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【论文故事】癌基因,和多细胞生物的历史一样古老

每年全球有数百万人被诊断出患有癌症。多年来医学界一直在争论,癌症是否可以被彻底根除。最近德国基尔大学的研究者们得出了一个发人深省的结论:“癌基因的历史与多细胞生物的历史一样古老,它也许永远不会被彻底根除。”研究论文已于6月24日发表在《自然·通信》(Nature Communications)上。

导致肿瘤的主要原因就是所谓的癌基因。在接受果壳网采访时,论文通讯作者、基尔大学动物研究所的演化生物学家家托马斯·波什(Thomas C. G. Bosch)教授表示:“一些证据表明,在比水螅更加原始的真后生动物(比如海生的水螅纲生物,像贝螅和珊瑚虫等)中,组织恒定(tissue homeostasis)有时会被打破,例如干细胞分化出现错误或者细胞凋亡受到干扰。在这些更加原始的生物中,也曾发现过肿瘤。不过我们的分子数据清楚地显示,导致肿瘤形成的基因可追溯到最早的真后生动物。”不过目前还不清楚这些早期的动物是否曾经历过癌症的痛苦,以及肿瘤在这些简单的多细胞生物体内的形成机理。(译注:真后生动物,学名Eumetazoa,指所有具有组织分化的多细胞动物。后生动物中只有扁盘动物门,多孔动物门和中生动物门不属于真后生动物。真后生动物可再分为两侧对称动物和辐射对称动物,水螅即属于辐射对称动物。)

水螅是一种非常原始的动物,与珊瑚虫很类似。波什对水螅的干细胞和组织生长调控进行了多年的研究,他表示:“目前,我们发现有两种不同的水螅会长出肿瘤。”对于研究中所使用的两种水螅,波什向果壳网介绍道:“水螅属下的生物可以分成四群,分别是oligactis群、vulgaris群、viridissima群和braueri群。这次研究中用到两种水螅, Hydra oligactisPelmatohydra robusta (也叫Hydra robusta),都属于水螅属下的oligactis群,亲缘关系非常近。这两种水螅在大约1亿年前就已经出现了。”

这个研究团队还研究了整个生物体与肿瘤产生有关的细胞原因。水螅(产生肿瘤的原因是)本应用来性别分化的干细胞大量积累,且不受到正常的细胞程序性死亡调控而减少。有趣的是,这些肿瘤细胞只发生在雌性水螅上,类似于人类的卵巢癌。

“当我们对肿瘤进行更加细致的分子分析后发现,有一个基因在肿瘤组织中变的非常活跃,它会阻止肿瘤细胞的程序性死亡。”基尔大学动物研究所的德国洪堡奖学金获得者,本次研究贡献次位的亚历山大·克里姆维奇(Alexander Klimovich)解释道。“在人类的很多种癌症中,也存在类似水螅这样,细胞无法正常凋亡的情况。这就造成了肿瘤的生长和扩散。”另外,研究者还发现这些肿瘤细胞具有入侵性。这意味着,将肿瘤细胞引入一个健康的生物体后,它会引发生物体产生肿瘤。因此,波什总结道:“癌细胞的入侵性也是演化早期就具有的特点。”

全球在抗癌事业上的资金投入是十分庞大的。据估计,2012年仅美国就投入了超过5000亿美元作为癌症研究经费。全球癌症研究为癌症预防、诊断和治疗提供了更多的方法,这些都是抗癌成果的实例。然而当研究工作具体到一些常见的肿瘤时,却只取得了缓慢的进展。 根据2014年世界癌症报告(World Cancer Report 2014),目前在德国每四个人就有一个死于癌症,并且这一数字还在持续上升。著名理论物理学家及科普作家保罗·戴维斯(Paul Davies)曾在2012年表示:“很明显,我们只有站在生物史观的高度,才能完全理解癌症。”

这次在水螅体内发现的原始形态的肿瘤,使该领域的研究向前迈进了一大步。波什认为:“我们的研究再次证明,像水螅这类原始动物,能够为我们在研究类似癌症这样的复杂问题中提供许多信息。我们的研究还表明,像上世纪70年代人类提出的‘抗癌战争(War on Cancer)’计划可能永远无法成功。然而毕竟,知己知彼才能百战百胜。”(编辑:球藻怪)

花落成蚀Calo对本文亦有贡献。

信息来源:ScienceDaily,Cancer 'as old as multi-cellular life on Earth: Researchers discover a primordial cancer in a primitive animal

参考文献

  1. Tomislav Domazet-Lošo, Alexander Klimovich, Boris Anokhin, Friederike Anton-Erxleben, Mailin J. Hamm, Christina Lange, Thomas C.G. Bosch. Naturally occurring tumours in the basal metazoan HydraNature Communications, 2014; 5 DOI: 10.1038/ncomms5222

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发布于2014-06-30, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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昀皓

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