體型超大 壽命較長 癌症率卻極低 大象咋做到的？

圖註：大象的特點就是體型超大，而且壽命較長，此外，大象的癌症發病率也低得驚人。研究人員希望找出其中的原因，並利用這些線索來開發治療人類疾病的新方法。（圖/邁克爾·尼克爾斯）

一個人大概由30萬億個細胞構成。這些細胞和人體內的微生物相互作用，人體就會運行，比如說，心臟的跳動、腸道的蠕動以及肌肉的收縮。隨著年齡的增長，人體內的細胞就會分裂，新的細胞就取代了舊的細胞。但是隨著細胞的代謝迴轉，基因錯誤也就幾乎不可避免的出現了，而這些故障又常常會轉化為癌症。

從統計學上來說，體型更大的動物因為有更多的細胞，因此患上癌症的可能也會更大。照這樣推理，大象的細胞數量要比小型哺乳動物多數百倍，因此大象的發病率要高得多。但事實並非如此！

最近，《細胞》（Cell）旗下期刊《細胞通訊》（Cell Reports）刊發了一篇新研究，這項研究對大象的癌症低發病率提供了新線索，其中的關鍵可能就是「殭屍基因」（zombie gene）。

「從進化生物學角度來看，這是非常吸引人的，」美國猶他大學兒科腫瘤學家約書亞·謝夫曼（Joshua Schiffman）說道。謝夫曼並未參與此項研究。「這是個很好的開始，」他說道。謝夫曼還表示需要進行更多測試以確認這項發現。「我認為我們才剛剛開始。」

體型大小與患癌率之謎

2015年，謝夫曼和他的團隊發表了一篇論文，詳細描述了在生物體體型大小和癌症發病率不匹配（這種現象被稱作皮托悖論）背後的一個關鍵發現。他們發現大型動物具有一種名為P53的腫瘤抑制基因的額外副本。人類只有1個副本，而大象有20個。

當動物體內的細胞分裂時，這個基因的作用就像負責基因分診的醫生。「P53能識別DNA損傷然後就去嘗試修復，」加州大學聖芭芭拉分校生物學家艾米·博迪（Amy Boddy）解釋道。博迪並未參與這項新研究。有小問題的細胞可以修復，但是如果損傷太大，細胞就成為癌症風險，因此P53就會下令殺死這些損傷過大的細胞。

「大多數動物會選擇修復，但大象更常採用後一種方式，」研究報告的作者、芝加哥大學進化生物學家文森特·林奇（Vincent Lynch）解釋道。「大象很奇特，如果它們的細胞DNA受到損傷，那麼這些細胞就會死掉，」這項新研究的主管林奇獨立查證了大象額外的P53基因，他想搞清是怎麼回事。

無聲殺手

林奇和他的同事開始尋找大象和其他小型哺乳動物的其他基因差異，他們特別關注了有額外副本的基因。其中有一個特別突出就是白血病抑制因子（LIF），這種因子也因其在提高生育能力方面的作用而聞名。

「我有點驚訝，竟然是LIF基因，」博迪說道。生育能力似乎和癌症預防不怎麼沾邊，但是林奇認為LIF6基因還能起到另一個作用，也就是殺死受損的細胞。

大多數哺乳動物，從體型很小的鼠兔到體型巨大的小鬚鯨，只有一個LIF副本。但大象和它們的近親，如海牛和岩狸，都有很多副本。大象有7到11個，之所以是個範圍，林奇表示，「這取決於你怎麼計數」。

其中有一個看起來應該是起作用的，這就是LIF6。到目前為止，研究人員只在大象身上發現了這種基因。

該研究的作者認為，在大約5900萬年前，LIF6就出現在了大象的基因中。一開始，它很可能是個無用的、破碎的基因。但是隨著大象祖先的進化，這種基因也就有了變化。這個基因最終被重新喚醒，這也就是其被稱為「殭屍基因」的原因。可能正是這種變化，使得體型巨大的大象很少受到癌症的困擾。

如果P53是負責基因分診的醫生，那麼LIF6就是負責執行命令以排除受損細胞。

林奇和他的團隊通過在實驗室中對非洲象細胞造成DNA損傷來演示了LIF6基因的活動。這種損傷似乎會觸發P53基因來開啟LIF6基因，而後者隨後就會殺死受損的細胞。林奇表示，如果他們阻止LIF6正常運行，那麼大象對細胞損傷的特殊敏感性看上去就會消失。

制止癌症的生物網路

林奇表示，並非只有「殭屍基因」能抑制癌症。「LIF6基因在這個廣泛的過程中只扮演了一個小角色，」他說道。謝夫曼同意這種說法，並補充道，「幾乎肯定的是，還將會有其他發現」。今年早些時候，謝夫曼團隊發表了一項發現，他們重點研究了另一組基因，這些基因有助於修復大象受損的DNA，而非殺死這些受損的細胞。

最終的希望就是，通過研究動物防禦癌症的機制，來幫助人類治療並預防癌症。「LIF6基因花了5900萬年才進化成這樣，」謝夫曼說道。「在我看來，這是大自然通過5900萬年才試圖找到的避免癌症的最佳方案。」

隨著研究的深入，科研人員的確有可能在同癌症的戰鬥中佔據優勢。

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