图片来源：Patrick Bouquet / Flickr

在抗击疾病的征程上，科学家要关注不仅的人类自己，其他动物也会给我们带来启示。例如，来自大象的基因，有可能帮助人类攻克癌症。

近年来，裸鼹鼠、大象和弓头鲸引起了癌症研究者的注意。乍看之下，这三种动物几乎毫无相似之处：裸鼹鼠这种啮齿类动物住在地下；大象于陆地漫步；弓头鲸在海中遨游，但这三者确有相似之处。首先，它们的寿命都相对较长：裸鼹鼠可以活过三十岁，寿命比大多数同体型的物种长得多；有些大象最长能活七十年；弓头鲸的平均寿命则长达两个世纪。

其次，这三个物种基本都对癌症免疫。人们常常会忘记，动物和我们一样，也在与癌症殊死搏斗。近几年，研究人员意识到，研究不同物种的癌症或许能有所收获，这也开辟了一个名为比较肿瘤学（comparative oncology）的新领域。比如，一篇 2015 年的综述中提到，狗患癌症的概率比人类高十倍，而裸鼹鼠、大象和弓头鲸则“似乎对癌症完全免疫”。

研究人员认为，补全这张“患癌风险图谱”能为癌症的遗传基础提供弥足珍贵的新见解。

由动物理解疾病

科学家从宠物身上得来的数据已经证明，这种研究方法行之有效。研究者写道：“给狗配种无意中形成了一种高危繁殖模式，通过这种方式生下的狗患上该品种特有疾病的几率较大。”同时，许多纯种狗的遗传变异受限，降低了研究者找出癌症相关基因的难度。而且狗的寿命较短，生理机能也和人类相似。因此，想要评估针对癌症预防及治疗的新研究方法是否有效，以狗为实验对象效率更高。杜克大学专攻癌症生物学的 Michael Kastan 教授告诉 The ASCO Post ：“宠物（主要是狗）会因衰老患上肿瘤。近年来，学术界再次对此产生了兴趣，因为这类癌症与人类癌症有很多共性。”一项 2013 年的研究得出结论：犬类乳腺癌与人类乳腺癌的相似之处证明，以犬类为模板筛查某些癌症并识别其生物标志物是可行的。

2013 年出版的《共病时代》（Zoobiquity）也许会让有意探索癌症风险图谱的研究者深受鼓舞。其作者 Barbara Natterson-Horowitz 是加利福尼亚大学洛杉矶分校的心脏病学家。她认为，研究人员应该通过进化的视角，由类人物种入手，寻找治疗疾病的方法。Natterson-Horowitz 认为，兽医和医生各干各的、缺少合作，这并不明智，因为动物和人类会受到许多相同疾病——尤其是各类癌症的困扰。

Natterson-Horowitz 还在书中写道：“美洲虎有患乳腺癌的风险，而且可能携带 BRCA1 基因。包括很多有德系血统的犹太人在内，BRCA1 基因携带者都属于乳腺癌高危人群。”她还表示，动物也会得其他类型的癌症，比如圈养犀牛会得白血病，受皮肤癌困扰的动物更是种类繁多。因此，如果医生、兽医和野生动物学家通力合作，也许能帮我们加深对这些疾病的理解，“甚至还可能找到治疗的方法”。

几十年来，纳巴霉素一直用于预防器官移植排斥，圭尔夫大学安大略兽医学院正在进行临床试验，测试这种药物能否用来治疗犬类，预防骨肉瘤这种极为凶险的骨癌扩散。研究人员希望，这些疗法最终能帮助饱受折磨的骨肉瘤患者。

大象不患癌的秘密

研究某些物种不会患癌的原因同样有用。进化生物学家 Vincent Lynch 认为，理解流行病学家 Richard Peto 于 1977 年提出的“佩托悖论”（Peto’s Paradox）是解决问题的关键。因为癌症是由有害的基因突变导致的，所以细胞越多，基因突变的几率越高。由此推论，比起小白鼠等寿命短的小型多细胞动物，大象等寿命长的大型多细胞动物患癌的风险较高，然而事实却正好相反。举例来说，大象的细胞数量是人类的一百多倍，其癌症发病率却仅为 5%，相比之下，人类的癌症发病率却高达 20%~25%（不包括因吸烟等原因而患癌风险上升的人）。

为了解开这个悖论，Lynch 和同事开始比较大象等不易患癌的大型动物和蹄兔（一种类似豚鼠的动物）等易患癌的小型动物的基因组。蹄兔看似与大象毫无关联，但却是现存物种里与大象亲缘关系最近的。在 2016 年发表于 eLife 的研究中，Lynch 和同事发现，大象虽然体型庞大，但却额外进化出了 19 个被称为“抑癌大师”的 TP53 基因，这或许是大象能破解佩托悖论的部分原因。研究者认为，这对预防癌症至关重要，因为 TP53 基因能杀死特定细胞，来应对 DNA 损伤等多种刺激。体型比大象小得多的蹄兔只有一个 TP53 基因（人类也只有一个）。

Lynch 推测，这些额外的 TP53 基因也许能缩短细胞修复各种 DNA 损伤的时间，让细胞在程序性死亡之前重获新生，从而降低基因突变的可能性。“你不能跳出进化的框架理解生物学，”Lynch 说，“我们也在推进进化思维在医学中的应用。比较肿瘤学是一个分支学科，在这个领域，我们必须先理解各个物种的进化历程，才能理解癌症等生理过程。”

研究裸鼹鼠和盲鼹鼠的罗切斯特大学的生物学家 Vera Gorbunova 对此表示赞同。在 2013 年发表于 Nature 的一项研究中，Gorbunova 及其共同作者发现，一种裸鼹鼠细胞分泌的糖——透明质酸也许能解释该物种为什么能免受癌症困扰。裸鼹鼠体内的透明质酸分子比人类和其他哺乳动物的要大，含量也多得多。这明显是因为，这种“黏糊糊”的物质能让它们的皮肤松弛而有弹性，让终生在地下挖洞的裸鼹鼠十分受用。研究者怀疑，高浓度的透明质酸或许一直都在抑制细胞快速分裂、防止细胞过剩，抑制癌细胞的生长和扩散，从而起到抗癌的作用。Gorbunova 说：“我们或许能制定出策略，想办法让癌症易感者分泌更多透明质酸。”

裸鼹鼠。图片来源：theinfinitevariety.wordpress.com

将大象的抗癌机制应用于人体似乎已曙光初现。研究人员已经开始把来自大象的更多 TP53 注入人体细胞内。Lisa Abegglen 是犹他大学的基因学家、进化医学的支持者，在近期研究中，她和同事已经成功合成了许多 TP53 基因，并将其注入人类细胞。人类细胞接纳了人工合成的 TP53 基因，且在研究人员触发 DNA 损伤后，人类的细胞死亡量有所增加，这能防止癌细胞扩散。

研究人员承认，将这些研究成果转化为治疗各种癌症的方法还需要数年时间，更别说预防癌症了。但研究者乐观地认为，或许能从抗癌动物身上找到攻克癌症的方法。Abegglen 说：“目前为止，我们明白了一件事，那就是所有物种都已经进化出了独特的御癌机制。大象的基因能在人类细胞中正常工作，简直不可思议，但事实就是如此，真是太酷了！”

撰文 Matthew Sedacca

翻译 陆静怡

审校 夏烨

原文链接：http://cancer.nautil.us/article/234/what-medicine-is-learning-from-animals-that-resist-cancer

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