追追防晒那些事
能修复DNA损伤的防晒霜，到底有没有科学根据？
■ 撰文 Robbie Gonzalez
■ 翻译 贾晓璇
美国亚利桑那州的图森市是世界上光照最充足的城市之一，而我恰恰是在那儿长大的。所以我觉得自己对紫外辐射的致癌性、树荫的重要性、难看的宽边遮阳帽的实用性已经深有体会了。防晒当然少不了防晒霜。“SPF30的防晒霜能阻挡97%的UVB(紫外线B)，SPF15的要少挡4%，SPF50的多2%”，我7岁起就会被灌输类似这种的“防晒霜小常识”，听得耳朵都要起茧子了。
防晒霜还能修复DNA？
但是最近一次去佛罗里达旅行，我又知道了一些关于防晒霜的新鲜事，这让我很是惊讶：最近新上市的某些防晒霜，据说可以修复UVB造成的DNA损伤。这就有点唬人了吧……保护你的遗传密码不受损伤从而预防皮肤癌是一回事，修复已经造成的损伤可就是另一回事了。
, 百拇医药
不只是我，德克萨斯大学西南医学中心的名誉教授、研究DNA损伤和基因修复酶的专家、生物学家埃罗尔·弗里德伯格也很不相信防晒霜能有这种功效。他在电话里表示，自己从来没有听说过有哪种酶能添加到乳液或者防晒霜里。“即使防晒霜里真的有修复酶，它们也很脆弱。皮肤是多层的组织，光在皮肤上揉一揉，并不能把酶揉进细胞里。不过我们还需要确切的数据来证明这点。”
挂断电话的时候，我都已经做好了找不到数据的准备。但是我深入搜寻后，还真找到了符合的数据：DNA修复酶不仅可以局部应用，而且还有证据表明它们能增强机体正常的基因修复机制。那么，防晒霜中的酶为什么就不行呢？
一个字的回答：钱。解释起来可能有点复杂，但这是我听过的关于防晒霜最好玩的知识了。
含有DNA修复酶的都是“贵妇”产品
还是从市面上存在的一些DNA修复防晒霜入手，开始解释吧。妮欧瓦的“DNA 损伤控制防晒霜”，3盎司(87.8ml)45美元；西班牙皮肤医学公司ISDIN的防晒霜，一瓶50美元，3.4盎司(99.5ml)；DNARenewal的SPF50+“DNA 防护”防晒霜，4盎司(117ml)75美元。
, 百拇医药
这对大多数人来说是贵了点。相比之下，纽约时报产品推荐版块的防晒明星产品——水宝宝防晒霜一瓶8盎司(234ml)只要10美元。这里需要插入一个防晒小常识：大量使用、经常补涂，防晒霜才能更好地发挥功效；最佳方法是两小时补涂1盎司(29ml，全身用量)，游泳或出汗后也要补涂。如果以这种速度使用的话，上述任何一种防晒霜都不能让你在烈日炎炎的海滩撑上8小时。
所以你花钱买到的是紫外核酸内切酶、光解酶这样的分子，念出他们的名字可能像是在谈论星际飞船及其燃料来源，但实际上它们是DNA修复酶，能够寻找到紫外辐射造成的基因损失并迅速修复它们。而紫外线辐射一旦积累，容易导致皮肤癌。
数十年的研究表明，这些酶以及类似的分子可谓是神奇又美妙。比如说光解酶，它们是由光激活的，这个过程叫做光致复活。也就是说，当它们暴露在阳光下时，才能修复日照造成的DNA损伤……进化总是如此美妙。
, 百拇医药 但是进化有得也有失，人类自身不会产生光解酶。从动植物到细菌、真菌，地球上几乎所有的生物体都能产生光解酶，然而像我们这样的胎盘哺乳动物，在历史上某个时刻停止了利用光来修复DNA的光解酶的产生。相反，我们采用的是一种叫做核苷酸切除修复的基因拼接的方法，老实说，这种技术效率不高，名字也不如光致复活炫酷。
人类自身也不能产生紫外核酸内切酶；科学家是在一种叫做藤黄微球菌的细菌中发现的这种酶。我们也不能产生DNA修复酶T4核酸内切酶V(T4N5)——科学家首先从其寄生的大肠杆菌中将其分离出来(研究DNA修复的专家弗里德伯格在20世纪70年代早期发明了一种方便的分离技术)，性质与紫外内切酶相似。而光解酶来源于浮游生物和藻类。
一旦这些酶被成功分离出来，科学家们就开始进一步思考它们能否在局部处理中保持活性，从而进入人体细胞当中。这个想法十分诱人，且“钱”景广阔。
修复酶护肤品的效果
, 百拇医药
第一批嗅到商机的人包括分子生物学家丹尼尔·B·亚奥什。20世纪80年代，他发明了一种提纯T4N5的方法，比弗里德伯格及其他20世纪70年代学者的方法更迅速，更廉价，也更简单。然后他又成功将其和其他DNA修复酶一起包裹在称为脂质体的磷脂小球内。接着他还创办了“应用遗传学”公司，批量生产修复酶。1988年，他为自己的方法申请了专利。
此后的30年中，研究者多次证明脂质体能够将DNA运输进皮肤细胞中。雅罗什首先在培养皿中成功用紫外照射过的人体细胞完成了这个实验，然后又在活体小鼠中重复了实验。结果给人以希望：经载酶脂质体处理过的细胞可以去除更多辐照损伤的DNA，修复速度更快，存活时间更长。
很快，研究者利用脂质体将DNA修复酶运送到被试者的皮肤细胞中。在2000 年的一项研究中，科学家用UVB射线辐照被试者臀部，然后用光解酶处理DNA损伤，修复效果显著。与此同时，雅罗什主持了一项III期临床试验：易患皮肤癌的受试者使用T4N5脂质体润肤乳一年，其患癌及癌前病变的概率明显低于对照组，这一结果2001年发表在《柳叶刀》上。
, 百拇医药
查阅了这么多研究结果，我发现自己逐渐能接受防晒霜能将DNA修复酶运送到细胞中这件事了。然后我把这些结果与相关研究一起，用电子邮件给研究DNA 损伤的专家弗里德伯格发了过去，请他查看。第二天他给了我回复：“你还真的找到了!好吧，至少两个实验室的数据表明这是可行的。”
但我的疑虑还没有完全打消。III期临床试验中的润体乳有应用了吗？为什么DNA修复的防晒霜这么贵，还不好买？
是时候请雅罗什来解答这些疑问了。
被巨头垄断的市场
雅罗什接到我电话的时候，刚度过了一个惬意的假期，正等着坐飞机回国。他的声音随着机场广播一起传来：“这是我好久之前的研究了。许多专利都已经过期了。”
我继续问他专利的事，想知道像妮欧瓦、ISDIN、DNARenewal这些公司的DNA 修复酶都是哪来的。如果专利都过期了的话，那它们……岂不是自己在生产修复酶？
, 百拇医药
雅罗什回答：“哦你说这些牌子啊，我知道它们的防晒霜。修复酶都是那家以E开头的著名化妆品集团生产的。”
等等，什么情况？
III期临床试验之后，雅罗什又花了好几年筹措资金来进行更多研究，希望获得更多证明DNA修复酶的证据。这一定程度上也是为自己的先进基因公司吸引一些潜在的化妆品公司客户，但更重要的还是为了获得食品药品监督管理局(FDA)的许可。公司专门有个部门，致力于促成DNA修复酶作为药物而不是化妆品成分来使用。“但是《柳叶刀》那篇论文中提到的T4N5润体乳并没有获得FDA的批准，他们要求进行更多的试验。”
说起来容易做起来难。众所周知，FDA的审批程序与专利制度相关，倾向于支持那些寻找新治疗方法的试验，而不是某些疾病的预防措施。比如说，一种能是绝症病人延寿几个月的药片，比预防皮肤癌的药膏更容易申请到临床试验的经费，而且更有可能获得FDA的批准。数据也证实了这一点：2015年，麻省理工学院经济学家海蒂·威廉姆斯对1973-2011年间的癌症临床试验数据进行了分析，发现有2.9万项试验集中在晚期及复发性癌症的治疗上，但同期研究癌症预防的试验仅有500项。
, http://www.100md.com
雅罗什最终还是没能获得研究经费。“但在这期间，先进基因公司做出了一个重大商业决定——同意被这家以E开头的化妆品巨头收购。所以彼时的先进基因公司现在是他们的子公司，还在继续生产DNA修复酶和脂质体。”
这家化妆品巨头垄断了相关市场，而其也拥有足够多的愿意购买高价DNA修复酶的客户。“最终还得归结到钱的问题，”DNARenewal的创始人、美国皮肤病学会和美国皮肤外科学会的前任会长、皮肤科医生罗纳德·莫伊很相信DNA修复酶的功效，所以自己建立了一条化妆品生产线。“但是把酶加到防晒霜里还是太贵了。”
不过雅罗什并不认为把DNA修复酶加到防晒霜里是最佳选择。他认为：“防晒霜是停留在皮肤表面的，但DNA修复酶要渗进皮肤里面去。要是一个化妆品做到把一种成分留在皮肤上，而让另一种成分渗进去，真的太难了。我觉得最好的办法是先用含DNA修复酶的精华，然后再涂上防晒霜。”
雅罗什说，没准化妆品公司真能找到两全其美的办法，这可说不准。但相关研究的缺乏使得确定这种最佳配比难上加难——开发出性价比更高的产品就更加遥远了。
(摘自“科研圈”微信公众号), 百拇医药
■ 撰文 Robbie Gonzalez
■ 翻译 贾晓璇
美国亚利桑那州的图森市是世界上光照最充足的城市之一，而我恰恰是在那儿长大的。所以我觉得自己对紫外辐射的致癌性、树荫的重要性、难看的宽边遮阳帽的实用性已经深有体会了。防晒当然少不了防晒霜。“SPF30的防晒霜能阻挡97%的UVB(紫外线B)，SPF15的要少挡4%，SPF50的多2%”，我7岁起就会被灌输类似这种的“防晒霜小常识”，听得耳朵都要起茧子了。
防晒霜还能修复DNA？
但是最近一次去佛罗里达旅行，我又知道了一些关于防晒霜的新鲜事，这让我很是惊讶：最近新上市的某些防晒霜，据说可以修复UVB造成的DNA损伤。这就有点唬人了吧……保护你的遗传密码不受损伤从而预防皮肤癌是一回事，修复已经造成的损伤可就是另一回事了。
, 百拇医药
不只是我，德克萨斯大学西南医学中心的名誉教授、研究DNA损伤和基因修复酶的专家、生物学家埃罗尔·弗里德伯格也很不相信防晒霜能有这种功效。他在电话里表示，自己从来没有听说过有哪种酶能添加到乳液或者防晒霜里。“即使防晒霜里真的有修复酶，它们也很脆弱。皮肤是多层的组织，光在皮肤上揉一揉，并不能把酶揉进细胞里。不过我们还需要确切的数据来证明这点。”
挂断电话的时候，我都已经做好了找不到数据的准备。但是我深入搜寻后，还真找到了符合的数据：DNA修复酶不仅可以局部应用，而且还有证据表明它们能增强机体正常的基因修复机制。那么，防晒霜中的酶为什么就不行呢？
一个字的回答：钱。解释起来可能有点复杂，但这是我听过的关于防晒霜最好玩的知识了。
含有DNA修复酶的都是“贵妇”产品
还是从市面上存在的一些DNA修复防晒霜入手，开始解释吧。妮欧瓦的“DNA 损伤控制防晒霜”，3盎司(87.8ml)45美元；西班牙皮肤医学公司ISDIN的防晒霜，一瓶50美元，3.4盎司(99.5ml)；DNARenewal的SPF50+“DNA 防护”防晒霜，4盎司(117ml)75美元。
, 百拇医药
这对大多数人来说是贵了点。相比之下，纽约时报产品推荐版块的防晒明星产品——水宝宝防晒霜一瓶8盎司(234ml)只要10美元。这里需要插入一个防晒小常识：大量使用、经常补涂，防晒霜才能更好地发挥功效；最佳方法是两小时补涂1盎司(29ml，全身用量)，游泳或出汗后也要补涂。如果以这种速度使用的话，上述任何一种防晒霜都不能让你在烈日炎炎的海滩撑上8小时。
所以你花钱买到的是紫外核酸内切酶、光解酶这样的分子，念出他们的名字可能像是在谈论星际飞船及其燃料来源，但实际上它们是DNA修复酶，能够寻找到紫外辐射造成的基因损失并迅速修复它们。而紫外线辐射一旦积累，容易导致皮肤癌。
数十年的研究表明，这些酶以及类似的分子可谓是神奇又美妙。比如说光解酶，它们是由光激活的，这个过程叫做光致复活。也就是说，当它们暴露在阳光下时，才能修复日照造成的DNA损伤……进化总是如此美妙。
, 百拇医药 但是进化有得也有失，人类自身不会产生光解酶。从动植物到细菌、真菌，地球上几乎所有的生物体都能产生光解酶，然而像我们这样的胎盘哺乳动物，在历史上某个时刻停止了利用光来修复DNA的光解酶的产生。相反，我们采用的是一种叫做核苷酸切除修复的基因拼接的方法，老实说，这种技术效率不高，名字也不如光致复活炫酷。
人类自身也不能产生紫外核酸内切酶；科学家是在一种叫做藤黄微球菌的细菌中发现的这种酶。我们也不能产生DNA修复酶T4核酸内切酶V(T4N5)——科学家首先从其寄生的大肠杆菌中将其分离出来(研究DNA修复的专家弗里德伯格在20世纪70年代早期发明了一种方便的分离技术)，性质与紫外内切酶相似。而光解酶来源于浮游生物和藻类。
一旦这些酶被成功分离出来，科学家们就开始进一步思考它们能否在局部处理中保持活性，从而进入人体细胞当中。这个想法十分诱人，且“钱”景广阔。
修复酶护肤品的效果
, 百拇医药
第一批嗅到商机的人包括分子生物学家丹尼尔·B·亚奥什。20世纪80年代，他发明了一种提纯T4N5的方法，比弗里德伯格及其他20世纪70年代学者的方法更迅速，更廉价，也更简单。然后他又成功将其和其他DNA修复酶一起包裹在称为脂质体的磷脂小球内。接着他还创办了“应用遗传学”公司，批量生产修复酶。1988年，他为自己的方法申请了专利。
此后的30年中，研究者多次证明脂质体能够将DNA运输进皮肤细胞中。雅罗什首先在培养皿中成功用紫外照射过的人体细胞完成了这个实验，然后又在活体小鼠中重复了实验。结果给人以希望：经载酶脂质体处理过的细胞可以去除更多辐照损伤的DNA，修复速度更快，存活时间更长。
很快，研究者利用脂质体将DNA修复酶运送到被试者的皮肤细胞中。在2000 年的一项研究中，科学家用UVB射线辐照被试者臀部，然后用光解酶处理DNA损伤，修复效果显著。与此同时，雅罗什主持了一项III期临床试验：易患皮肤癌的受试者使用T4N5脂质体润肤乳一年，其患癌及癌前病变的概率明显低于对照组，这一结果2001年发表在《柳叶刀》上。
, 百拇医药
查阅了这么多研究结果，我发现自己逐渐能接受防晒霜能将DNA修复酶运送到细胞中这件事了。然后我把这些结果与相关研究一起，用电子邮件给研究DNA 损伤的专家弗里德伯格发了过去，请他查看。第二天他给了我回复：“你还真的找到了!好吧，至少两个实验室的数据表明这是可行的。”
但我的疑虑还没有完全打消。III期临床试验中的润体乳有应用了吗？为什么DNA修复的防晒霜这么贵，还不好买？
是时候请雅罗什来解答这些疑问了。
被巨头垄断的市场
雅罗什接到我电话的时候，刚度过了一个惬意的假期，正等着坐飞机回国。他的声音随着机场广播一起传来：“这是我好久之前的研究了。许多专利都已经过期了。”
我继续问他专利的事，想知道像妮欧瓦、ISDIN、DNARenewal这些公司的DNA 修复酶都是哪来的。如果专利都过期了的话，那它们……岂不是自己在生产修复酶？
, 百拇医药
雅罗什回答：“哦你说这些牌子啊，我知道它们的防晒霜。修复酶都是那家以E开头的著名化妆品集团生产的。”
等等，什么情况？
III期临床试验之后，雅罗什又花了好几年筹措资金来进行更多研究，希望获得更多证明DNA修复酶的证据。这一定程度上也是为自己的先进基因公司吸引一些潜在的化妆品公司客户，但更重要的还是为了获得食品药品监督管理局(FDA)的许可。公司专门有个部门，致力于促成DNA修复酶作为药物而不是化妆品成分来使用。“但是《柳叶刀》那篇论文中提到的T4N5润体乳并没有获得FDA的批准，他们要求进行更多的试验。”
说起来容易做起来难。众所周知，FDA的审批程序与专利制度相关，倾向于支持那些寻找新治疗方法的试验，而不是某些疾病的预防措施。比如说，一种能是绝症病人延寿几个月的药片，比预防皮肤癌的药膏更容易申请到临床试验的经费，而且更有可能获得FDA的批准。数据也证实了这一点：2015年，麻省理工学院经济学家海蒂·威廉姆斯对1973-2011年间的癌症临床试验数据进行了分析，发现有2.9万项试验集中在晚期及复发性癌症的治疗上，但同期研究癌症预防的试验仅有500项。
, http://www.100md.com
雅罗什最终还是没能获得研究经费。“但在这期间，先进基因公司做出了一个重大商业决定——同意被这家以E开头的化妆品巨头收购。所以彼时的先进基因公司现在是他们的子公司，还在继续生产DNA修复酶和脂质体。”
这家化妆品巨头垄断了相关市场，而其也拥有足够多的愿意购买高价DNA修复酶的客户。“最终还得归结到钱的问题，”DNARenewal的创始人、美国皮肤病学会和美国皮肤外科学会的前任会长、皮肤科医生罗纳德·莫伊很相信DNA修复酶的功效，所以自己建立了一条化妆品生产线。“但是把酶加到防晒霜里还是太贵了。”
不过雅罗什并不认为把DNA修复酶加到防晒霜里是最佳选择。他认为：“防晒霜是停留在皮肤表面的，但DNA修复酶要渗进皮肤里面去。要是一个化妆品做到把一种成分留在皮肤上，而让另一种成分渗进去，真的太难了。我觉得最好的办法是先用含DNA修复酶的精华，然后再涂上防晒霜。”
雅罗什说，没准化妆品公司真能找到两全其美的办法，这可说不准。但相关研究的缺乏使得确定这种最佳配比难上加难——开发出性价比更高的产品就更加遥远了。
(摘自“科研圈”微信公众号), 百拇医药