大象獨有的「殭屍基因」,是癌症治療新契機?

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圖片來源:路透社

問問大家:到底是人類還是大象更容易患上癌症?癌症由 DNA 受損的細胞不正常增生所引起,以此推算,生物體型愈大,細胞便愈多;壽命愈長,便有更多時間和機會產生致癌的基因突變。然而,根據世衛數字,人類中每 6 宗死亡個案便有 1 宗與癌症有關,即約 17%;相對地,只有少於 5% 大象是死於癌症。科學家一直試圖破解箇中玄機,希望能為癌症治療技術帶來進展。

不少科學家研究動物經演化產生對癌症的自然抗性,嘗試找出幫助人類治療甚至預防癌症的新方法。不久之前,期刊 Cell Reports 刊登一篇報告,研究人員發現大象有一種「殭屍基因」,這種基因是白血病抑制因子 6(Leukemia Inhibitory Factor 6,簡稱 LIF 6)。它本為不活躍、沒有甚麼作用的偽基因(pseudogene),即經突變後失去原有功能的基因,就像已死一樣。但研究人員卻發現它會「起死回生」,除掉受損細胞,為大象抵抗癌症。研究者之一,芝加哥大學演化生物學家 Vincent J. Lynch 指:「如果細胞能夠自我消除,那麼受損的 DNA 就再不能引起癌症了。」

在 2015 年,猶他大學小兒腫瘤學家 Joshua Schiffman 及其團隊同樣好奇:為甚麼體型和罹癌率並不是正向關係?這在學界稱為「皮托悖論(Peto’s paradox)」。Schiffman 團隊發現,大象擁有更多腫瘤抑制基因 P53 的基因複本 —— 人類只有 1 對,大象卻有 20 對。而 Lynch 此次研究,更發現 P53 和 LIF 6 在大象體內的分工和作用。

圖片來源:路透社

P53 就如一個診斷者的角色,能辨識受損 DNA。當其偵測到受損基因,便會啟動 LIF 6,令本來看似沒有功能的它「起死回生」,並消滅相關細胞。未有參與此研究的加州大學生物學家 Amy Boddy 解釋,假如細胞有小問題,就能被修復,但若然細胞損傷太嚴重而有變成癌症的風險,P53 會命令殺死這些細胞來抑制癌細胞的出現和擴散。

研究推測,LIF 6 基因在 5,900 萬年前大象的長鼻目祖先身上已出現,而額外的 P53 基因複本也只出現在體型較大的大象祖先身上,並認為這是透過生物演化而來、有著良好平衡的機制。就如 Schiffman 所指:「我認為這是 5,900 萬年的研究和開發。大自然利用  5,900 萬年來嘗試探究避免癌症的最佳方法。」

不過一切都尚有待進一步探究。曾經有研究嘗試利用老鼠檢驗 P53 的功能,發現增強 P53 基因的活動會加速衰老,而新發現的 LIF 6 同樣有待深入研究。團隊希望大象這種獨特的癌症防禦系統,能夠幫助治療人類的癌症。Lynch 說:「演化過程已經進行了數百萬年,而且演化出有癌細胞抗性的生物,所以何不看看演化過程是怎樣的,讓我們了解可以怎樣做到。」