这种染色体易位被称为“t(9;22)(q34;q11)”,又称费城染色体易位[注](图1),易位产生致癌BCR-ABL融合基因位于变短的22号染色体的长臂上。
根据易位基因断裂位置的不同,编码BCR-ABL融合蛋白的分子量为185~210千道尔顿,因此BCR-ABL融合蛋白又称p185或p210,该融合蛋白具有蛋白质酪氨酸激酶活性,并且始终处于激活状态,使细胞增殖的信号通路失控。此外,该融合蛋白还抑制DNA修复,引起基因组不稳定。95%的慢性粒细胞性白血病(CML[注])患者被检测有此染色体易位,所以蛋白质酪氨酸激酶抑制剂(如伊马替尼和舒尼替尼)都是一些重要的针对各种白血病的药物。
费城染色体易位的发现是癌症研究史上的一个里程碑,它颠覆了癌症不是遗传病的传统观念,奠定了当代肿瘤遗传学的基础。1960年,美国的P.C.诺维尔[注]博士和D.A.杭格尔福特[注]博士发现,在慢性粒细胞白血病患者的细胞里,第22号染色体的长臂缺失了一块。这一缺失的染色体就以两位研究者所在地费城命名为费城染色体。但在其后的12年中,费城染色体的意义一直不明确。1973年,美国芝加哥大学的J.D.罗利[注]博士应用染色体分带技术研究慢性粒细胞白血病时,发现两个染色体的部分发生了相互交换:第22号染色体那段丢失的片段出现在第9号染色体长臂上,而原来在第9号染色体的那段片段则被接到了第22号染色体的长臂上,这是在人类癌症细胞上第一次发现的染色体易位,被戏称为“费城掉了的东西在芝加哥找到了”。1985年,研究发现9号和22号染色体断裂点各含有一个基因。费城染色体易位打断了这两个原有的基因,同时又组合成了新的“融合基因”,造成细胞生长失控,最终导致慢性粒细胞白血病的发生。
20世纪90年代中期,一种特异性封闭BCR-ABL融合蛋白的格列卫药物被设计出来。该药物治疗慢性粒细胞白血病有奇效,以至于未完成三期临床试验,美国食品药品监督管理局(FDA)即批准于临床应用,整个审批过程仅用了72天,在当时创造了新药批审的最快纪录。由此慢性粒细胞白血病成为一种可以治愈的癌症。以费城染色体易位为典范,已有近百种染色体易位及其他异常在各种癌症中相继被发现,并被广泛用于癌症的临床分类、危险评估、治疗方案选择、预后预测,以及作为药物治疗的特异靶标。