大象身上的“僵尸”基因?qū)⑹谴驍“┌Y的關(guān)鍵？ _大象

以它們龐大的體型與長(zhǎng)壽來(lái)看，大象罹癌率出乎意料的低。研究人員希望能厘清背后機(jī)制，并借此發(fā)展出針對(duì)人類罹癌的療法。Photo by MICHAEL NICHOLS
（）據(jù)美國(guó)國(guó)家地理（撰文：MAYA WEI-HAAS 編譯：曾柏諺）：大象身上的「僵尸」基因，將是打倒癌癥的關(guān)鍵？這種新接受測(cè)試的基因，也許正是這些溫和大個(gè)子出人意料地罹癌率極低的關(guān)鍵。
我們的身體約由30兆個(gè)細(xì)胞組成，在與許多微生物群搭配之下，這支細(xì)胞交響樂(lè)隊(duì)讓你的身體整天「嗡嗡嗡」──心臟噗通作響、腸道咕嚕蠕動(dòng)、肌肉蓄勢(shì)待發(fā)！隨著身體生長(zhǎng)，細(xì)胞會(huì)藉由分裂新細(xì)胞來(lái)汰換老舊細(xì)胞，不過(guò)在除舊布新的過(guò)程里，基因的錯(cuò)誤還是在所難免會(huì)出現(xiàn)，而這些錯(cuò)誤通常會(huì)轉(zhuǎn)變成癌癥。
統(tǒng)計(jì)上而言，更大的動(dòng)物有著更多的細(xì)胞，因此應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)更多癌癥。按這個(gè)邏輯，大象的細(xì)胞量比其他較小的哺乳類高出數(shù)百倍，應(yīng)該會(huì)因此飽受較高的罹癌率所苦吧？不過(guò)事實(shí)并非如此。
如今一份發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)導(dǎo)》（Cell Reports）期刊的研究為解開謎底帶來(lái)新線索，關(guān)鍵或許就是一種最近復(fù)活的「僵尸」基因。
「以演化生物學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，這實(shí)在太迷人了。」并未參與這此次研究的猶他大學(xué)小兒腫瘤學(xué)家約書亞．席夫曼（Joshua Schiffman）表示：「這是個(gè)非常好的開始，」但他也謹(jǐn)慎地提到需要更多測(cè)試來(lái)佐證這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)：「我想我們才站在起跑點(diǎn)呢。」
關(guān)于身體尺寸的難題
席夫曼與團(tuán)隊(duì)在2015年發(fā)表了一篇論文，詳述了生物「體型與罹癌率兜不攏」──這個(gè)難題如今被稱做皮托悖論（Peto's Paradox）──背后的重大發(fā)現(xiàn) 。他們發(fā)現(xiàn)這種鼻子晃來(lái)晃去的生物擁有腫瘤抑制基因P53的額外基因復(fù)本（copy）──人類只有一份，而大象有20份。
不論是人類、大象或者其他動(dòng)物，當(dāng)細(xì)胞在體內(nèi)分裂時(shí)，P53就像一個(gè)負(fù)責(zé)幫基因進(jìn)行病況分類的醫(yī)師一般。「P53能夠辨識(shí)出DNA的損傷，然后說(shuō)『ok我們有哪些選項(xiàng)？』」。同樣并未參與此次研究，加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的生物學(xué)家艾美．博迪（Amy Boddy）解釋道。只有一點(diǎn)小問(wèn)題的細(xì)胞能被修復(fù)，不過(guò)如果細(xì)胞損傷的太嚴(yán)重而成為一個(gè)癌癥風(fēng)險(xiǎn)，P53會(huì)命令他們死亡來(lái)取代修復(fù) 。
當(dāng)多數(shù)動(dòng)物選擇修補(bǔ)細(xì)胞損傷時(shí)，大象的細(xì)胞更常選擇后者。芝加哥大學(xué)的演化生物學(xué)家，同時(shí)也是本篇研究作者之一的文森．林奇（Vincent Lynch）解釋道：「大象很怪，他們的細(xì)胞在DNA損傷后，就會(huì)直接死亡。」林奇希望能知道背后原因，他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)針對(duì)大象額外的P53基因進(jìn)行了獨(dú)立檢驗(yàn) 。
沉默的殺手
林奇與他的團(tuán)隊(duì)開始尋找大象與其他小型哺乳類在基因上的不同，尤其是那些有額外復(fù)本的基因。其中有個(gè)基因格外引人注目──白血病抑制因子（Leukemia Inhibitory Factor, 或簡(jiǎn)稱LIF）。這個(gè)基因另一個(gè)為人所知的功能是提升生育力。
博迪說(shuō)：「我有點(diǎn)意外竟然是LIF基因。」生育力看起來(lái)與預(yù)防癌癥八竿子打不著。不過(guò)林奇認(rèn)為其中的LIF6或許也負(fù)責(zé)另一個(gè)功能──殺死受損細(xì)胞。
從小小的鼠兔到巨大的小須鯨，大多數(shù)的哺乳類都只有一份LIF的基因復(fù)本。不過(guò)大象和它們的近親如海牛、長(zhǎng)得像土撥鼠的蹄兔等，則有許多份復(fù)本。大象本身有7到11份復(fù)本，林奇說(shuō)：「這取決于你怎么計(jì)算。」
這些復(fù)本中的一個(gè)似乎起了作用：LIF6 。而且這種復(fù)本目前僅在大象身上被發(fā)現(xiàn)到。
根據(jù)研究指出，LIF6基因大約在5900萬(wàn)年前出現(xiàn)于大象的基因里。最初，LIF6似乎是個(gè)沒(méi)有什么功能、破碎的基因。不過(guò)隨著大象的長(zhǎng)鼻目祖先進(jìn)化，這種基因也進(jìn)化了。LIF6最終猶如一個(gè)上工的「僵尸」基因一般被再度喚醒。而或許正是這項(xiàng)改變，讓擁有巨大身形的大象免受癌癥所苦。
如果說(shuō)P53是個(gè)負(fù)責(zé)幫病患分類的醫(yī)師，那么LIF6就是負(fù)責(zé)執(zhí)行命令、消滅受損細(xì)胞的角色。
林奇與團(tuán)隊(duì)藉由在實(shí)驗(yàn)室中造成非洲象細(xì)胞DNA的損傷，來(lái)證實(shí)LIF6基因的活動(dòng) 。這些損傷似乎會(huì)觸發(fā)了P53啟動(dòng)LIF6基因來(lái)除掉受損細(xì)胞。林奇說(shuō) ，假如他們阻止LIF6基因起作用，大象特有的對(duì)受損細(xì)胞的敏感度似乎就消失無(wú)蹤。
終結(jié)癌癥之網(wǎng)
這種僵尸基因并非唯一控制癌癥的基因，林奇提醒：「LIF6是一個(gè)更宏觀過(guò)程中的一小部分。」席夫曼同意這個(gè)說(shuō)法，并補(bǔ)充道：「十之八九會(huì)有其他發(fā)現(xiàn)的。」席夫曼的團(tuán)隊(duì)在今年稍早發(fā)表的另一份相關(guān)研究中，便聚焦在另一組基因身上。這個(gè)基因組比起直接消滅受損細(xì)胞，更傾向修復(fù)損害的大象DNA 。
團(tuán)隊(duì)的最終期望是藉由研究動(dòng)物的癌癥防御機(jī)制，幫助人類癌癥療法的發(fā)展。「這個(gè)演化花了5900萬(wàn)年，」席夫曼在提及LIF6的演化時(shí)說(shuō)：「在我看來(lái)，這是一個(gè)長(zhǎng)達(dá)5900萬(wàn)年的研究與開發(fā) 。大自然以5900萬(wàn)年的時(shí)間，試圖找出避免癌癥的最佳解法。」
在挖掘一切能攻克癌癥的知識(shí)道路上，這次研究人員可是取得了一臂──或是是一「鼻」之力呢。