费城染色体与白血病

对于任何疾病，找到一种治疗方法的第一步都是要辨明形成疾病的主要缺陷。科学家会提出这样的问题：“一个正常血细胞和一个白血病细胞的区别在哪里？”通过对白血病细胞的仔细研究，慢粒的分子缺陷被逐渐揭示。事实上，通过显微镜可以观察到一条与正常情况相比缩短了的染色体，这也是首个发现的与癌症相关的染色体异常。可惜的是，这个特征在其他癌症中并不常见。人们用这条缩短染色体的发现地给它命名，称其为费城染色体。

费城染色体的出现是染色体配对出现错误的结果，即两条染色体断裂后，在配对过程中错误地连接在一起（在第3章中讲到，暴露于电离辐射是可能致癌的，因为它可以引起DNA 双链发生断裂以及染色体易位）。费城染色体是由22号染色体的一半和9号染色体的一半所组成，在DNA 断裂处的连结修复基因发生了变异，于是新的染色体构型将bcr基因和abl基因组合在一起形成了bcr－abl融合基因（图17）。

费城染色体有没有可能将一个正常的血细胞变成一个癌细胞呢？换句话说，这个缺陷是不是能够引发癌症而不仅仅是癌症的一个特征？美国曼彻斯特科技大学的科学家Daley，Van Etten和Baltimore通过将bcr－abl融合基因导入健康实验动物的骨髓中，观察其是否能引起白血病。他们采用骨髓移植进行这项实验。首先将幼年小鼠的长骨骨髓细胞分离出来，用病毒将融合基因导入这些细胞中。然后通过放射线破坏这些小鼠的正常骨髓细胞，再将那些含有融合基因的骨髓细胞重新植入。几个月后，实验小鼠出现了与慢粒病人相似的症状：白细胞计数升高以及脾肿大。1990年，这一研究结果的发表证实了bcr－abl基因可以作为一种独立因素引发白血病。(https://www.daowen.com)

图17　光学显微镜下显示的两对染色体

注：其中染色体易位可引起慢性粒细胞白血病。从左向右是正常9号染色体、更大的有缺陷的染色体9q＋、正常22号染色体和变小的有缺陷的染色体Ph22q－（费城染色体），箭头所指处为这条染色体携带的bcr－abl融合基因。