在著名“分子生物學(xué)圣地”——美國(guó)冷泉港實(shí)驗(yàn)室做博士后的第8年,孫雪琴發(fā)表了第一篇《自然》論文。
她的研究揭示了一種1年生存率不到50%、5年生存率銳減為5%的致命癌癥,如何用神秘機(jī)制突破人體天然抗癌防線。更令人關(guān)注的是,她發(fā)現(xiàn)的這個(gè)關(guān)鍵機(jī)制可以通過(guò)藥物進(jìn)行干預(yù)逆轉(zhuǎn),未來(lái)可能用于修復(fù)癌癥細(xì)胞中受抑制的天然抗癌功能。
多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM),是一種最普遍、最致命的原發(fā)性腦癌。它不僅兇險(xiǎn)得讓醫(yī)生嘆氣,也神秘得讓科學(xué)家撓頭。而這種腫瘤最大的秘密之一,就是它能逃過(guò)著名的“癌變克星”——p53基因的追殺。
可怕的癌細(xì)胞,最初是由正常細(xì)胞受到損傷后變異而來(lái)的。而p53是人體抵御腫瘤的天然防線,當(dāng)細(xì)胞嚴(yán)重受損時(shí),它就會(huì)激活細(xì)胞潛在的自殺程序——凋亡,讓這些潛在的危險(xiǎn)細(xì)胞死掉而不是“黑化”。因此,幾乎所有腫瘤的出現(xiàn),都伴隨著p53基因的突變和失活。
但多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是個(gè)例外??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),在超過(guò)七成的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤里,還保留有正常的p53基因。
“直覺(jué)告訴我,在這些膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中,一定有一些不為人知的東西,在阻止p53消除腫瘤細(xì)胞?!睂O雪琴對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》說(shuō)。這就是她過(guò)去幾年中,一直試圖解答的科學(xué)問(wèn)題。
為此,她和同事在30多個(gè)癌癥細(xì)胞系中進(jìn)行了CRISPR基因編輯篩選,初步的研究結(jié)果讓她把目光聚焦在“表觀遺傳調(diào)控”上?!氨碛^遺傳調(diào)控”是指在基因序列本身沒(méi)有發(fā)生變化的情況下,通過(guò)DNA甲基化、組蛋白修飾,染色體結(jié)構(gòu)變化等作用,給這些基因“穿靴戴帽”,從而影響它們的功能發(fā)揮。
在這個(gè)基礎(chǔ)上,孫雪琴等人進(jìn)一步開(kāi)展篩選,終于鎖定了一個(gè)含有BRD結(jié)構(gòu)域的特殊蛋白質(zhì)BRD8。
BRD是一類(lèi)具有特殊序列和結(jié)構(gòu)的溴結(jié)構(gòu)域,這個(gè)大家族里至少有61個(gè)成員,其中一些已經(jīng)被研究得很深入了。溴結(jié)構(gòu)域與多種疾病,包括癌癥的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。目前已有很多靶向溴結(jié)構(gòu)域的小分子藥物正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)。然而,這個(gè)BRD8的溴結(jié)構(gòu)域?qū)θ祟?lèi)而言還相當(dāng)陌生。
接下來(lái),他們揭示了BRD8在腫瘤形成過(guò)程中隱秘的作用機(jī)制:在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中,BRD8的溴結(jié)構(gòu)域能和一種特定的組蛋白變體H2AZ結(jié)合,讓承載特定基因的染色體像線團(tuán)一樣緊縮起來(lái),阻止p53進(jìn)入并且調(diào)控目標(biāo)基因。
“這種前所未見(jiàn)的機(jī)制,就像上了一把鎖,把p53拒之門(mén)外,讓它無(wú)法正常發(fā)揮作用。”孫雪琴說(shuō)。更讓她欣喜的是,由于表觀遺傳修飾具有可逆性,這種機(jī)制的揭示也為用藥物治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤指明了一條道路。
“我想這篇論文之所以能得到《自然》雜志的青睞,是因?yàn)檫@兩點(diǎn):第一,揭示了一種從未被報(bào)道過(guò)的新機(jī)制;第二,它為人們攻克這種非常兇險(xiǎn)、非常難治的癌癥,帶來(lái)新的希望?!睂O雪琴說(shuō)。
“你覺(jué)得科研路走得順利嗎?”當(dāng)聽(tīng)到記者提出這個(gè)問(wèn)題時(shí),孫雪琴短暫遲疑了一下。
一方面,她從武漢大學(xué)碩博連讀畢業(yè)后,來(lái)到著名的冷泉港實(shí)驗(yàn)室做博士后,科研平臺(tái)一直非常優(yōu)越。而她先后遇到的兩位導(dǎo)師,都給了她有力的支持。
但另一方面,她在冷泉港做博士后已經(jīng)7年半了,預(yù)計(jì)會(huì)在滿8年時(shí)出站。在這期間,她和同樣做博士后的丈夫一起養(yǎng)育著兩個(gè)孩子。這無(wú)疑是一段漫長(zhǎng)而充滿挑戰(zhàn)的時(shí)光。
“很難簡(jiǎn)單地說(shuō),我到底順不順?!彼罱K平靜地答道。
在武漢大學(xué)時(shí),她是黃贊教授課題組第一批畢業(yè)的博士生之一,全程參與了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。如今她在參加求職面試的時(shí)候,面對(duì)“你第一年如何建立自己的實(shí)驗(yàn)室”這個(gè)問(wèn)題,可以非常自信而有條理地回答。
讀博士期間,她努力學(xué)習(xí)各種技術(shù),鍛煉出了強(qiáng)大的動(dòng)手能力。在這項(xiàng)研究中,她之所以能解決許多實(shí)驗(yàn)操作上的難題,特別是突破了“BRD8無(wú)法用大腸桿菌表達(dá)”這個(gè)傳統(tǒng)瓶頸,也得益于扎實(shí)的科研基本功。
在冷泉港做博士后的8年時(shí)間,相較于在國(guó)內(nèi)做博士后的多數(shù)同齡人,確實(shí)有點(diǎn)長(zhǎng)。但她說(shuō):“在這里,我有機(jī)會(huì)與不同領(lǐng)域的優(yōu)秀科學(xué)家開(kāi)展富有成效的合作,獲益匪淺?!背艘呀?jīng)發(fā)表的這篇《自然》論文外,她還有多項(xiàng)重要工作正在投稿和研究過(guò)程中。
這不是一條容易的路,也不是一條可以用“順利”或者“不順利”來(lái)概括的路。好在孫雪琴回顧過(guò)去這些路,發(fā)現(xiàn)沒(méi)有一步是白走的。
她告訴記者,她正在應(yīng)聘一些頂級(jí)科研院所的教授職位,期待能作出更多有影響力的貢獻(xiàn)。