弓头鲸的 DNA 提供了对抗癌症的线索：NPR

寻找抗癌新方法的科学家认为，他们可能已经在弓头鲸细胞内发现了一种有希望的新线索。

研究结果发表于 杂志 自然，是一个不断发展的领域的一部分，该领域研究像弓头鲸这样的长寿动物如何设法继续运输而不被恶性细胞杀死。

在癌症生物学中，有一个难题被称为佩托悖论：大型动物有大量细胞，理论上这意味着患癌症的机会更多。长寿的生物体有更多的时间获得将健康细胞转变为癌细胞所需的突变。

然而——“事实并非如此，”说 维拉·戈尔布诺娃，罗切斯特大学生物学家。 “这表明这些大型且寿命较长的动物在进化过程中具有额外的抗癌保护作用。”

戈尔布诺娃和她的同事现在表示，他们在弓头鲸（一种长寿的庞然大物）身上找到了这样的保护。这些动物利用一种它们大量产生的蛋白质来修复断裂的 DNA。

戈尔布诺娃说：“它们不是消除恶性细胞，而是更好地维护细胞，这样它们就不会积累那么多突变。”

文森特·林奇布法罗大学的一位进化生物学家没有参与这项研究，他认为这些发现有一天可能会有更广泛的应用。 “对人类健康和疾病的转化确实很复杂，”他说，“但你也许能够开发出一种模仿我们从其他物种学到的治疗方法。”

人的一生是两辈子

在其他工作中，研究人员发现 大象有自己的方法 以降低患癌症的风险。它们有 20 个抑癌基因拷贝，有时被称为“基因组的守护者”。它产生一种称为 p53 的蛋白质。人类只有一份副本。

这种蛋白质有助于消除癌前病变和开始异常生长的细胞。 Gorbunova 说：“p53 蛋白可以引发细胞死亡。” “细胞会自杀。”这种蛋白质还可以启动 DNA 修复并阻止细胞分裂。

人们认为，随着该基因拷贝数的增加，大象就能消除更多潜在有问题的细胞，从而降低其癌症发病率。

戈尔布诺娃和她的同事希望将这项研究发挥到极致。 “我们决定：如果我们观察比大象还要大的鲸鱼怎么办？”她说。

他们把目光投向了弓头鲸。它们不是最大的鲸类动物，但戈尔布诺娃说它们是寿命最长的动物，寿命可以超过 200 岁。这是阿拉斯加因纽特人几代人都知道的事情——据一项报道，当地捕鲸船长告诉生物学家， 这些动物活了两辈子。

科学家通过检查鲸鱼晶状体中的蛋白质并对嵌入这些动物肉中的鱼叉进行测定，证实了这一观察结果。

戈尔布诺娃对弓头鲸特别感兴趣，因为“我可以告诉你，没有关于恶性肿瘤的报道，”她说。

她联系了阿拉斯加州巴罗的 Iñupiaq 社区，该社区 狩猎弓头鲸以维持生计。 “他们每年使用划艇等传统方法捕获极少量的鲸鱼，”她说。 “他们非常友善地同意与我们分享非常小的碎片，以便我们进行研究。因此，如果没有阿拉斯加因纽特捕鲸者的慷慨，这一切都是不可能的。”

事实上，戈尔布诺娃说，在未来，这项研究可能会让因纽特人受益，因为这个社区正在努力解决这个问题 癌症发病率上升。

少量蛋白质，大作用

戈尔布诺娃和她的团队手里拿着新鲜的弓头鲸组织，开始了他们的实验。她认为，由于弓头鲸比大象大，也许它们甚至有 更多的 制造 p53 的肿瘤抑制基因的副本。

“但这不是我们发现的，”她笑着说。 “我们可以建立一些假设，但大自然证明我们是错的。”

研究人员考虑了鲸鱼还可能采取哪些措施来避免癌症。 “也许它们从一开始就不允许细胞积累突变，”戈尔布诺娃说。 “只是不要让事情恶化到需要消灭细胞的程度。”

戈尔布诺娃认为，这样的策略可能涉及更好的 DNA 修复，因为 DNA 断裂可能很危险并导致癌症。事实证明确实如此。

“人类非常擅长修复 DNA 断裂，”戈尔布诺娃说。 “但是鲸鱼甚至比人类更好——几乎好两到三倍。它们没有丢失DNA片段。它们正确地融合了末端。”

弓头鲸的这种能力至少部分源自一种名为 CIRBP（冷诱导 RNA 结合蛋白）的蛋白质。戈尔布诺娃说，弓头鲸细胞中的这种物质比其他物种中的含量要丰富得多，并且它是由寒冷激活的基因产生的。

她这样解释这个逻辑：“对于能活两个多世纪的弓头鲸来说，通过修复损伤来维持健康的细胞可能比像大象那样杀死这些细胞更有利。鲸鱼的策略是投资于维护而不是清理。”

当研究人员使人类细胞过量产生这种蛋白质时，这些细胞会更有效地修复 DNA 断裂。当它们让活果蝇产生大量蛋白质时，“它们的寿命开始延长，而且对 DNA 损伤的抵抗力也更强，”戈尔布诺娃说。 “对我们人类来说，最重要的信息是还有改进的空间。”

她说，提高人类体内这种蛋白质的水平有一天可能有助于减缓我们细胞积累突变的速度。她认为：“如果我们了解这种异常长寿的哺乳动物的长寿机制，也许我们可以找到一种方法来临床转化这种机制，以造福人类健康。”

充满可能性的海洋

艾米·博迪加州大学圣巴巴拉分校的进化生物学家没有参与这项研究，他发现这一结果令人印象深刻，并且对比较肿瘤学领域的人们很有帮助，比较肿瘤学是一个专注于跨物种癌症和肿瘤形成、生长和抑制的领域。

“我们希望能够更好地治疗人类癌症，”她说。 “因此，知道动物已经进化出不同的途径来长寿和防御癌症，并通过进化进行测试，真的很令人兴奋。”

此外，研究大象和其他物种的博迪认为，将长寿动物可能给我们带来的人类健康可能取得的进步联系起来，可能会传递出强有力的保护信息。她补充说，对于容易灭绝的动物来说尤其如此。 “我们应该防止偷猎，因为它们是这些令人惊叹的神奇生物，也许有一天可以帮助人类健康。”

尽管如此，博迪指出，任何抗癌策略都必然需要妥协。 “这些鲸鱼细胞所做的就是修复损伤，”她说。 “但是这样做的代价是什么？因为必须有大量的精力和投资。”

林奇也没有参与这项研究，他认为结果令人信服，并表示这只是一个开始。他认为弓头鲸和大象等动物（更不用说一些异常的小型生物，如 蝙蝠 和 裸鼹鼠）可能已经进化出其他方法来预防癌症。

“我们确实发现了一些导致其抗癌的机制，”他说。 “将会有更多的事情需要识别，这很酷，因为它让我们有事可做。”

戈尔布诺娃说，这是超越小鼠和果蝇等典型实验动物的力量。 “如果我们只研究非常短命的生物体，我们就无法真正找到长寿机制，因为它们不具备这种机制，”她说。

相比之下，鲸鱼和大象在这个星球上生活多年，似乎可以教给我们很多东西。