，服用这类药物后，可停止甚至抑制癌症的生长。有些研究人员表明，采取称为“基因疗法”的更换受损基因的措施，有可能阻止癌症的发展。
但是，追溯到本世纪60年代，当时抑制基因的实质刚刚开始真正论及，这些大胆的预言就像科学小说一样遭受冷遇。然而，随着一位初出茅庐的儿科医生对成视网膜细胞瘤进行研究，才出现了转机。
这位身材魁梧的儿科医生阿尔弗雷德 · 克纳特森（Alfred Knudson）曾立志献身于科学研究，但事与愿违，由于他的工作能力和领导才能被聘为行政管理人员。可他却始终耐心期待有朝一日对基础科学中的难题进行探索。当W69年在一次偶然机去中，他首次发现眼癌时，方确立了自己的工作方向，并到休斯敦D. Anderson肿瘤医院医学遗传学部从事研究工作。
对克纳特森来说，解开成视网膜细胞瘤秘密是他毕生进行科学研究，攀登科学高峰的途径。他已治疗了许多在幼儿时患癌症的病人，确信对某些罕见而奇特的疾病进行研究能给所有癌症指点迷津。
儿童期癌症发展之迅速特别使他感到困惑，大多数在成年期发生的其它恶性肿瘤需要几十年的形成时间，他认为在这样情况下的儿童期癌症，有些因素引发细胞是在胚胎期，从而联想到U于胚胎细胞分裂迅速，而且特别容易受到外来干扰。
但他认为癌症毕竟是癌症，这种疾病在胚胎期的早期侵袭无论是怎样引发出来的，也许都是由同样的至今还未弄清楚的生化途径而产生的，包括更为常见的后天性癌症类型。由于疾病的发展过程只有几个月，而不是几十年，因此在儿童期可能更加容易进行研究。
克纳特森到达Anderson医院后就决定对成视网膜细胞瘤进行研究。这是一种儿童癌症，而且很明显有些患者是因遗传而得，即：患者的双亲之一在幼儿期患有同样的眼癌。
眼癌在很大程度上被看作一种反常的偶发疾病而得不到重视，有时仅出于好奇进行研究。其实，直到上世纪中叶一些眼癌患者长期幸存并留下了后代，才引起注意，如果不对这种眼癌进行治疗，最终会侵袭大脑而致命，1866年以前，大多数儿童患者在其生育期前大约10岁之前死亡。
1866年检眼镜的发明，使医生能够通过检查眼睛查出位于眼球后仍处于萌芽状态的肿瘤。利用这种诊断法，外科医生开始用简单的摘除受损眼球方法根除肿瘤，使这些失明儿童得以幸存，成人后并建立自己的家庭。
后来，内科医生报道了由此癌而失明的成人患者尽管有后代，也受癌症的危害。推断出一个基因是由双亲传给后代。如果是一个基因就与通常的遗传规律相矛盾。有时这种疾病危及成人患者后代的半数，就像一个显性基因那样起作用。但有时受危害的个别儿童不患此病，使人认为这是隐性基因，由此认定疾病的产生必需两个样板。
另外，这种奇特的疾病有时使双眼内长几个肿瘤，有时在一只眼内长几个肿瘤，或者仅在一只眼内长一个肿瘤。由于它复杂的遗传方式，使当时大多数研究人员丧失了探索病因的信心，眼科医生尽心尽力地对它进行检查和治疗，希望及早地检查到处于萌芽状态的肿瘤，通过放射疗法就能有效地对它进行治疗而不损伤眼睛。
但是，这种方法要求每2个月一次把双亲患者的婴儿全部送进&院，在麻醉状态下进行检查，一直持续3~4年，这种检查可以拯救那些真正患病的婴儿，而对半数以上的没有遗传病的婴儿都是一次不必要的磨难。
还有其它复杂情况，大约60%的成视网膜细胞瘤患者根本不是遗传的，而是由于自发的基因变异所致，它肯定在胚胎的发育过程中就形成了。这些儿童的祖先没有患此疾病的病史。
克纳特森认为：不管是否由遗传所致，却完全是同种疾病，两村病因均是破坏了相同的基因。
根据各种情况分析，克纳特森断定这种癌症肯定在遭受了一次以上的视网膜细胞遗传机制突变或称“打击”而形成的。就像视网膜萎缩（retinoblast）。其根据是每个儿童遗传基因的两个样板分别来自于双亲，他弄清了这些变成恶性肿瘤细胞以某种方式遭受了两次突变。一次是遗传了一个受损基因；而另一次是推测，或许在细胞遗传基因复制过程中出现了一次偶然差错所导致的。
克纳特森在两次突变理论中得到满足，着手进行其他的儿童肿瘤，他说：“我认为有些人在出生时就具有遗传易感染性，就是说由于他们遗传了受损基因，就比其他人更有可能患癌症。当然，那些基因健全的人也会患癌症，但肯定遭受两次突变，基因的两个样板肯定受到某种方式的损害。”
克纳特森的两次突变理论是一个重大突破，但并不完美无瑕，原因就是无法确定基因实质，因而无法证实其正确性，他说：“我也有点不知所措。”
然而1976年，费城儿童医院内科医生安娜 · 米特斯（Anna Meadows）（最近已和克纳特森密切合作）治疗了一名患此癌症并且患有智力迟钝症的两岁女孩。这两种疾病的并存非常罕见，遗传学家认为绝不能忽视两种互不关联的疾病并发。这两种疾病可能是由于某些遗传突变影响了两个独立但位置非常接近的基因而造成的。
人类细胞具有23对染色体，有5万～10万个基因在此定位，构成整个染色体组（或基因群）。到1976年，科学家设计出一套在显微镜下对染色体进行观察的方法、检查是否具有受损现象。如果染色体比正常的短，就表示已遭受到损害并且基因也有所缺失。米特斯和克纳特森迅速对类似于那名女孩的那些智力迟钝患者进行一次检查，发现这样一个线索：这些迟钝儿童的大多数在第13对染色体上受到损害。
同时患有两种疾病的情况暗示了成视网膜细胞瘤基因可能也位于第13对染色体上，克纳特森确认第一次突变的位置通常发生在第13对染色体上。但是基因实质仍是一个谜。
不久，得到正在开发新技术的犹他大学研究人员的帮助，他们感到有可能解开基因奥秘。这项技术是由犹他大学分子生物学家雷蒙德 · 怀特（Raymond White）所开发。怀特相信最终能够有助于确定染色体组中每个基因的准确位置。但到1981年，这种基因探索技术还没有真正找出基因。
怀特使正在为自己从事的研究项目而深感忧虑的卡维尼有了希望，他得知克纳特森对成视网膜细胞瘤基因的研究，断定它是很有价值的，怀特和卡维尼的技术包括使用探测物（probe）——遍布染色体的遗传物质片块。科学家已解决如何使用这些探测物或标记（marker），找出这些隐秘基因的所在位置。
染色体标记
卡维尼已发现了第13对染色体上的一些基因标记，并开始进行试验，观察这些标记是否正从可减轻成视网膜细胞瘤的遗传物质中缺失，在一系列实验中，他发现存在于健全组织染色体上的一个已知标记正在不断地从细胞中缺失，而这些细胞是从成视网膜细胞瘤细胞中分离出来的。进而他还确定了标记缺失发生在第13对染色体的两个样板上。
他确信标记是基因的代表，它与第13对染色体上的基因如此接近，以至于被共同遗传。如果基因受损，标记也遭损坏；如果受损引起基因被删除或缺损，那么也使标记产生同样后果。
他在众多因家族遗传而患眼癌者身上研究标记。当他对从这些人血样中抽取的遗传物质进行试验时，发现那些至少具有一个标记样板的人不患癌症，反之那些癌症患者正不断地丢失两个标记。
标记应用
卡维尼论证了克纳特森的两次突变理论，并找出了基因的大概位置。1985年，他应用标记对那名有史以来第一个将成视网膜细胞痛消灭于萌芽状态的瑞典婴儿的突变情况进行探测。1986年麻省总医院应用标记直接操纵称为RB的基因，探求其实质。从此，科学家已逐步弄清了制造正常蛋白质的基因样品，当它从一个细胞中缺失时，就导致成视网膜细胞瘤的形成。
而克纳特森则认为，研究正常基因的蛋白质产生机制预示一个癌症疗法新阶段的来临。他说：“我们能够使恶性细胞具有正常细胞的机能，取代试图用对健全组织有损害作用的有毒性药物杀死癌细胞的所有方法，这才是妙不可言的研制成果。”
卡维尼的研究给科学家指明了应用基因标记能够判断删除基因是否也牵涉其它类型的癌症。巴尔地摩约翰斯 · 霍普金斯医学学校的儿科专家伯特 · 沃格斯顿（Bert Vogelstein）是最早之一，他确信克纳特森的两次突变理论适用于所有癌症类型，仅需在未变成癌细胞的正常细胞中寻找出标记就能证明这一点。
正在探寻癌症基因的沃格斯顿说：“这是一系列令人振奋的发现。仅仅在10年之前，癌症好似什么都看不见的‘黑盒子’，而现在我们了解到肯定是细胞内的有些基因出了问题之故。”
1988年，沃格斯顿和同事报导了结肠癌患者组织上进行试验的结果，发现证据：处于癌症发展期的患者有4~5个删除或变异基因，他指出：这些基因肯定遭受到两次突变。即：来自于双亲的2个基因样板肯定缺损或变异。
检测其它的癌症
沃格斯顿的研究结果给在乳房癌、肺癌和脑癌中开始使用同样标记的其他科学家起推动作用。1989年4月，他识别了第17对染色体上的一个肿瘤抑制基因。几星期内，其他科学家发现了证据：相同的已删除基因或许是包含在肺癌中众多基因之一。卡维尼发现，它正从减轻脑癌的细胞中消失。其他科学家也表明了在其它肿瘤中相同情况。
综上所述，研究人员认为现在可能存在着几十个两次突变抑制基因，时刻阻止癌症的形成，有益于健康。科学家期待明年能揭示出大多数基因的奥秘，并将不断地对突变进行修复研究。
尽管很快获得新疗法的期望并不大，但有了这些研究结果就有希望产生能够检测突变基因存在的新诊断试验。那些具有已发生了大量基因缺损细胞的癌症患者，特别可能患有危险性疾病，然而医生可以决定怎样进行大胆治疗。克纳特森认为：“这是最完美的。”
[Popular Science，1990年9月号]