揭開癌症演化之謎：292種物種帶來的新線索

一項由亞利桑那州立大學主導的十年研究，分析了來自292種脊椎動物的超過16,000份解剖記錄，揭示了癌症發生率的顯著差異。這項研究不僅為癌症的演化提供了新的見解，也挑戰了演化生物學中的關鍵概念——佩託悖論（Peto's Paradox）。佩託悖論認為，體型較大且壽命較長的動物，由於細胞數量更多，理應有更高的癌症發生率。然而，這項研究顯示，雖然癌症發生率隨著體型增大而上升，但增幅卻相當微小。這進一步支援了大型動物演化出強大癌症抑制機制的觀點，同時也凸顯了癌症風險在不同物種間表現的複雜性。

研究指出，癌症發生率與體型大小和細胞突變率呈正相關，但與妊娠期長短呈負相關。這表明，體型、壽命與癌症抵抗力之間的關係，比以往所理解的更加複雜。研究結果加深了我們對癌症演化的理解，並可能為開發更有效的治療方法提供線索。研究的主要作者卡洛·馬利（Carlo Maley）表示：「直到最近，我們對癌症發生率的瞭解僅限於人類、狗和裸鼴鼠。我很興奮地發現了許多癌症發生率極低的物種，它們可以告訴我們大自然是如何解決預防癌症這個問題的。」

這項研究的資料來自99個動物園、水族館和其他動物照護機構。獸醫病理學家對動物進行解剖，以識別腫瘤並區分良性與惡性病例，從而評估各種物種的癌症發生率。值得注意的是，某些物種表現出異常高的癌症發生率。例如，高達63%的雪貂發展出腫瘤，而負鼠和刺蝟也顯示出類似的癌症風險。這表明，生命週期較短的動物可能沒有足夠的演化壓力來發展出強大的癌症防禦機制。相比之下，普通海豚、羅德里格斯果蝠和黑腳企鵝等物種的癌症發生率則顯著較低，受影響的個體不到2%。

哺乳動物通常表現出最高的良性與惡性腫瘤發生率，其次是爬行動物、鳥類和兩棲動物。這些結果突顯了動物特徵（如體型、壽命和繁殖時機）與癌症風險之間的複雜關係。儘管大象和鯨魚體型龐大且壽命長，但它們的癌症發生率卻出奇地低。這可能是由於它們擁有多個癌症抑制基因（如TP53）的複製版本，以及其他尚未發現的機制。例如，大象除了擁有額外的TP53基因複製版本外，還表現出對DNA損傷的敏感性增加，這使得受損細胞在癌變之前就被清除。

除了TP53，研究還發現了其他潛在的癌症防禦策略。例如，體細胞隨機突變較少的物種，癌症發生率往往較低。這表明，透過強力的DNA保護和修復機制來最小化突變，可能是某些物種保護自己免受癌症侵害的另一種方式。另一個關鍵發現是，妊娠期較長的物種往往具有較低的癌症發生率。研究人員推測，較長的妊娠期可能為細胞提供了更多自我調節的機會，從而降低了可能導致癌症的高影響突變的可能性。

研究人員還對不同物種進行了DNA損傷反應測試，以進一步探索癌症抑制機制。他們測量了不同動物細胞對輻射和化療的反應，重點關注細胞週期停滯和程式性細胞死亡（凋亡）——這些方法用於在異常細胞發展成癌症之前終止它們。儘管這些反應在不同物種間存在差異，但它們並未直接與癌症發生率相關。這表明，其他因素（如免疫系統功能或代謝過程）可能在癌症抵抗中扮演更關鍵的角色。

研究的共同作者扎克·康普頓（Zach Compton）表示：「我們很興奮能夠利用大自然對抗癌症的策略，來預防人類的癌症。」這些發現共同凸顯了某些物種擁有「預防癌症的超能力」。研究人員現在正致力於探索這些物種是如何做到這一點的。初步證據表明，不同物種採用了多種抗癌策略，包括警覺的DNA修復機制、較低的突變率和較長的妊娠期。理解這些自然防禦機制，可能為人類帶來新的癌症預防策略和治療方法。反之，理解某些物種為何特別容易罹患癌症，也可能解釋人類的癌症綜合症。

研究人員強調，需要進一步的研究來擴充套件我們對不同物種癌症的理解。從野生族群收集更多資料並研究更多物種，可能會揭示新的癌症抵抗或易感模式。這些努力也可能在癌症預防方面帶來突破，造福人類以及其他許多動物物種。