6000年前一只狗的癌症,如何在今天席卷全球?

生物医学
6000年前一只狗的癌症,如何在今天席卷全球?
麻省理工科技评论 2019-10-27

2019-10-27

即使睿智如人类,强壮如猛兽,也无法躲过疾病的侵袭,癌症就是其中尤为严重的一种。
生物 医疗
即使睿智如人类,强壮如猛兽,也无法躲过疾病的侵袭,癌症就是其中尤为严重的一种。

即使睿智如人类,强壮如猛兽,也无法躲过疾病的侵袭,癌症就是其中尤为严重的一种。

时至今日,我们仍旧深陷于与癌症抗争的泥潭中苦苦挣扎。目前已有的治疗手段有手术、化学疗法、放射线疗法、癌症疫苗、免疫细胞疗法等。但很遗憾,目前除了针对非实体瘤的治疗方法效果卓著接近曙光,对大多数癌症仍旧是无计可施。

究其原因,仍是我们对癌症不够了解,或者说是无从下手。以人类短短百余年的寿命极限来抗衡与进化同生的癌症,实在是有些蚍蜉撼树的意味。癌症的偶然发生,以单一生命个体为单位进行研究,百余年的度量难以拼接成完整的画面。

而今,一种至今已存在了 6000 余年的癌症为我们的研究提供了绝佳的条件。

6000年前一只狗的癌症,如何在今天席卷全球?

(来源:Ernesto del Aguila III, NHGRI)

CTVT(canine transmissible venereal tumor),即犬类传染性性病肿瘤。这种癌症最早起源于中亚地区,来自于某条“始祖犬”的生殖器细胞基因突变。随后,伴随犬类的交配,生生不息,如今已经几乎遍布世界的每个角落,至今已有约 6000 年。

来自 40 多个国家的联合团队,通过对来自 43 个国家的 546 个 CTVT 肿瘤样本和 495 个 CTVT 肿瘤宿主的正常样本进行了外显子测序,构建出时间系统发育谱系。同时研究者们对 CTVT 的癌症突变特征进行了分析,并由此识别出 CTVT 的高度环境特异性突变过程,以及中性遗传漂变是癌症长期演化的主要特征,相关的研究细节发表在 Science 杂志上。

对 CTVT 的研究,为人类在数千年的时间单位上更好地认识癌症进化上提供了绝佳的机会,这也将是人类未来战胜癌症的重要参考。

对癌症的认识

癌症,又名恶性肿瘤,是指细胞不正常的增生,且这些增生的细胞可能随淋巴或血液系统攻占身体的每个角落。千万年间,人们始终没有放弃与癌症的抗争,却屡屡折戟沉沙。因此,癌症在很长时间内都被认为是无法治愈的疾病,神灵的诅咒。

在人类身上,目前已知的癌症已经超过 100 种。2015 年,约有 880 万人死于癌症,这几乎占到了全球死亡人数的六分之一,其中的 70% 发生在低收入和中等收入国家。

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(来源:Helix)

癌症并非一种源于工业化的人造疾病,而是与演化如影随形,共同塑造了生命。癌症的存在历史可以追溯至上万年,但直到近百年间,人们才开始真正地了解癌症。

18 世纪,医生借助解剖刀开始了与癌症的正式交锋——肿瘤切除治疗。但癌症的复发与转移,成为横亘在医生们面前的又一条门槛。

那么,究竟什么才是癌症背后真正的力量呢?答案是基因。

事实上,癌症是一种依赖基因突变的慢性疾病。一般来说,同一种癌症在不同患者身上,甚至是同一患者的不同器官或组织中,都可能具有不同的基因型。癌症,似乎可以看做是某些邪恶基因随机发生于宿主个体间的一种“寄生”。

肉体总有终结之时,但癌症永生。当然,对于绝大多数不具有传染性的癌症来说,只是在时间跨度下的众多个体间的广义永生。事实上,有极少数的癌症的确可以在生命个体间传播,延续着自己的生命,完成永生。

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(来源:The medical Futurist)

但值得一提的是,传染性癌症区别于感染型癌症,并不是通过病毒感染诱发的。大多数病毒感染诱发的癌症,如人乳头瘤病毒引起的宫颈癌、乙肝病毒引起的肝癌,都可以通过接种疫苗有效预防。

古老的癌症

对于大多数癌症来说,他们随机的发生于单一个体,随个体的寿命而发生、发展、终结。而其中的极少数癌症,可以在个体间进行传播,就像“寄生”在宿主中完成自身的演化时间线,CTVT 就是其中一员。

这种来源于犬类的癌症起源于中亚,遗传信息稳定且高度相似。对于它开始的时间,研究者们尚存在争议,一部分人认为约在 1.1 万年前犬类的驯化时间点上,也有人认为发生于时间稍近的 6000 多年前。

通过犬类之间的交配、甚至是舔舐,CTVT 在群体间进行传播。每一颗癌细胞就像是种子,到达下一个宿主体内,等待合适的时机继续传播。

随着大航海时代的到来,人类的生活半径增大,而犬类也跟随人类开始了他们的迁移。时至今日,几乎在每块大陆上,都有 CTVT 的痕迹。

而如今,它居然歪打正着地成为研究癌症的最佳手段,帮助人类追踪癌症的演化,破解癌症的谜团。

揭开千年疑团

在此项研究中,研究者们对来自 43 个国家的 546 个 CTVT 肿瘤样本和 495 个 CTVT 肿瘤宿主的正常样本进行了外显子测序,并构建出时间系统发育谱系。分析结果显示,CTVT 细胞大约在 6200 年前首次于亚洲出现,目前广泛分布的 CTVT 细胞的源头可以追溯到约 1900 年前的印度。彼时 CTVT 开始产生亚型,并开始向欧洲、亚洲蔓延扩散。随着大航海时代的到来,CTVT 的传播也搭上了“顺风船”,跟随人类的足迹踏上更多的陆地。

6000年前一只狗的癌症,如何在今天席卷全球?

(来源:Science)

随后研究者们对 CTVT 的癌症突变特征进行了分析,并由此识别出 CTVT 的高度环境特异性突变过程。同时,研究者发现了 5 个促进 CTVT 发生和传播的早期驱动基因:SETD2,CDKN2A,MYC,PTEN 和 RB1。研究者也发现,CTVT 几乎没有晚期阳性选择,解释了中性遗传漂变是癌症长期演化的主要特征。

殖民、全球化、同质化,共同作用造成了如今的 CTVT。而存活了数千年、从来不能灭亡的 CTVT,同时也像活化石、录影带一样记录了癌症的进化历程。管中窥豹,可见一斑。

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对于 CTVT 来说,癌细胞似乎更像是一种独立的生命体在不同的“宿主”间传播,虽然来源不同,但却可以和不同个体的免疫系统都相安无事。尽管目前并未发现可以在人体间传染的癌症,但足以为器官移植敲响警钟。如果捐赠者的器官中留有癌症的“种子”,对于接受器官移植的人来说很可能是一场可怕的灾难。

同时,CTVT 的中性进化也为现代癌症的治疗提供思路。对于一些进程缓慢的癌症,似乎可以尝试适应性疗法,而非在癌细胞和宿主间,一定要斗个“你死我活”。

如果承载生命的主体是遗传物质,那么毫无疑问,癌症从未死去。如果短期内无法战胜,找到与它“同生”的方法或许并不是最坏的选择。

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