每当 Máire Ní Leathlobhair 访问一个新城市时,她都会给当地的兽医打电话。她想知道他们是否见过任何患有丑陋生殖器肿瘤的狗,这种传染性肿块含有世界上最奇怪的癌症之一。回到她的实验室,墙上挂着一张地图,上面点缀着她的团队追踪的癌性肿瘤病例,这种肿瘤被称为犬传染性性病肿瘤,简称 CTVT。 这种癌症不是由病毒引发的,不像人类乳头瘤病毒会引发人类宫颈癌。相反,CTVT 通过癌细胞本身的转移在狗之间传播。“这就像你接受不同组织或器官移植。但在这种情况下,它是一种肿瘤,”剑桥大学传染性癌症小组的遗传学家 Ní Leathlobhair 解释道。 狗的免疫系统不会将肿瘤视为入侵者而加以拒绝,而是会忽略这些外来细胞。可悲的是,它们的免疫系统并非唯一向癌症入侵者伸出援手的动物。袋獾也会长出覆盖其面部的畸形肿瘤,最终导致袋獾在可怕而痛苦的死亡中死去。海水中漂浮着十多种癌细胞,感染了几种贻贝和蛤蜊。 癌症通常不是这样发生的。癌症源于突变细胞在个体内不断复制自身。如果你得了癌症,这些细胞会含有你自己的 DNA,当你去世时,你的癌症(通常)会随你一起消亡。在正常情况下,你无法将癌症传染给他人,除非研究人员做出特别的努力来保护它们,否则癌细胞也会死亡。 传染性癌症之所以特殊,是因为它们找到了一种逃避死亡的方法。传染性癌症研究小组负责人伊丽莎白·穆奇森说,它们并没有随原宿主一起消失,而是设法存活下来并拥有自己的生命。与普通癌症不同,这些细胞与它们感染的动物的遗传密码不同。它们拥有最初产生这种怪异传染性疾病的狗、袋獾或蛤蜊的 DNA。 在狗中,Ní Leathlobhair 和她的同事将 CTVT 的来源追溯到生活在数千年前的一只古老幼犬。“那只狗身上的同一段 DNA 正在从一只狗传到另一只狗身上,”她说。“现在这个基因组有数百万个额外的突变,但它仍然包含第一只狗的原始 DNA。” 人们早就注意到了这种令人厌恶的肿瘤,它们通过宠物的性行为传播。CTVT 的首次书面记录可追溯到 1810 年,当时伦敦一位兽医在一本有关动物疾病的书中记录了该肿瘤。几十年后,一位俄罗斯兽医发表了一篇论文,证明他可以将肿瘤在狗之间传播。人们一直在研究这种疾病,直到 20 世纪初,当时科学家捕获了狐狸、郊狼和豺狼,并给它们注射了狗的癌症,结果显示肿瘤可以在其他物种中短暂存活。 如今,没有人在尝试传播狗癌症。但研究人员已经在除南极洲以外的所有大洲的 90 个国家/地区追踪了这种疾病。据 Ní Leathlobhair 称,这种癌症在罗马尼亚、墨西哥和印度等养狗不受控制的地方最为常见。在她的团队测试的每个肿瘤中,基因都可以追溯到单一来源。“我们从世界各地采集了数千个这样的肿瘤样本,它们都是同一个克隆,”Murchison 说。“这真的很惊人。” 袋獾的故事则更加复杂。当 Murchison 听说一种疾病在袋獾中蔓延时,她开始研究传染性癌症。袋獾是她长大的澳大利亚州的居民。20 世纪 90 年代,袋獾开始长出面部肿瘤,这种疾病导致袋獾大量死亡。如今,这种癌症已经杀死了 95% 以上的袋獾。 起初,研究人员怀疑癌症是由病毒引起的。但当 Murchison 对肿瘤细胞进行测序时,它们的基因组成与宿主的 DNA 不匹配。当她比较来自多只动物的肿瘤时,她发现它们在基因上是相同的。就像狗一样,癌症似乎起源于一个个体并扩散到整个岛屿。 对于狗来说,肿瘤相当便宜,也很容易治疗。兽医使用一种基本的化疗药物就可以完全消除肿瘤。“效果就像魔法一样,”Murchison 说。但对于袋獾来说,控制这种疾病并不那么简单。同样的药物并不有效,研究人员现在认为袋獾可能特别容易患上这类癌症。 这是因为 Murchison 的团队在 2014 年发现了袋獾的第二种传染性癌症。“这完全出乎意料,”她说。当科学家们第一次发现这种癌症时,袋獾似乎只是“自然界的一种侥幸”的意外继承者,Murchison 解释道。但随着袋獾第二种癌症的发现,“这让我们开始思考,袋獾可能并不像我们一直认为的那样罕见,”她说。 穆奇森推测,如果两种不同的癌症是在过去几十年内进化而来的,那么这些动物可能已经与类似的疾病共存了很长时间。这可能是因为袋獾的遗传变异相对较少,因此癌症更容易突破动物的免疫防御。袋獾还喜欢互相咬脸,这可能是传播疾病的一种简单方法。 深入研究后发现,在适当的环境中,传染性癌症似乎会相当频繁地出现。2015 年,研究人员在海洋中发现了传染性癌症。某种东西感染了软壳蛤体内的血液状物质,导致大量死亡。通常情况下,它们体内流动的液体是透明的。但在患病动物体内,它们的血液被多余的细胞堵塞,看起来呈乳白色。 当哥伦比亚大学分子生物学家斯蒂芬·戈夫 (Stephen Goff) 观察蛤蜊的遗传密码和漂浮在它们血液中的细胞时,一幅熟悉的画面浮现出来。“我们发现所有的肿瘤都是相同的。它们都只是一个克隆。而且那个克隆与它们所在动物的 DNA 不匹配,”他说。“这种肿瘤很久以前出现过一次,并已从一只蛤蜊蔓延到另一只蛤蜊,遍布东海岸。” 水下发现可传播癌症令人震惊。“从一开始,这一直都是一个疯狂的可能的次要假设,”太平洋西北研究所的另一位分子生物学家迈克尔·梅茨格说,他与戈夫一起研究这种疾病。但他并不认为癌症实际上可以在没有直接身体接触的情况下传播,在与狗和袋獾完全不同的生物中也是如此。 随着戈夫和梅茨格与更多海洋生物学家的交流,他们了解到其他物种也患有类似的疾病。事实证明,鸟蛤、贻贝和其他蛤蜊都有各自的传染性癌症。一种蛤蜊有两种癌症,就像袋獾一样,另一种蛤蜊的癌症会传染给完全不同的物种。“这比较常见,”戈夫说。 通过观察能够在蛤蜊之间跳跃、跨大陆传播以及在袋獾之间传播的癌症,研究人员希望将他们的发现应用于人类癌症。由于这些疾病已经持续存在了好几代,它们为观察癌症如何进化提供了一个窗口,而这一现象在人类癌症的短暂生命周期中很难被发现,Murchison 说。 此外,传染性癌症以宏观角度展示了癌症与宿主之间的紧张关系。这些细胞不仅在欺骗其主人,而且还在逃避全新免疫系统的攻击。戈夫认为,这可以让我们了解癌症如何在人体内扩散。“这种在海洋中的扩散有点像是人体内发生的事件的宏观版本,”他说。 |
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