一项新研究调查了数百种脊椎动物的癌症发病率

这些发现为癌症的进化提供了新的见解，同时也对进化生物学中的一个关键概念--佩托悖论提出了挑战。

佩托悖论认为，体型较大的动物由于细胞数量较多、寿命较长，癌症发病率应该相应较高。 然而，这项研究表明，虽然癌症发病率会随着体型的增大而增加，但增加的幅度很小。 这加强了大型动物已经进化出强大的癌症抑制机制的观点，但也凸显了癌症风险在不同物种间表现的新的复杂性。

研究显示，癌症发病率往往随着体型和细胞突变率的增加而增加，但随着妊娠期的延长而减少，从而为佩托悖论增添了细微差别。 这表明，体型、寿命和抗癌能力之间的关系比以前所理解的更加错综复杂。 这些结果加深了我们对癌症进化的理解，并为开发更有效的疗法提供了线索。

卡洛-马利 资料来源：亚利桑那州立大学生物设计研究所

这项研究的主要作者卡罗-马利（Carlo Maley）说："直到最近，我们才知道除了人类、狗和裸鼹鼠之外，其他物种的癌症发病率。"我很高兴能发现癌症发病率极低的各种不同物种。 它们可以向我们展示大自然是如何解决预防癌症问题的。"

马利是生物计算、安全和社会生物设计中心（Biodesign Center for Biocomputing， Security and Society）的研究员、亚利桑那大学生命科学学院教授和亚利桑那癌症进化中心主任。

除了亚利桑那大学的同事外，马利还与来自美国和国际顶尖研究机构的跨学科团队合作。 这项研究发表在本期《癌症发现》杂志上。

这项研究的数据收集自 99 家动物园、水族馆和其他在管理环境中照料动物的机构。 兽医病理学家对动物进行了尸体解剖，以确定肿瘤并区分良性和恶性病例，从而使研究人员能够评估各种动物的癌症发病率。

值得注意的是，某些物种的癌症发病率异常高。 例如，高达 63% 的雪貂罹患肿瘤，负鼠和刺猬也有类似的高癌症风险。 研究结果表明，生命周期较短的动物可能没有足够的进化压力来发展强大的癌症防御能力。 相比之下，普通鼠海豚、罗德里格斯果蝠和黑脚企鹅等物种的癌症发病率明显较低，只有不到2%的个体患病。

一般来说，哺乳动物的良性和恶性肿瘤发病率最高，其次是爬行动物、鸟类和两栖动物。 这些结果凸显了动物的特征（如体型、寿命和繁殖时间）与癌症风险之间的复杂关系。

大象和鲸鱼等物种虽然体型庞大、寿命长，但它们的癌症发病率却出奇地低。 这可能是由于TP53等抑癌基因有多个拷贝，以及其他尚未发现的机制。 例如，大象有额外的TP53拷贝，但也显示出对DNA损伤的敏感性增加，这导致受损细胞在癌变之前就被消灭。

其他癌症防御机制

除了 TP53 外，研究还发现了其他潜在的癌症防御策略。 例如，体细胞中随机突变较少的物种往往癌症发病率较低。 这表明，通过强有力的 DNA 保护和修复机制最大限度地减少突变，可能是某些物种保护自己免受癌症侵害的另一种方式。

另一个重要发现是，妊娠期较长的物种往往癌症发病率较低。 研究人员推测，较长的妊娠期可能为细胞提供了更多的机会进行适当的自我调节，从而降低了发生可能导致癌症的高影响突变的可能性。

研究人员还对不同物种进行了DNA损伤反应测定，以进一步探索癌症抑制机制。 他们测量了不同动物细胞对辐射和化疗的反应，重点是细胞周期停滞和程序性细胞死亡（凋亡）--这些方法用于在异常细胞发展成癌症之前将其终止。 虽然这些反应因物种而异，但它们与癌症发病率并无直接关联。 这表明，免疫系统功能或新陈代谢过程等其他因素可能在抗癌过程中发挥着更关键的作用。

亚利桑那癌症进化中心和亚利桑那大学的合著者扎克-康普顿（Zach Compton）说："我们很高兴能利用大自然的抗癌策略来预防人类癌症。"

拓展跨物种知识

总之，这些发现突出表明，人们发现了具有超级防癌能力的物种。 研究人员现在开始研究它们是如何做到这一点的。

初步证据表明，不同物种有多种抗癌策略，包括警惕的DNA修复机制、较低的突变率和较长的妊娠期。 了解这些自然防御机制可以为人类带来新的癌症预防策略和治疗方法。 反之，了解为什么某些物种特别容易罹患癌症，也可以解释人类的癌症综合症。

研究人员强调，有必要在这些发现的基础上开展进一步研究，扩大我们对跨物种癌症的了解。 从野生种群中收集更多数据并研究更多物种，可能会发现癌症抵抗力或易感性的新模式。 这些努力还可能带来癌症预防方面的突破，使人类和许多其他动物物种受益。

编译自/ScitechDaily