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        大象為什么不會得癌癥

        2016-04-15 22:24:16亞歷山大·納扎良
        海外文摘 2016年4期
        關(guān)鍵詞:弗蘭克大象博士

        亞歷山大·納扎良

        一些哺乳類動物不得不經(jīng)受著腫瘤的折磨,另一些動物則擁有著幾近完美的免疫性。也許,我們能從它們身上發(fā)現(xiàn)蛛絲馬跡來戰(zhàn)勝癌癥。

        預(yù)警寵物犬

        位于美國加利福尼亞北部的塞瓦斯托波爾是一座寧靜的小城,但這種祥和偶爾也會被打破。去年冬天的一個深夜,28歲的警察尼克·貝力弗在酒吧旁的小巷子里追捕一個酒鬼,粗暴的酒鬼揮舞著酒瓶奮力抵抗,情急之下貝力弗按下了汽車遙控開關(guān),一條名為弗蘭克的德國牧羊警犬立即從巡邏車跳出,咬住了酒鬼的胳膊,并成功將其制服。

        出警時表現(xiàn)得異常兇猛的警犬弗蘭克,在貝力弗結(jié)束工作、帶著它回家后又成了一條非常溫順的寵物犬。但不久后,貝力弗的妻子在撫摸弗蘭克時,發(fā)現(xiàn)它的脖子上長了一個腫瘤。貝力弗帶弗蘭克去看獸醫(yī),檢查后醫(yī)生給它開了抗生素,但沒有任何作用。弗蘭克食欲不振,無精打采地蜷縮在車庫的角落里。

        貝力弗又帶弗蘭克去看了獸醫(yī)。經(jīng)過更詳細(xì)的檢查,弗蘭克最終被確診為淋巴瘤。如果放任不管,弗蘭克必死無疑,然而想救活它,需要進(jìn)行19周的化療,費用高達(dá)1萬美元,這比塞瓦斯托波爾警察局購買弗蘭克的價格高出3倍多。

        貝力弗堅決地說:“不需要再考慮了?!笔歉ヌm克救了他的性命,這次換他來救弗蘭克。雖然塞瓦斯托波爾警察局會補貼一些治療費用,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此,貝力弗想到了借助網(wǎng)絡(luò)募捐。最終,貝力弗通過網(wǎng)絡(luò)號召,籌集到近2萬美元,這讓他感到既高興又震驚。大多數(shù)的捐贈者都有一個共同點——他們的狗也曾得過癌癥。

        狗在癌癥面前非常脆弱。品種不同,易患的癌癥種類也不同。瑞士伯恩山犬易得組織細(xì)胞肉瘤,而松獅犬等品種則易患口腔黑色素瘤。狗的這種特性很好地說明了癌癥的遺傳根基之深。為了將金黃色的鬃毛、長長的鼻口等特征代代相傳,將狗培育成純種的同時,也會帶來其他不好的遺傳特征。也就是說,純種狗漂亮的外表下隱藏著癌癥危機(jī)。人類也是一樣。例如,具有德裔猶太人背景的女性很容易患由BRCA基因變異引起的乳房癌。

        雖然有些品種的狗易得癌癥,但有些則不是這樣。進(jìn)化生物學(xué)家、心臟病??漆t(yī)生芭芭拉·赫洛維茲和科學(xué)專業(yè)記者凱瑟琳·鮑爾斯在共同撰寫的《共病時代(Zoobiquity: The Astonishing Connection Between Human and Animal Health)》一書中提到比格獵犬和臘腸犬相對不易得癌癥。“這些品種的狗似乎具有阻擋癌癥的某種特異功能。”但沒有人知道究竟是何種特異功能。

        狗容易得癌癥的另一個原因是它們常處于現(xiàn)代文明的產(chǎn)物和副產(chǎn)品——毒性物質(zhì)中。北卡羅來納州立大學(xué)狗癌癥研究所所長馬修·布林說:“狗呼吸的空氣、喝的水和人類一樣?!睂櫸锶腿祟愐韵嗨频某潭任罩揖咧械募兹?、塑料餐具中的雙酚A、烤肉中的多環(huán)芳烴等潛在致癌物質(zhì)。

        近來,布林所長調(diào)查了美國狗癌癥高發(fā)地區(qū)。結(jié)果顯示,如果某一地區(qū)的地下水存在毒性物質(zhì)或其附近的工廠排放粉塵,那么相較于人類來說,癌癥首先會出現(xiàn)在狗的身上。布林所長說,美國約有8000萬家庭(接近全部家庭的一半)養(yǎng)狗,寵物犬和礦坑中毒氣預(yù)警器的作用一樣,可以對癌癥的發(fā)生提前發(fā)出警告。

        像布林所長這樣,為了了解癌癥而對動物展開研究的學(xué)者越來越多。奈特森·赫洛維茲博士說:“鳥、魚和哺乳類動物所患的疾病中大多數(shù)都和人類一樣,因此如果不做此類研究,從科學(xué)上來講是不負(fù)責(zé)任的?!?/p>

        也有一些哺乳類動物不會得癌癥,雖然很少見。最具代表性的就是大象和鯨。

        為了更加詳細(xì)地了解在人類和動物身上都會出現(xiàn)的癌癥,最近我約見了約書亞·希普曼博士。他的父親是美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)和耶魯大學(xué)的腫瘤學(xué)家。時光回到1989年,希普曼博士15歲那年,在初夏的某一天,他從2樓房間下樓去吃晚飯的時候,父親用雙手抓住了他的脖子。但不是掐脖子,而是摸他的淋巴結(jié)。淋巴結(jié)腫脹,很有可能是癌癥的前兆。父親眼中的懷疑用雙手得到了證實。經(jīng)過檢查,希普曼得了十幾歲孩子很容易患的何杰金氏淋巴瘤。那個夏天,他每天都要接受放射線治療,到了晚上,會因副作用而嘔吐不止,第二天一早又要接著去醫(yī)院。這是一種非常殘忍的治療。但幸運的是,經(jīng)過治療他痊愈了。

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        希普曼博士說,在接受抗癌治療后,他非常討厭醫(yī)院、醫(yī)生、癌癥這些字眼,連聽都不愿意聽。但隨著時間的流逝,這種憎惡也逐漸消失,就像命中注定一樣,他開始對兒童癌癥產(chǎn)生興趣?,F(xiàn)在他在猶他大學(xué)山間一家兒童醫(yī)院(Intermountain Primary Childrens Hospital)為患癌癥的孩子們治療,這些孩子所患的癌癥與26年前他得的癌癥很相似。他還抽出很多時間研究癌癥的遺傳學(xué)作用。

        希普曼博士在布朗大學(xué)讀PLME(本科學(xué)士加醫(yī)學(xué)博士8年一貫制)課程時,曾在社區(qū)醫(yī)院做過醫(yī)療服務(wù)。在那里他遇見了一個剛滿7歲名為德里克·丘特的白血病患者。丘特正面臨著死亡的威脅,其他的志愿者紛紛勸說希普曼不要和他走得太近,但希普曼沒有聽。因為他仿佛在這個孩子身上看到了自己的過去。他與丘特十分親密。丘特曾說:“你是我唯一的朋友?!敝笄鹛仉x開了人世,這給希普曼博士帶來了巨大的打擊。

        丘特的死讓希普曼博士下定決心一定要征服癌癥這種可惡的疾病。正是這一精神引領(lǐng)著他不斷刻苦研究。從布朗大學(xué)畢業(yè)后,他來到了斯坦福大學(xué),并對如何減輕癌癥晚期兒童患者的病痛產(chǎn)生了興趣——當(dāng)治療已經(jīng)不可能時,幫助病人安詳?shù)厮廊ァ?003年,他和妻子莫林在斯坦福大學(xué)校園附近的加利福尼亞州門洛帕克市買了房子,他們養(yǎng)了一條伯恩山犬,取名“羅迪”。有人告誡他這種狗容易得組織細(xì)胞腫瘤,但當(dāng)時他并不以為然。

        2008年,希普曼博士在猶他大學(xué)研究兒童癌癥和遺傳學(xué)。他注意到,有些孩子似乎天生就帶有易患癌癥的基因。猶他州是非常適合研究世系癌癥的地方,因為摩爾門教的信徒們多為大家族,且重視族譜。

        2010年,希普曼博士舉家搬往鹽湖城時,羅迪得了癌癥。這時,他才想起了那句勸告——伯恩山犬容易得某種癌癥。他忽視了根基深厚的遺傳風(fēng)險。但此時羅迪已經(jīng)沒有治愈的希望了,沒過幾個月它便離開了人世。

        “皮托的悖論”

        羅迪為什么會得癌癥?狗到了10歲,因癌癥而死亡的概率高達(dá)50%。希普曼博士認(rèn)為,這不僅是對養(yǎng)寵物犬的人的經(jīng)驗教訓(xùn),也將對所有人類產(chǎn)生幫助。不久后,他參加了在華盛頓舉行的遺傳學(xué)會議。

        會上一篇有關(guān)伯恩山犬的遺傳癌癥發(fā)病風(fēng)險的論文引起了他的注意。希普曼博士立即與論文的作者取得了聯(lián)系,其中一位就是北卡羅來納州立大學(xué)狗癌癥研究所的布林所長。兩人很快熟悉起來。雖然希普曼博士的研究方向是人,布林所長的研究方向是犬,但他們在研究同一個問題:癌是如何隱藏在基因中、以何種路徑遺傳,又是從何時、如何開始攻擊的。他們認(rèn)為,人和狗的癌癥發(fā)病機(jī)制歸根結(jié)底是相同的。

        2012年夏天,希普曼博士參加了進(jìn)化醫(yī)學(xué)和比較腫瘤學(xué)(對比研究不同物種之間的癌癥的學(xué)科)會議。在主旨發(fā)言人中,有一位研究癌癥和進(jìn)化的亞利桑那州大學(xué)教授卡洛·梅里亞。通過和梅里亞教授的交流,希普曼了解到癌癥最大的未解之謎之一——“皮托的悖論(Petos Paradox)”。

        這一假說是以20世紀(jì)70年代英國牛津大學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)家理查德·皮托的名字來命名的。體型越大,細(xì)胞的數(shù)量就越多,細(xì)胞分裂時受損的DNA也隨之增多,因而發(fā)展成腫瘤、患癌的機(jī)率似乎也增大了,但事實并非如此,這一現(xiàn)象被稱為“皮托的悖論”。

        與人類相比,鯨、大象這種大型哺乳類動物擁有更多的細(xì)胞。那么,這些動物不是應(yīng)該比人類更容易得癌癥嗎?舉例來說,鯨的細(xì)胞比人類多1000倍,但鯨患癌的機(jī)率卻遠(yuǎn)低于人類,它們可以長時間地抵抗癌癥(一些須鯨的壽命可達(dá)200歲)。此外,大象的細(xì)胞比人類多100倍,一些大象的壽命可達(dá)60年。

        梅里亞教授解釋說:“大型動物的癌癥問題通過進(jìn)化來解決?!蔽锓N通過繁殖來延續(xù),大型哺乳類動物的妊娠時間很長。大象約為22個月,鯨約為18個月,而且大象即使超過50歲仍舊可以繁殖。大象可以抑制癌癥的發(fā)生直到最大可繁殖年齡,并將這種癌癥抑制基因遺傳給后代。

        相反,老鼠的壽命很短,它們繁殖早且頻繁。大多數(shù)的人類也更容易在完成繁殖任務(wù)后的中壯年后期患癌癥。人類可以抑制癌癥的發(fā)生直到我們結(jié)束生育、撫養(yǎng)子女。這也是為什么希普曼博士說癌癥是與老化有關(guān)的疾病。

        高齡人類的患癌概率最高,大象和鯨繼承的強(qiáng)大遺傳基因也許可以成為抑制它們癌癥的鑰匙。大象和鯨的體內(nèi)到底有什么秘密,可以如此長久地抑制癌癥?約有25%的美國人因癌癥而死亡,而體重超過1300kg的白鰭豚因癌癥而死亡的概率為18%,大象則不到5%,這是為什么呢?是什么秘密地保護(hù)著大象,我們又該如何復(fù)制?

        梅里亞教授說:“到目前為止,癌癥醫(yī)學(xué)只注重分子特征,而忽視這些事實?!绾谓鉀Q折磨人類的癌癥這一問題也許更為重要?!?/p>

        大象的啟發(fā)

        2012年的某一天,希普曼博士拗不過妻子,推開忙碌的日程,帶著孩子一起來到了鹽湖城外環(huán)的霍格爾動物園。在大象之家,講解員埃里克·皮特森向游客們說明了大象的耳朵為什么那么大。大象不流汗,為了調(diào)節(jié)體溫,就扇動大耳朵使低溫的血液在身體各處循環(huán)。工作人員還會每周抽檢一次大象的血液。

        這讓希普曼博士明白,大象擁有的基因優(yōu)勢就存在于它的血液細(xì)胞中。希普曼博士立即將皮特森招致麾下,加入自己的研究團(tuán)隊。

        皮特森同意參與研究也有自己的理由。在非洲,每天約有96頭大象被偷獵者殺害。如果人們知道大象擁有治癌的線索這一事實,就會更加力地保護(hù)它們?!皼]有人會拒絕治療兒童癌癥的方法,這是同時拯救人類和大象的機(jī)會?!?/p>

        2012年以來,研究一直都在重復(fù)著同一個過程。皮特森在動物園中采集大象的血液后送到希普曼博士的實驗室,研究人員分離血液細(xì)胞,研究大象如何抗癌。

        他們幾乎可以確信,研究得出的答案將與在細(xì)胞世界中扮演著警察角色的腫瘤抑制基因TP53有關(guān)。在復(fù)制有DNA缺陷的細(xì)胞時,TP53會生成號稱“遺傳基因的守護(hù)天使”的p53蛋白質(zhì),中斷復(fù)制過程直到修復(fù)DNA,或促進(jìn)不可修復(fù)DNA的壞死。

        人類有2個TP53基因,分別從父母雙方各遺傳一個。而大象則有40個TP53。也就是說,抑制腫瘤的能力比人類強(qiáng)20倍。這其中有19對(38個)是逆基因(retrogene),它們相互作用,能夠阻擋癌癥。

        人體內(nèi)許多的細(xì)胞不斷地分裂,從這一點上來看,TP53對于癌的抑制無疑是出色的。南卡羅來納大學(xué)凱克醫(yī)科研究生院的腫瘤學(xué)家吉里達(dá)蘭·拉姆辛格博士說:“有2個TP53就已經(jīng)很不錯了,有20個簡直太偉大了?!?/p>

        希普曼博士的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),大象體內(nèi)p53蛋白的作用與人體不同。大象的p53不用于修復(fù)受損的DNA,僅用于促進(jìn)其壞死。這說明,消除受損細(xì)胞比修復(fù)能更有效地防止癌癥。

        這些知識該怎樣用于人類的癌癥治療呢?現(xiàn)在還不得而知。一些專家認(rèn)為,雖然大象的癌免疫性研究很有趣,但并沒有什么作用。加利福尼亞大學(xué)(舊金山分校)海倫·迪勒家庭綜合癌癥中心的艾倫·阿什沃斯院長指出,希普曼博士研究的比較腫瘤學(xué)雖然具有“非凡的洞察力”,但與征服癌癥可能還有一定的距離?!凹词箍梢詰?yīng)用,開發(fā)出具體的方法還需要很長的時間?!?/p>

        希普曼博士相信,最終會開發(fā)出一種化學(xué)物質(zhì),它可以仿照擁有豐富的p53的大象的生理環(huán)境,或是找到一種方法可以將大象的p53直接注入到人體內(nèi)。

        特別是李法美尼癥候群(Li-Fraumeni syndrome:LFS)問題。這種疾病是由于生殖細(xì)胞變異,而導(dǎo)致人體所有細(xì)胞中的2個TP53基因之一受損。攜帶LFS的人患癌的概率為90%,是普通人的兩倍以上(一般美國男性的患癌概率為43%,女性為38%)。LFS的遺傳可能性為50%,并且由于患有癌癥的時間早、概率大、死亡率高,LFS的攜帶者將一直受到癌癥噩夢的折磨。

        希普曼博士再次來到霍格爾動物園,他徘徊在大象的面前,看著皮特森從大象的耳中采集血液,堅定地說:“治療癌癥的方法就在這里。”

        [譯自韓國《新聞周刊》]

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