表觀遺傳學的發現再次激發起了人們對困擾癌症生物學家許久的融合蛋白的興趣。
在兒子Max被診斷患有癌症的那天，Ariella Ritvo衝進了醫院病理實驗室，要求確認結果。 “我不會輕易離開，”她告訴裡面被嚇了一跳的病理學家， “躺在那裡的是我16歲的孩子，我要親眼確認結果。”
Paddy Mills
看到顯微鏡載玻片上染成藍色的細胞海洋，Ariella開始估摸這個在接下來的九年她和Max將與之對抗的敵人：一種罕見的兒童腫瘤——尤文氏肉瘤。他們將面對的不只是無數輪化療和多次手術，還有攜帶了Max身上的癌細胞的腫瘤小鼠及實驗藥物，包括兩種癌症疫苗和一種以前從未應用於人體的藥物。
最終，癌症仍然奪走了Max的生命。而這一切都是因為一種異常蛋白質。
與大部分尤文氏肉瘤的患者一樣，Max的腫瘤細胞含有兩個偶然連在一起的基因。由此產生的融合蛋白被稱為EWS-FLI1，是一種瘋狂的嵌合蛋白，能改變數千種基因的表達。
融合蛋白在兒童癌症中非常常見，包括腦腫瘤、白血病等。Max的經歷再一次表明了年輕患者要對付這種蛋白是多麼困難。融合蛋白引起的疾病往往進展極快，適用的強化化療也非常殘酷。
在通常情況下，兒童癌症研究要開展起來十分困難，一方面兒童癌症本身發病率較低，另一方面在兒童身上進行實驗性研究存在很多倫理問題。但最令人抓狂的是，融合蛋白儘管是諸多新療法的靶點，但卻是一個十分狡猾的“罪犯”。佛羅里達州莫菲特癌症中心的兒童腫瘤學家Damon Reed說：“
幾乎沒有腫瘤會直接說‘看，它們就是我的致命弱點’。”科學家並未灰心喪氣。近年來，他們發現許多融合蛋白，如EWS-FLI1，與其它一些控制基因表達的細胞機制相互作用。這些表觀遺傳控制通路已成為成人癌症研究的熱點。針對它們的成人臨床試驗已經在進行中了。相關研究成果迭出，吸引了各方對該領域的興趣，最新推出的資助項目將資助研究人員對兒童癌症中的融合蛋白進行系統性研究。
美國俄亥俄州哥倫布市全國兒童醫院的兒童腫瘤學家Stephen Lessnick說，現在看來，該領域的前景比以前想象的更加明朗。他研究尤文氏肉瘤將近25年，他表示 “這是一個不容錯過的機會”。
1 尚未研究充分的“殺手”
尤文氏肉瘤的初發症狀一般不明顯。對於Max來說，這個症狀只是2007年反覆出現的背痛，這種背痛和他在日常生活中經歷的疼痛沒有差別，尤其是他已是一個16歲即拿到空手道黑帶的摔跤手。
後來他開始出現發燒，家裡人以為他只是得了流感。但當Max連呼吸都開始變得費力的時候，他的母親Ariella決定向專業醫生尋求幫助。醫生從Max的胸腔抽出了兩升液體，隨後的外科活檢給出了毀滅性的診斷。
每年全世界有1400萬人被診斷罹患癌症。其中兒童或小於19歲的青少年只有約30萬。
兒童癌症相對罕見，因此容易被政府和行業資助者忽略。波士頓丹娜法伯癌症研究所的癌症遺傳學家Matthew Meyerson表示，這是目前兒童癌症治療方法的發展遠落後於成人的原因，但並不應當如此。
幸運的是，部分兒童癌症的治癒率非常高：五年生存率可以達到80%以上，大部分接受治療的兒童都能治癒。例如，兒童急性白血病治療進展飛速，被認為是近來癌症研究最重要的成就之一。
但兒童腫瘤的治療通常非常激進。由於兒童年輕的身體能更好更快地從化療中恢復，腫瘤醫生給年輕患者的化療藥物的劑量可能會殺死一個成年人。高強度治療加上瀕臨死亡的恐懼，這對孩子們簡直是一種折磨。
大約3%的患癌兒童死於治療本身。“在治療這些患者的時候你幾乎是火力全開。”Max的主治醫生Lessnick說， “這真的是一類非常非常難治的疾病。”
Max的年齡使他面臨更大的風險。像他這樣的青少年陷入了一箇中間狀態：隨著年齡增長，從化療中恢復的能力逐漸下降，因而治癒率也逐漸降低；但他的年紀仍未達到成人標準，因此無法參加成年人的臨床試驗。針對成人的試驗可比針對兒童的豐富得多。
2 期望越大，失望越大
1992年，巴黎的一個實驗室首次對EWS-FLI1基因編碼的蛋白質進行了測序，當時Max還只是一個蹣跚學步的孩子。一年後，加州大學洛杉磯分校的一個研究小組發現這種蛋白質可能誘導癌症發生。這項研究發現，FLI1蛋白在正常情況下能夠調控基因表達，但當EWS蛋白的一個片段添加到其中時，它的性質發生了改變，更容易激活某些基因的表達。
1993年，當Lessnick作為博士生進入該領域時，
整個實驗室的研究熱情高漲，一種全新的治療方法似乎就要橫空出世。而且EWS-FLI1蛋白僅在癌細胞中表達，因此以該融合蛋白為靶點的治療對身體的傷害可能遠低於常規化療。“當時我們認為既然知道了明確的致癌基因，那找到使該基因沉默的辦法應該不難。”Lessnick說， “但25年過去了，我們仍在探索這個問題。”
在這段時間裡，研究人員幾乎嘗試了各種干擾EWS-FLI1蛋白的方法，比如利用藥物干擾其活性，但因為該融合蛋白質結構較為鬆散且很不穩定，因此不容易與某種小分子藥物穩定結合。他們也嘗試了RNA干擾等技術，試圖終止EWS-FLI1融合表達，但無法確保終止融合基因表達所需的RNA可以到達所有癌細胞。Lessnick說，殘留一個癌細胞就足以使癌症復發。
既然直接靶向EWS-FLI1的嘗試失敗了，於是研究人員開始篩選EWS-FLI1融合蛋白調控的數百個基因，
試圖尋找一個既能夠影響癌症進程又容易被藥物攻擊的關鍵基因。一種名為IGF-1R的蛋白質一度為研究人員帶來希望。他們對IGF-1R蛋白抗體進行了臨床試驗，但結果卻不盡人意，只有約10%的患者出現了腫瘤消退。只對一小部分患者有效，而且本身針對的又是一種較為罕見的疾病，這導致這種藥物幾乎沒有商業利益可言，因此相關公司結束了研發。
研究人員在研究過程中屢次碰壁。“如果現在有人告訴他找到了能夠影響EWS-FLI下游通路的物質時，我會立刻關掉這個項目。”Reed說， “因為我們已經嘗試了無數次了。”
大約在2010年，科學家們開始嘗試通過研究整個基因組序列歸納腫瘤特徵，一些研究人員希望通過分析尤文氏肉瘤的基因組，發現其它可能成為藥物靶點的基因突變。但三個不同的團隊發現了相同的結果：尤文氏肉瘤一般都包含融合蛋白，最常見的是EWS-FLI1，但也不總是，因此並沒有發現其它融合蛋白。
這意味著沒有其它潛在的藥物靶點能夠覆蓋大多數患者。 Max Ritvo，攝於2014年
Ashley Woo
但這些陰性結果也並非毫無意義。許多成人癌症都包含多種突變，因此很難區分哪些是驅動腫瘤的突變，哪些是與腫瘤生長無關的無意義突變。同時，腫瘤也可能是多基因驅動的，這更是加大了治療的難度。“簡單的腫瘤基因組，例如尤文氏肉瘤基因組，可能靶點比較少，但正因為驅動因素少，這些腫瘤不容易對藥物產生耐藥性。”丹娜法伯研究所的兒童腫瘤學家Kimberly Stegmaier說，“這就是希望。”
但希望並不等同於進展。自1993年以來，尤文氏肉瘤的治療方法並無明顯進展。目前的治療包括幾輪殘酷的化療、手術和放療。
2007年，Max的化療週期是3周，化療後第一週一般會有嘔吐和腹瀉，有時還伴有腸道感染。化療第二週採用的藥物對血液系統影響較大，他常常因為
重度貧血不得不住院。第三週是恢復期。隨後又是一個新的週期。如此進行了四輪化療後，他接受了手術治療、放療以及其它治療。Max用自己的幽默面對這一切治療，除了一種藥物——異環磷酰胺。異環磷酰胺讓他出現幻覺，他無法用言語表達自己的想法，他只能不斷重複兩句話“我的頭要炸了”以及“快給我藍色藥”。藍色藥是亞甲藍，能夠對抗異環磷酰胺的副作用。
化療結束的時候，Max跟他媽媽發誓再也不要使用這種藥物了。
儘管治療過程非常痛苦，Max的病情得到了緩解。他基本恢復了正常的青少年生活，在接下來的幾年裡，他戀愛然後失戀，沉迷網絡又擺脫網癮，最終他選擇在詩歌和哲學中尋找生活的真諦。
但他曾經罹患癌症的經歷還是對他產生了影響。在耶魯大學的第一年，他陷入極度的擔憂，擔心異環磷酰胺會影響他的記憶力。這種擔憂讓他開始寫詩，他後來回憶起來說，之所以選擇寫作是為了保留那些可能會失去的記憶。
在大學的最後一年，他的情緒終於穩定下來了。他和別人一道創辦了喜劇團，寫詩也不再僅僅為了保留記憶。他想忘記過去的腫瘤經歷，但事與願違。2012年，他的腫瘤復發了。他媽媽搬到了耶魯附近的一家酒店裡，接送Max往返於醫院和學校，以便他能按時畢業。
大約就在那個時候，針對致癌相關融合蛋白的研究再次興起。在Max求學耶魯期間，斯坦福大學的生物化學家Cigall Kadoch及其同事正在研究一組能夠共同修飾染色質的蛋白質。染色質裡除了DNA，還有多種蛋白質，這些蛋白的功能是包裝和組織細胞內的遺傳物質。染色質可以“打開”，允許內部基因表達，也可以緊密纏繞，避免基因表達。
2013年，Kadoch的團隊報道了一種名為SS18的蛋白質，他們認為這種蛋白參與了染色質聚合和解聚。一旦SS18與SSX蛋白融合形成嵌合體取代了正常的SS18蛋白，就會對染色質的正常聚合和解聚造成破壞。Kadoch的研究小組發現這會增加致癌基因表達，從而導致了兒童滑膜肉瘤的發生。
除了Kadoch的研究，還有越來越多的證據表明融合蛋白和表觀遺傳學有關 。研究白血病和尤文氏肉瘤的研究人員也發現了類似的聯繫（見“致命融合”）。
Kadoch現在在丹娜法伯有自己的實驗室，常常有別的研究融合蛋白的科研工作者向她取經，想要進一步瞭解她所使用的生物化學方法。她是發現致癌相關融合蛋白和染色質之間關係的第一人。“許多融合蛋白能夠與染色質修飾複合物相互作用，導致發生不應有的基因表達。”丹娜法伯研究所的兒童腫瘤學家Scott Armstrong說，他一直致力於探索表觀遺傳學在兒童白血病的作用。
這種聯繫是目前表觀遺傳學領域的研究熱點，它重新激發了人們對以頑固融合蛋白為研究靶點的熱情。成人癌症基因組測序結果顯示錶觀遺傳過程在驅動癌症發生中具有重要作用。學術界和產業界都已經開始著手研究針對成人癌症中的表觀遺傳蛋白的治療方法。兒童腫瘤學家現在希望兒童和青少年也能夠選擇這些藥物。
目前有部分針對錶觀遺傳蛋白的藥物已經在開發中了。例如BRD4蛋白抑制劑或可用於治療一些融合蛋白驅動癌症，包括橫紋肌肉瘤和部分白血病。類似的方法可能也適用於EWS-FLI1蛋白，EWS-FLI1與表觀遺傳調控蛋白LSD1存在相互作用。Lessnick是德克薩斯Salarius Pharmaceuticals公司的代理首席醫療官，該公司正在開發一種LSD1抑制劑，並計劃在尤文氏肉瘤患者中進行試驗。
4 絕望的日子
Max和Ariella對這些研究項目十分熟悉。Ariella在紐約市主持 Alan B. Slifka 基金會的工作，該基金會是由Ariella已故丈夫創立的慈善組織，專注於支持猶太人群。 Max生病之後，Ariella擴大了基金會的資助範圍，將肉瘤研究也作為支持項目。
Max和 Ariella也和其他有尤文氏肉瘤兒童的家庭建立了聯繫網。Ariella與那些同樣渴望得到有效治療的兒童父母交換了治療相關的意見、傳言和科學進展；Max也和一些和他患有一樣疾病的小夥伴成為了好朋友。
從某種意義上說，Max腫瘤復發的時間非常巧：他已經22歲了，他現在可以參加那些只對成人開放的臨床試驗了。Ariella對這一點很感激，但她也看到了其中的不公平。 “有些孩子沒有時間等到18歲。”她說， “他們會死。”
2012年，Max開始了新的化療週期：總共12輪。他的醫生再次推薦異環磷酰胺，但Max拒絕了。在接下來的4年裡，他嘗試了各種各樣的試驗性療法。
他的母親向美國食品和藥物管理局（FDA）申請特別許可，嘗試一種尚未在兒童中試驗過的免疫治療藥物。人們擔心這種藥物可能不適用於突變基因較少的腫瘤，例如尤文氏肉瘤，因為大家認為突變基因產生的蛋白質能夠刺激免疫反應產生。Max使用這種藥物後，癌症的擴散似乎加速了 。
2015年，Ariella和Max將他的腫瘤細胞送到一家公司，該公司用這些細胞在小鼠體內“種植”了腫瘤，隨後將這些腫瘤小鼠作為Max的替身，嘗試了多種藥物。能成功使小鼠身上腫瘤縮小的藥物很可能對Max也有效。
Max是一個素食主義者，他覺得這種方法既吸引人又令人不安：帶著他身體一部分的小鼠正在死去，但只有這樣才能為他帶來生的希望。當一種實驗性藥物在其中一隻小鼠身上顯示出效果的時候，Ariella就急忙去向FDA申請特批在Max身上使用。但這種藥物並沒有帶來特別明顯的療效。
Max在嘗試各種實驗性治療期間，取得了碩士學位，結了婚，開始準備他的第一本詩集。隨著健康狀況的惡化，Max的體重不斷下降。2016年7月，這位身高1.8米的詩人體重已經不足51公斤了。
5 “遲到”的希望
當Max還是一個孩子的時候，他每週一都會和媽媽一起在床上看動畫片。 這對他來說是一個神聖的儀式，他甚至給他家的狗取名為Monday（“週一”）。
2016年8月中旬，輪到Ariella照料病床上的Max。她和Max的妻子Victoria一直密切注意Max，定期將他俯臥的軀幹抬起來拍打背部，希望幫助清理他的肺部。Max的呼吸極為粗重，Ariella會因此做噩夢。她還擔心儘管Max已經昏迷，但他仍會因為大量胸腔積液而產生類似溺水的感覺。
8月23日，Max粗重的呼吸停止了，當時Ariella正握著他的手。Ariella對Max的遺體進行了細緻的清理，然後坐下來等待太平間工人把他帶走。
Max去世兩個星期後，美國癌症登月計劃（US Cancer Moonshot）的顧問就建議針對融合蛋白進行研究。這項雄心勃勃的計劃旨在加速癌症研究的步伐。兒童腫瘤學家希望這不僅僅是為某一特定領域的研究提供機會，更希望兒童癌症作為一個整體能受到更多關注。
“我們希望關注那些亟待解決的需求。”田納西州聖猶達兒童研究醫院院長James Downing說，他參與整理了“登月計劃”建議。
整個提案在去年9月初步成形，推薦了一套系統研究癌症相關嵌合蛋白的體系。這個提案借鑑了Kadoch及其同事用於揭示表觀遺傳學與滑膜肉瘤之間聯繫的生化方法，但是
需要更理想的細胞培養方法和動物模型，這是該研究領域的主要瓶頸。Lessnick每月都會與其他研究尤文氏肉瘤的研究人員召開電話會議。 “我們可以自由分享數據，而不必擔心競爭。”他說， “我們人這麼少，但需要做的工作還有那麼多。”
即使經過25年的挫折，他仍然保持樂觀，他希望“登月計劃”帶來的關注和資金可以吸引來自其他領域（如表觀遺傳學）的研究人員，從而帶來全新的視角。 “以前我們沒有這麼好的渠道建立不同領域之間的聯繫。”他說。
在Max生命的最後幾年，Ariella將自家的基金會專注於後期研究：即將可以實現臨床轉化的研究，任何可以及時拯救她兒子生命的研究。現在，她打算重新調整其基金的關注重點，未來基金會將資助更多基礎研究，因為這是該領域最需要的。她說：“現在我最不缺的就是時間了。”
閱讀更多 向日葵兒童 的文章
