传染性癌症正在杀死塔斯马尼亚恶魔,但最终或许还有希望

传染性癌症正在杀死塔斯马尼亚恶魔,但最终或许还有希望

癌症是我们认为不具有传染性的少数疾病之一。但如果你是一只袋獾,情况就不一样了。

袋獾是地球上极少数携带传染性癌症的不幸生物之一,而且它们不只患一种癌症,它们可以感染两种不同的传染性肿瘤。这种毁容的面部肿瘤最终会杀死它们。近 95% 的受感染袋獾已经死亡(目前岛上大部分袋獾都已感染),袋獾也因此濒临灭绝。研究人员一直试图通过捕捉未感染的袋獾来防止它们死于这种疾病,以拯救袋獾种群,但现在《癌细胞》杂志上的一篇新论文提出,可能还有另一种方法:给它们进行人类化疗。

不过,让我们先退一步思考一下。什么是传染性癌症?为什么袋獾有两种癌症?

大多数癌症(绝大多数)都无法从一个人(或动物)转移到另一个人(或动物)。与病毒或细菌(它们是旨在侵入人体的外来物质)不同,癌症是在自身细胞开始失控生长时产生的。这使得我们的免疫系统很难将肿瘤识别为威胁,因为内部的所有细胞从技术上讲都是我们的一部分。我们的免疫系统只应该攻击外来物体(尽管它经常以过敏和自身免疫性疾病的形式搞砸这一点),因此它将癌症视为无害的细胞生长,而不是危险的渗透。所有人类细胞表面都携带一种称为主要组织相容性复合体(MHC)的分子,其作用基本上是告诉你的免疫系统“嘿,我是你的一部分,别杀我。”这就是你的身体避免自杀的方式。

如果你试图将一个人的癌细胞注射到另一个人体内,接受者的免疫系统会立即将这些细胞识别为外来细胞,因为 MHC 分子是不同的。它会在癌细胞有机会扎根之前将其杀死。

但如果这一 MHC 识别过程出现问题,癌症具有传染性。

不幸的是,我们知道,只要接受者的免疫功能足够低下,人类也会出现这种情况。早在 1954 年,一位名叫 Chester Southam 的病毒学家就给囚犯和老年人注射了 HeLa 细胞(从一位名叫 Henrietta Lacks 的女性身上提取的癌细胞,在全世界的癌症研究中使用)。其中一些人患上了癌症,因为他们的免疫系统无法将这些细胞识别为外来细胞,并允许它们增殖。

类似的现象也发生在塔斯马尼亚恶魔身上,但原因不同。

袋獾生活在塔斯马尼亚岛,这是一个与世隔绝的生态系统,位于澳大利亚大陆以南 150 英里处。由于袋獾长期以来一直在相对较小的种群内杂交,因此其遗传多样性并不高。它们都非常相似,这使得它们的 MHC 分子也非常相似。仅凭这一点并不意味着所有袋獾都会患上完全相同的癌症,但这确实使它们容易患上传染性肿瘤。

然后,它们还有令人讨厌的习惯,那就是互相咬脸。袋獾极具攻击性,它们经常通过互相咬来确立统治地位。它们咬得非常用力,甚至会咬出血来(通常会咬掉一些肉),而且由于肿瘤生长在它们的脸上,一只动物的癌细胞很容易与另一只动物的癌细胞混合,进入受体的血液。

至少一种癌症似乎还发生了突变,导致 MHC 分子被删除,从而使免疫系统难以检测到,再加上一些额外的基因改变,使肿瘤能够逃避宿主的免疫细胞(研究人员尚未分析第二种肿瘤)。

所有这些因素共同导致袋獾特别容易患上这些传染性癌症。这意味着,当生活在岛屿东北部的一只雌性袋獾身上长出一个肿瘤时,肿瘤能够迅速蔓延到整个种群。研究人员于 1996 年首次发现了这种肿瘤的迹象,而在此期间,这种肿瘤已席卷了袋獾。他们发现了第二个肿瘤,它与第一个肿瘤在很多方面相似,但与第一个肿瘤无关,它出现在岛屿南部的一只雄性袋獾身上。

这两种肿瘤正在肆虐人类。这就是为什么这些科学家决定对肿瘤进行取样并进行基因分析:弄清楚癌细胞是如何运作的,从而如何阻止它们。

一张看似可爱的魔鬼照片。Mathias Appel

虽然每种癌症都不同,但癌症中发生突变的细胞通路往往遵循类似的路径。从根本上讲,癌症是分裂的问题。你的细胞已经发生突变,现在其中一些细胞的增殖速度比应有的速度快得多,这会给它们生长的任何器官带来问题。这意味着参与细胞生长的通路通常会发生突变,以至于它们总是处于“开启”状态(癌细胞不断收到信号告诉它们分裂)。

靶向治疗药物就是基于这些途径。我们本质上设计了一种干扰该途径的分子——也许它使用另一种分子阻止其与受体结合,或者关闭该途径中的一种关键蛋白质——然后那些被破坏的癌细胞就会死亡。(这与通过阻止细胞分裂起作用的标准化疗不同。)

而且由于我们细胞中的蛋白质和袋獾细胞中的蛋白质几乎相同,因此我们用来杀死人类癌症的某些药物似乎也对袋獾有效。当研究人员在实验室中对袋獾细胞测试化学疗法(靶向和非靶向)时,其中几种药物有效地抑制了癌细胞。

重要的是要记住,这只是一项体外实验,我们不确定这些药物是否会在真正的袋獾身上起作用,而不是在培养皿中的细胞中起作用。但这是向前迈出的重要一步。现在我们知道哪些化疗可能有效,保护主义者可以在活体袋獾中测试它们。也许它会失败——当然,许多人类癌症试验都失败了。但这确实是我们现在唯一的解决方案。

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