很多動物會像人一樣得癌症。比如家裡的貓貓狗狗,且二手菸還會加劇寵物的得癌風險。但動物王國裡就有一些動物不易患癌。據英國BBC科學記者梅利莎(Melissa Hogenboom)10月31日報導,日前科學家已發現大象、弓頭鯨、裸鼴鼠等動物不易患癌,正致力於通過理解其中機理幫助人們治療甚至預防癌症。
大象理論上癌症就是一個簡單的數字遊戲:一個有機體體型越龐大、存活時間越長、細胞分化越多,就越有可能出現細胞隨機突變,患上癌症。這樣似乎能解釋高個子比矮個子、大型犬比小型犬更易患癌。
可大象就是個反例。它比人類多了萬億細胞,活得也更久,卻只有5%的大象死於癌症,而五分之一的人類死於癌症。上世紀70年代英國牛津大學流行病學家理察·佩託(Richard Peto)發現動物患癌率和體型大小並無明顯相關性,有的小型動物細胞數量少卻更易患癌。這一發現後來被稱為「佩託悖論」(Peto's Paradox)。
就在今年,科學界有了更多關於大象不易患癌的解釋。據《中國科學報》10月報導,國外研究人員發現大象的基因組中有一個叫作P53(或稱TP53)的基因,有20個複本,而人類和其他哺乳動物體內僅有1個該基因複本。該基因也被稱作「腫瘤抑制基因」:當細胞遭受DNA損傷後,這種細胞就會開始行動,先是複製出相關的p3蛋白,然後再修復細胞損傷或是殺死受損細胞。這至少為解開「佩託悖論」提供了一種答案。
上述研究的作者之一、芝加哥大學的文森特·林奇(Vincent Lynch)表示,理論上人們可以模擬大象體內這一機制發明抗癌藥物。目前已有藥物正在測試中,這種藥物會保護P53基因不受破壞。
弓頭鯨如果說大象屬於不易患癌的動物,那麼弓頭鯨(bowhead whales)患癌的概率似乎更小了。
梅利莎認為這有些不可思議,因為理論上弓頭鯨也是患癌的高危群體。作為世界上體型最龐大、存活時間最久(有的可以活200年)的動物之一,它們的細胞突變率很大,但它們卻很少患上癌症。
美國羅切斯特大學生物系教授維拉(Vera Gorbunova)一直致力於衰老與腫瘤發生的機理研究,弓頭鯨細胞也是她的實驗對象之一。到目前為止,她還沒有找到一種使弓頭鯨細胞發生癌變的方法。「相較而言,讓人體細胞發生癌變就容易得多。我們還不能解釋為什麼會這樣。」
今年1月,英國利物浦大學João Pedro de Magalhães等人通過測序弓頭鯨基因組,發現其中有突變可以幫助防止DNA受損,讓弓頭鯨免於癌症。但截至目前該研究組還不能準確說出是哪些基因參與了上述突變。
之後,研究人員打算把弓頭鯨基因植入小鼠體內,並觀測哪些基因可以延長小鼠壽命或者提高免疫力。
裸鼴鼠另一方面,一些小型動物的患癌率也在證明「佩託悖論」。比如老鼠是得皮膚癌的高危群種,即使它們本就體型小、壽命短。但並不是所有的嚙齒類動物都如此「悲劇」,裸鼴鼠(naked mole rat)的存在或許為未來的癌症治療提供了另一份希望。
裸鼴鼠的壽命可以達到30年,這在小動物界可謂「老壽星」了。更重要的是,它們對癌症有一種天然的防禦機制。梅利莎說,幾十年觀察下來,都沒有發現哪只裸鼴鼠得了癌症。
據「生物探索」網站2013年6月報導,發表在Nature(《自然》)上的一項研究發現裸鼴鼠之所以具有天然的抗癌能力,是因為它體內含有豐富的高分子量透明質酸(hyaluronan),這種透明質酸使其細胞彼此間變得很敏感,一旦接觸過緊則會停止分裂。那麼癌細胞也同樣失去了這種能力。
該項研究人員之一Gorbunova表示人類也會產生透明質酸,但和裸鼴鼠的不大一樣。她們希望通過研究裸鼴鼠透明質酸的生產機制,使得人體內也能產生這類透明質酸。「透明質酸已用於臨床,我們要實驗的是裸鼴鼠版的透明質酸。」Gorbunova說這聽起來令人興奮,但問題是人們還不知道具體何種治療方式可以在人體內發揮正常作用。
威斯康星大學麥迪遜分校的腫瘤學家大衛·維爾(David Vail)解釋說,裸鼴鼠的透明質酸不同於人類,所以誰都不確定它們的透明質酸會對人體產生哪類影響。換言之,同樣的透明質酸,對裸鼴鼠是抗癌利器,對人類可能會產生一種新的頑疾。「除非我們開始嘗試,否則我們始終不知道代價會是什麼。」維爾說,「對一類物種而言的靈丹妙藥,可能在另一類物種上就很不合適。」
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