罕见的传染性癌症(上):塔斯马尼亚恶魔的致命杀手

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极为罕见的传染性癌症

癌症是现代常见的疾病,不用上过专业课程,稍有常识的人都知道癌症不是传染病,是生物自己的细胞发生病变,形成特殊的组织,它可能与其他正常细胞共存,也可能消耗太多资源而杀死生物体。不过事实上自然界中,真的有极为少数的癌症是可以传染的疾病![1][2][3]

长久以来,狗的传染性癌症-犬传染性花柳性肿瘤(canine transmissible venereal tumor,简称 CTVT)一般被认为是癌症中的特例,因此就鲜少被重视。然而,人们又发现其余 7 种传染性癌症,而且这它们的症状很明显地差异很大。由此可知,传染性癌症也许相当罕见,却是不能直接忽略的一环。

在 这 8 种传染性癌症中,1 种是狗的癌症,还有 5 种存在于水生软件动物,另外 2 种则是在塔斯马尼亚恶魔(Tasmanian Devil)中发现。塔斯马尼亚恶魔又叫作袋獾,学名 Sarcophilus harrisii,分布于澳洲东南方的大岛塔斯马尼亚,是一种有袋类动物,和袋鼠、无尾熊是亲戚。

塔斯马尼亚恶魔的连环杀手

1996 年,人类发现第一起袋獾罹患传染性癌症的案例,被称作“袋獾面部肿瘤病(devil facial tumor disease),简称 DFTD ”,该病的杀伤力非常强大,多数袋獾在被感染后不到一年就会死去,从发现至今已经让袋獾数目降低 80% 之多,使得原本就是保育类动物的袋獾面临灭绝的危机。

袋獾面部肿瘤病最初的原型,应该源自一种正常的神经细胞-许旺细胞(schwann cell)。它的传染能力十分令人惊讶。袋獾在生育季节比较激动,会咬来咬去造成伤口,本来不是什么大事;然而感染癌症的袋獾一旦咬伤同类,癌细胞就有机会传播过去。咬一口造成的伤口不大,转移的癌细胞也非常稀少,却已经足以感染健康的袋獾。

癌细胞光是转移到新的袋獾,并不能保证感染成功,最重要的是要避免宿主产生免疫反应。生物的免疫反应,主要目的是消灭入侵的外来者;有人认为,袋獾个体之间的遗传差异很小,因此衍生自袋獾正常细胞的癌细胞,和被感染的袋獾,双方遗传上过于相似,导致袋獾无法启动免疫反应以消灭入侵者。

然而,皮肤移植的实验指出,袋獾对来自其他同类的细胞会产生排斥反应,也就是说,袋獾的免疫系统理论上应该也会排斥外来的癌细胞,之所以不出手攻击是另有原因。目前看来比较有道理的推论是,袋獾面部肿瘤病的癌细胞,表面不会表现 MHC-I(这点和狗的 CTVT 一样),一些免疫细胞要靠着 MHC-I 判断是外来者才会攻击,外来入侵的癌细胞不表现 MHC-I,就不会被袋獾的免疫系统标定而摧毁。

治疗癌症,防止传染,拯救濒临灭绝的袋獾!

出乎意料地,又有一种新的袋獾癌症于 2014 年被发现,一样是传染性,却与已知的那种是不同起源。原本的称作 DFT1,新发现的称作 DFT2。这种最新得知的传染性癌症,目前仍侷限于比较小的地理范围。和 DFT1 不一样的是,DFT2 的细胞表面会表现 MHC-I,却无法引发免疫反应的专一性辨识,所以也能逃过免疫系统的攻击。

由袋獾已知的两种癌症状态推论,传染性癌症在一开始诞生,仍感染遗传相近族群的时候,细胞表面仍然会表现 MHC-I,只是已经能避免免疫细胞的攻击;等到传播到遗传差异较大的同类以后,渐渐完全丧失 MHC-I 表现的癌细胞,将有机会顺利席卷整个物种。

按照目前的趋势继续下去,袋獾迟早会被传染性癌症消灭。考量到袋獾濒临绝种,为了保育袋獾,有必要人为介入达到两大目标:治疗已经感染癌症的袋獾、防止传染给其他个体。医学发展至今,已经开发出许多治疗癌症的办法,但是放射治疗、化学疗法这类治疗人类的常用招式,显然不适合用在袋獾身上。免疫疗法看似较为可行,例如可以人为提供干扰素-γ(Interferon-γ),刺激罹患癌症的袋獾表现 MHC-I。另一方面,也能借用以疫苗防治传染病的原理,接种健康的袋獾,使牠们预先对癌症产生免疫力。相关努力目前仍在进行。

生物与癌症,一定是你死我活的关系吗?下篇将介绍与狗共存数千年的另一种传染性癌症,让我们见识到动物与癌症之间,另一种可能的未来。

延伸阅读:2019 年持续璀璨 癌症细胞疗法全球市场概况

文/寒波

参考资料:
1. Targeting transmissible cancers in animals
https://science.sciencemag.org/content/365/6452/438
2. Metzger, M. J., Villalba, A., Carballal, M. J., Iglesias, D., Sherry, J., Reinisch, C., … & Goff, S. P. (2016). Widespread transmission of independent cancer lineages within multiple bivalve species. Nature, 534(7609), 705.
3. Baez-Ortega, A., Gori, K., Strakova, A., Allen, J. L., Allum, K. M., Bansse-Issa, L., … & Corrigan, A. M. (2019). Somatic evolution and global expansion of an ancient transmissible cancer lineage. Science, 365(6452), eaau9923.
4. Cancer cell evolution through the ages
https://science.sciencemag.org/content/365/6452/440
5. Leathlobhair, M. N., Perri, A. R., Irving-Pease, E. K., Witt, K. E., Linderholm, A., Haile, J., … & Brace, S. (2018). The evolutionary history of dogs in the Americas. Science, 361(6397), 81-85.

(作者部落格盲眼的尼安德塔石器匠、同名的粉丝团同名的粉丝团,欢迎参观、拍打、与喂食)

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