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为什么蓝鲸不会得癌症?

2023-04-03健康

结论:鲸也得癌症,但概率比较小,因为鲸的基因组中含有很多抑癌基因。

这里不得不提到 佩托悖论。佩托悖论( Peto's paradox 由英国统计学家和流行病学家理查德·佩托1977年提出 [1] ,指在物种水平上,癌症的发生率与生物体中的细胞数量无关。例如,尽管鲸鱼的细胞数量多于人类,但人类的癌症发病率却远远高于鲸鱼。而如果整个细胞致癌的概率是恒定的,那么鲸鱼的癌症发病率应当高于人类。目前,已有研究通过统计数十种体型不同的哺乳动物癌症发生率,支持了佩托悖论 [2]

那为何体型大的动物患癌率反而比较低呢?

一种假说认为,体型越大的动物基因组中存在 更多的抑癌基因 ,来维持多细胞的正常状态。目前,这个假说得到了许多研究的证实,比如人基因组中只有1个抑癌基因,而大象的基因组中有20个肿瘤抑制基因,猛犸象残存的基因组中也有14个,而与大象最亲近的活体亲戚海牛和鬣狗的DNA中只有1个 [3]

2019年,一项对包括座头鲸在内的鲸目基因组的组装和分析显示, 鲸目基因组中包含约25个抑癌基因,其中座头鲸基因组中有5个 [4] 。2021年,另一篇文章通过基因组分析也得出相同结果,即鲸目动物基因组通过重复和正向筛选积累了很多抑癌基因,因此它们较少概率得癌症 [5]

虽然两篇研究中都没有涉及蓝鲸,但以蓝鲸和座头鲸们之间的亲缘关系,抑癌基因数量应该大差不差。

另外,鲸目动物的基因组亲缘性比较分析显示,鲸基因组和牛比较相近,两者大约在6000万年前开始分别进化。

常见的抑癌基因在不同鲸基因组中的分布

虽然,鲸得癌症的概率比较小,但不代表它们不得癌症。1994年的一篇文章提到,在加拿大的圣劳伦斯河流域生活着约500头白鲸。但由于当地污染,许多白鲸得了癌症。1988年至1990年, 24只尸体中有12只患癌。 而1994年之前一共报道了75例鲸类癌症,其中有28例(37%)是来自圣劳伦斯河口的白鲸。如此高的肿瘤患病率可能表明污染物通过直接致癌作用和/或降低了该种群群对肿瘤的抵抗力 [6]

这个事例从侧面说明一个问题,连抑癌基因丰富的鲸都抵挡不了人类生产的污染物,那么只有一个抑癌基因的人类,面对同样程度的污染时,得癌症的风险岂不是要高的离谱?

癌症诱发的分子机制

一些回答中提到,"鲸的肿瘤大小相对于鲸的体型来说可以忽略不计,因此得不得癌关系不大",不知道是从哪得来的结论。很多人类的癌症体积也并不大(几毫米?)相对人一米八几大个,也微乎其微,但经不住它转移的到处都是啊,该呜呼还是得呜呼。

参考

  1. ^ The real war on cancer: the evolutionary dynamics of cancer suppression https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3567467/
  2. ^ Potential Mechanisms for Cancer Resistance in Elephants and Comparative Cellular Response to DNA Damage in Humans https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2456041
  3. ^ How elephants avoid cancer https://www.nature.com/articles/nature.2015.18534
  4. ^ Return to the Sea, Get Huge, Beat Cancer: An Analysis of Cetacean Genomes Including an Assembly for the Humpback Whale (Megaptera novaeangliae) https://academic.oup.com/mbe/article/36/8/1746/5485251
  5. ^ Positive selection and gene duplications in tumour suppressor genes reveal clues about how cetaceans resist cancer https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2020.2592
  6. ^ Tumors in St. Lawrence beluga whales (Delphinapterus leucas) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7941233/