醫學

大型動物制癌之道

抑制病毒能力可解釋癌症發生機率為何不隨著動物體型增大而增加。

撰文/斯尼德(Annie Sneed)
翻譯/林雅玲

醫學

大型動物制癌之道

抑制病毒能力可解釋癌症發生機率為何不隨著動物體型增大而增加。

撰文/斯尼德(Annie Sneed)
翻譯/林雅玲

今年71歲的英國牛津大學流行病學家佩托(Richard Peto)約在40年前推測,既然理論上每個活細胞癌化的機率相當,那麼大型動物比起小型動物應該更可能罹患癌症,因為牠們有更多細胞,通常也活更久。然而,當他著手測試這個假說,卻發現自然界並非遵循這個邏輯。

事實證明,所有哺乳動物罹癌的機率相差無幾。

研究人員想出多種理論來解釋「佩托悖論」。一種理論認為,小型動物的代謝速度更快,因此產生更多致癌自由基。另一理論認為,演化過程讓大型動物配備更多腫瘤抑制基因。有的病毒能嵌入DNA再脫離,英國牛津大學的演化生物學家卡祖拉基斯(Aris Katzourakis)認為,動物如果能抑制這種能力,也許能解釋該悖論,他和同事在今年7月的《科學公共圖書館.病原體》期刊中提出這個論點。

這些跳躍的病毒稱為內生性反轉錄病毒,病毒把自己基因嵌入動物基因組的部位,可能創造出致癌突變。由於數百萬年來,病毒與哺乳動物共同演化,在多數脊椎動物的基因組裡(包括我們人類)病毒遺傳物質佔了5~10%,雖然大部份病毒基因組處於無活性狀態。

為了了解內生性反轉錄病毒如何成為致癌的風險因子,卡祖拉基斯和研究團隊探討體型與內生性反轉錄病毒數量之間的關係,這些病毒在1000萬年前就已嵌入38種哺乳動物的基因組。他們發現體型越大的動物,基因組裡的內生性反轉錄病毒越少。舉例來說,小鼠有3331個,人類有348個,而海豚有55個。

看來,大型且長壽的動物演化出保護機制,能限制這些病毒的數量。佩托並沒有參與該研究,他評論道:「如果動物演化出大體型,必須也讓自己免於癌症威脅。」卡祖拉基斯和團隊還在確認其中的防衛機制,不過他預測大型動物(例如鯨魚和大象)可能擁有更多抗病毒基因以限制病毒複製,或是擁有更有效抑制病毒的基因,佩托認定這個團隊「做出驚人的發現」。

也許不能用單一機制來解釋佩托悖論;相反地,大型動物可能演化出各式各樣的方法來抵禦癌症。美國加州大學舊金山分校的腫瘤學家馬利(Carlo Maley)認為這是好消息,因為「這意味有更多預防癌症的可能發展方案」。

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2014年第153期11月號】