非洲象基因的適應性有助於抗癌。圖片來源:Alamy
大型動物壽命更長,細胞數量更多,但細胞出問題的可能性也更大。一項對263種動物的綜合分析表明,大型動物的癌症發病率確實高於小型動物,但其增幅小於預期,表明它們進化出了遏制風險的方式。2月24日,相關論文發表於美國《國家科學院院刊》。
「我們首次提供了實證證據,表明體形大小與癌症發病率存在關聯,即大型物種比小型物種更容易患癌。」英國倫敦大學學院的George Butler表示,「這一結果與此前的研究形成鮮明對比,後者並未發現體重與癌症發病率的關係。」但Butler補充說,許多此類研究僅涉及幾十種動物。
為獲得更廣闊的視角,Butler和同事分析了79種鳥類、90種哺乳動物、63種爬行動物和31種兩棲動物的體形與癌症發病率的數據。這些數據來自其他科學家的研究。研究人員查閱了解剖記錄,查看了動物園和水族館的動物在死亡時是否患有癌症。
研究團隊發現,與體形較小的動物相比,大型動物在死亡時患癌的可能性略高。在鳥類和哺乳動物中,體重每增加1%,癌症發病率平均增加0.1%。由於缺乏爬行動物和兩棲動物的體重數據,研究團隊使用了體長數據,發現體長每增加1%,癌症發病率平均上升0.003%。
美國羅切斯特大學的Vera Gorbunova說:「他們觀察到的風險增加非常小,而且與體形大小完全不成正比。拿老鼠這樣的小動物來說,人類的體形是老鼠的100倍,而大象是老鼠的1000倍,但人類的癌症發病率並沒有高出100倍,大象也沒有高出1000倍。」
Gorbunova說,這表明大型物種進化出了更多的自我保護方法。事實上,通過用進化樹推斷動物體形的進化速度,研究小組發現,如果體形相似的鳥類和哺乳動物在進化過程中經歷了更快的體形增長,那麼它們對癌症的防禦能力也會更強。
以前的研究已經確定了大象和鯨的一些基因的適應性,這些適應性可能通過改善DNA修復或阻止有缺陷的細胞分裂來抵禦癌症。
Gorbunova表示,深入了解一些動物如何抵禦癌症,可能會為人類帶來新療法。「如果你發現這些抗癌動物的某些生物通路出現了不同程度的調整,我們也可以設計出針對這些通路的小分子藥物,從而更有效地殺死癌細胞,甚至預防癌症。」
「這些藥物很可能是非常有前景的,因為在進化過程中,這些機制已經經受了數百萬年的考驗。」Gorbunova說。