癌症,不治之症的代名詞。可鯨魚有幾十萬億個細胞,為何不患癌?

癌症,不治之症的代名詞。香港著名影星吳孟達(達叔)因肝癌死於2021年2月27日。他的喜劇給我們帶來了太多歡樂,他是一代人的記憶,卻被敗給了癌症。在癌症面前,沒人能行若無事。

癌症,不治之症的代名詞。可鯨魚有幾十萬億個細胞,為何不患癌?

癌症的發病機制十分複雜,時至今日仍未被人類攻克。但在基本常識中,年齡和體重是誘發癌症的重要因素。

因為細胞在DNA的指導下分解舊的蛋白質,合成新的蛋白質,完成一次次新陳代謝。但是無數次新陳代謝中,不可能次次完美無缺,總會有些錯誤。一個個小錯誤的積累,最終將導致癌細胞的產生。

也就是說,越是大型的動物擁有的細胞越多,而由細胞構成的動物都有出現癌細胞的可能,如果動物的壽命也很長,那就越容易積累錯誤而患上癌症。但事實卻並不是這樣。

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20世紀70年代,英國牛津大學的流行病學家Richard Peto發現,本來具有更多細胞的大型動物在生命早期發展癌症的風險應該比小型動物更大。但令人困惑的是,大型長壽命動物患癌風險並未比預測的更高,動物的身體體積或相對壽命與其體內細胞發生癌症的機率之間毫無相關性,比如鯨魚。這種現象也被稱為佩託悖論。

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鯨有大有小,從只有50千克的鼠海豚,到長34米重達190噸的藍鯨,種類繁多,某些種類中雌性體型比雄性體型還要更大,其中藍鯨是地球上最大的生物。

成年鼠海豚體長在1。4米到1。8米之間,極少數能長到2米。體重一般在50至60千克之間,最高達90千克。相比之下,淡水鯨就更小了。

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比如生活在長江中的江豚,就是一種小型淡水鯨魚。成年體長平均約1。2-1。6米,體重約50-70千克,最長也不超過1。9米,比人類還要小一些。而體型巨大的藍鯨按體重算,是人類的3000倍,壽命至少有80年。

最小的虎鯨也要重約4噸,最長可達8米,壽命也有90年。其次鬚鯨,重約7。5噸,最長可到約10米,能活50年。

壽命較長的還有座頭鯨,約95年,最長約16米,重約30噸。可愛的海豚也屬鯨類,約有52年的壽命,可長到4米。

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被認為是已知的地球上生存過的體積最大的動物——藍鯨,拖著34米的體長,190噸的體重,擁有近100年的壽命,但卻不患癌,這完全有違我們以往的常識。

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準確的說,鯨魚不是不患癌,而是不易患癌。

2019年5月9日,美國亞利桑那州立大學的研究人員在 Molecular Biology and Evolution 雜誌發表了一篇研究論文。

為了研究鯨魚的防癌機制,研究團隊從一個名為Salt的成年雌性座頭鯨身上獲取了面板樣本。然後對它的基因組進行了測序和組裝,獲取長約27億個鹼基對的基因組(與之相比,人類基因組長約31億個鹼基對)。研究人員還測序了RNA,這有助於找到基因位於基因組中的精確座標。

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該團隊隨後將座頭鯨基因組與其他哺乳動物的基因組進行了比較,包括其他海洋巨頭,如逆戟鯨、藍鯨、長鬚鯨、寬吻海豚和抹香鯨。

該研究發現座頭鯨的基因組是高度連續的,並且包含相當數量的,與其他哺乳動物的直系同源基因。

鯨魚基因組中,對正常細胞的代謝功能至關重要的基因,包括控制細胞週期、細胞增殖和DNA修復的基因的進化速度,比其他哺乳動物更快。而且鯨魚基因組中的腫瘤抑制基因進化出許多重複序列。在人類患上癌症時,通常是因為這些腫瘤抑制基因發生了突變,不再有用。

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2021年2月24日的一篇研究論文同樣分析了鯨魚不易得癌症的原因。

研究人員分析了鯨類動物的1077個腫瘤抑制基因。發現了六個與乳腺癌,肺腫瘤(ADAMTS8)和白血病(ANXA1)等疾病相關的正選擇基因。相比於其他哺乳動物,這些腫瘤抑制基因在鯨類動物中演化的速率快了2。4倍,在鬚鯨中尤為明顯。

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這些對於DNA損傷、腫瘤擴散等具有調節功能的基因,在鯨類動物中被儲存下來。同時,研究者還發現了71個重複基因,其中11個是與長壽相關的重複基因,是細胞衰老,增殖和代謝的重要調節劑。這些都有利於延長海洋中的龐然大物的壽命,同時讓他們擁有更高的抗癌能力。

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事實表明,鯨魚在哺乳動物中是獨一無二的。鯨魚身上這些癌症相關的基因進化速度比其他哺乳動物更快,有更多的腫瘤抑制基因,更高的基因重複。與其他哺乳動物相比,鯨魚在基因組中累積的基因突變數量遠遠少於其他哺乳動物,這讓鯨魚的突變率較低。

總結

癌症在人類的進化中,已伴隨我們數百萬年。而這些研究表明,在自然界,已有很多生物找到了擊敗癌症的方法。科學家透過對鯨魚的研究,有可能為改善人類癌症預防、治療方法提供新的可能。例如,為人類製造類似於鯨魚體內,抑制癌細胞的特有蛋白。我相信,隨著研究的進行,人類一定會找到攻克癌症的辦法,但願這一天早些到來,讓人間少些絕望。

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