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防走失，电梯直达安全岛报人刘亚东A

来源：返朴作者：阿克蒂皮斯

进化与癌症如影随形，进化塑造了生命也同样创造了癌症。在生命之树上，从海绵到仙人掌，从狗到大象，科学家都发现了它们身上存在进化的遗迹——癌症。但同时我们也发现了抑制肿瘤的新机制。

本文经授权节选自《狡猾的细胞：癌症的进化故事与治愈之道》（中信出版社）第四章《癌症长满生命之树》，标题为编辑所加，内容有删改。点击文末“阅读原文”可购买此书。点击“在看”并发表您的感想至留言区，截至年7月25日中午12点，我们会选出2条留言，每人赠书1本。

当乔舒亚·席夫曼（JoshuaSchiffman）的伯尔尼兹山地犬被诊断出患有癌症时，席夫曼难以相信这是真的。席夫曼是一名研究癌症的科学家，也是一名儿科肿瘤医生，他自己也是癌症幸存者。让他万万没有想到的是，他自己心爱的宠物也成了他所研究的疾病的受害者，而他自己十几岁的时候就曾患过这种疾病。席夫曼意识到，癌症不仅仅是一种影响人类的疾病，它也影响着生命之树上的许多其他生物。

自己的宠物身患癌症，这样的经历促使席夫曼去更多地了解狗对癌症的易感性，他惊讶地发现它与人类的癌症易感性有许多相似之处。和人类一样，BRCA1/2基因的突变也会增加狗患上乳腺癌和卵巢癌的风险。狗的癌细胞也有TP53基因突变。在人类当中，TP53基因突变会导致一种被称为李–佛美尼的综合征。这是一种遗传性疾病，患者一生中更容易患上癌症。患有慢性髓细胞性白血病的狗甚至被发现携带有BCR/ABL染色体易位，它和我在第三章中讨论的染色体易位是同一个，在人类慢性髓细胞性白血病中非常典型。[1]

狗的癌症和人类癌症的相似性远不只在于遗传风险因素，如BRCA、TP53和BCR/ABL基因的变化。狗和人类患癌症的风险都与较大的体型有关。[2]在上一章中，我们看到因为细胞增殖和控制细胞行为之间的权衡，身体迅速地长大会导致更高的癌症风险。当生物个体行走在发育的平衡钢索上时，它们的细胞必须在过度增殖和过度控制之间取得平衡，个体才能正常发育，成年之后才能成为演化上的适者。因此，如果所有其他因素都一样的话，我们可能会看到体型较大的生物更容易患癌症。

然而其他因素并非都一样——至少大象就是个反例。大象的细胞数量比我们多倍，然而，它们的癌症发病率却比我们低得多。[3]事实上，如果我们比较不同的物种，我们会发现更大的体型并不会带来更高的癌症风险，这种更高癌症风险与更大体型之间的相关性似乎只在物种之内才会出现。在上一章中我们知道，体型变大会增加癌症风险，是因为需要更多的细胞分裂才能长成一个更大的身体并维持它。那么，为什么在各个物种之间，体型与癌症的风险不存在相关性呢？

在本章中，我将给大家讲述演化是如何解决这个被称为佩托悖论[4]的难题的。我还将仔细探讨一下生命之树上的不同物种对癌症的易感性有所不同的一些原因，从最简单的多细胞生物到大型、复杂的生物，如大象。了解癌症如何影响其他生命形式，以及生命如何演化出抑制癌症的能力，可以帮助我们深入了解我们作为人类为什么容易患上癌症，并对我们制定新的癌症治疗和预防策略提供指导。

癌症遍布不同生命形式

在这本书的开头，我谈到了仙人掌，以及它们由于正常的细胞增殖失去控制而产生的让人叹为观止的各种冠状、多节状以及和大脑一样的生长结构。这些仙人掌令人好奇，因为本质上，它们就是癌症的仙人掌版本——细胞已经成功逃脱多细胞行为的正常限制，开始失控生长。

凤头仙人掌就是缀化植物的一个例子。像仙人掌这样的植物实际上是形态多样的，其生长样式往往有很多不同的面（faces），因此学者用术语“缀化”（fasciation）来描述之。当植物生长尖端的细胞（被称为分生组织细胞）从单个尖端扩张成一排细胞时，就可能出现缀化。这些细胞分裂时，会形成一个扩大的增殖细胞带，这些细胞会长成扇形，有时甚至会折叠起来，形成像人的大脑那样的生长模式。这种缀化现象并不仅仅局限于仙人掌，它在许多其他植物中也会出现。有些花可以发生缀化，长成形状怪异、被拉长的花朵。烟草植物也经常发生缀化，改变其叶子形状和开花的图案。即使是松树这样的大树，也可能会发生缀化，导致树干变得宽阔而沉重，看起来不太稳定。在它们长高的过程中，这些树干会膨胀成扇子的形状。

长了冠的粗枝木麻黄，它没有长出典型的分支结构，而是形成了一个由分化失调的组织组成的大的扇形。丨图源：ForestandKimStarr/Flickr

多年来，我对仙人掌的兴趣让我迷上了缀化现象，后来进一步扩展到整个生命之树，最终覆盖多细胞生命的所有分支。从技术层面来讲，绿藻也属于植物——包括高大的松树到池塘里的浮渣在内的所有生物体。我和同事们发现，癌症和类似癌症的生命现象在绿藻中会发生，在生命之树的所有其他分支之中也会发生。我们在蛤、昆虫、各种动物、珊瑚、真菌，当然还有植物中都找到了它们存在的证据。

我们发现在多细胞生命的每个分支上都有癌症和癌症样现象（分化失调和过度增殖）的报道。丨图源：参考文献[5]

我们还发现，在所有这些不同物种当中，癌症的发生总是与违背多细胞合作的基本原则有关：对细胞增殖调控的破坏、异常细胞存活、混乱的细胞分工（换句话说，细胞分化过程失控）、营养资源的垄断以及对细胞外环境的破坏。我在前面已经提到，不同物种身上的癌症和类似癌症的现象都可以用细胞作弊这一共同的框架来讨论。与许多其他我们可以使用的定义不同，把癌症定义为细胞作弊可以让我们跨越生物学上各不相同的物种来讨论癌症。

通常来讲，癌症是一个以动物为中心的定义，使用癌细胞的侵袭和转移作为标准。细胞侵袭要求细胞突破其基膜，但并非所有生物的组织都由基膜包裹起来，也并非所有生物都拥有可方便癌细胞转移的循环系统。要定义癌症，将重点放在细胞作弊上会是一个更加通用的方法，这使我们能够在不同的物种之间使用一套广泛适用、与多细胞合作各个部分密切相关的特征。

许多生物学家认为，侵袭性癌症不可能发生在植物身上，因为植物拥有细胞壁和更加固定的组织结构。然而，我们已经看到，植物很容易受到类癌生长（缀化）的影响。这些生长虽然不是侵袭性的，但是它们具有与癌症有关的细胞作弊的所有特征：细胞过度增殖、应当死亡的细胞没有死去、营养资源垄断、细胞分工系统崩溃（花的形状遭到破坏），以及对细胞与细胞之间共享环境的破坏（例如，增加组织死亡的可能性，使整棵植株更容易被感染）。而且，侵袭性生长有时也会在植物身上发生。我们在回顾生命之树上的癌症时，惊喜地发现有一篇论文报道了植物身上的一种侵袭性生长——研究者发现了一排突破现有组织的侵袭性细胞[6]。

这种侵袭性的生长甚至也能够满足对癌症的更严格的传统定义，这表明根据所有检测方法和定义标准来看，植物也可能会得癌症。

目前为止，我们还没有在数据库（由加州大学圣巴巴拉分校的艾米埃米·博迪（AmyBoddy）创建的全面记录癌症的数据库，约17万份动物记录，来自约个物种）中发现任何完全不得癌症的动物——每个至少有50份动物记录的物种都至少存在一个肿瘤案例。在撰写本书时，在数据库中发现的癌症发病率最高的物种是白鼬、刺猬和豚鼠。其他癌症发病率非常高的动物包括猎豹和袋獾（甚至在除去袋獾可传染的面部肿瘤的病例的情况下，其发病率依然很高）。

除了建立跨物种癌症风险数据库之外，我们还在研究扁盘动物和海绵——我们发现，纵观所有物种的患癌情况，这些“简单”的生命形式似乎能够抵抗癌症（扁盘动物和海绵不在我们上面讨论的比较肿瘤学数据库中，因为它们通常不是由兽医治疗的，也不是在动物园里治疗的，而数据库里的数据是从这两处获得的）。

我的同事和合作者安杰洛·福尔图纳托（AngeloFortunato）负责该项目，重点

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