罕見的傳染性癌症(上):塔斯馬尼亞惡魔的致命殺手

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極為罕見的傳染性癌症

癌症是現代常見的疾病,不用上過專業課程,稍有常識的人都知道癌症不是傳染病,是生物自己的細胞發生病變,形成特殊的組織,它可能與其他正常細胞共存,也可能消耗太多資源而殺死生物體。不過事實上自然界中,真的有極為少數的癌症是可以傳染的疾病![1][2][3]

長久以來,狗的傳染性癌症-犬傳染性花柳性腫瘤(canine transmissible venereal tumor,簡稱 CTVT)一般被認為是癌症中的特例,因此就鮮少被重視。然而,人們又發現其餘 7 種傳染性癌症,而且這它們的症狀很明顯地差異很大。由此可知,傳染性癌症也許相當罕見,卻是不能直接忽略的一環。

在 這 8 種傳染性癌症中,1 種是狗的癌症,還有 5 種存在於水生軟體動物,另外 2 種則是在塔斯馬尼亞惡魔(Tasmanian Devil)中發現。塔斯馬尼亞惡魔又叫作袋獾,學名 Sarcophilus harrisii,分佈於澳洲東南方的大島塔斯馬尼亞,是一種有袋類動物,和袋鼠、無尾熊是親戚。

塔斯馬尼亞惡魔的連環殺手

1996 年,人類發現第一起袋獾罹患傳染性癌症的案例,被稱作「袋獾面部腫瘤病(devil facial tumor disease),簡稱 DFTD 」,該病的殺傷力非常強大,多數袋獾在被感染後不到一年就會死去,從發現至今已經讓袋獾數目降低 80% 之多,使得原本就是保育類動物的袋獾面臨滅絕的危機。

袋獾面部腫瘤病最初的原型,應該源自一種正常的神經細胞-許旺細胞(schwann cell)。它的傳染能力十分令人驚訝。袋獾在生育季節比較激動,會咬來咬去造成傷口,本來不是什麼大事;然而感染癌症的袋獾一旦咬傷同類,癌細胞就有機會傳播過去。咬一口造成的傷口不大,轉移的癌細胞也非常稀少,卻已經足以感染健康的袋獾。

癌細胞光是轉移到新的袋獾,並不能保證感染成功,最重要的是要避免宿主產生免疫反應。生物的免疫反應,主要目的是消滅入侵的外來者;有人認為,袋獾個體之間的遺傳差異很小,因此衍生自袋獾正常細胞的癌細胞,和被感染的袋獾,雙方遺傳上過於相似,導致袋獾無法啟動免疫反應以消滅入侵者。

然而,皮膚移植的實驗指出,袋獾對來自其他同類的細胞會產生排斥反應,也就是說,袋獾的免疫系統理論上應該也會排斥外來的癌細胞,之所以不出手攻擊是另有原因。目前看來比較有道理的推論是,袋獾面部腫瘤病的癌細胞,表面不會表現 MHC-I(這點和狗的 CTVT 一樣),一些免疫細胞要靠著 MHC-I 判斷是外來者才會攻擊,外來入侵的癌細胞不表現 MHC-I,就不會被袋獾的免疫系統標定而摧毀。

治療癌症,防止傳染,拯救瀕臨滅絕的袋獾!

出乎意料地,又有一種新的袋獾癌症於 2014 年被發現,一樣是傳染性,卻與已知的那種是不同起源。原本的稱作 DFT1,新發現的稱作 DFT2。這種最新得知的傳染性癌症,目前仍侷限於比較小的地理範圍。和 DFT1 不一樣的是,DFT2 的細胞表面會表現 MHC-I,卻無法引發免疫反應的專一性辨識,所以也能逃過免疫系統的攻擊。

由袋獾已知的兩種癌症狀態推論,傳染性癌症在一開始誕生,仍感染遺傳相近族群的時候,細胞表面仍然會表現 MHC-I,只是已經能避免免疫細胞的攻擊;等到傳播到遺傳差異較大的同類以後,漸漸完全喪失 MHC-I 表現的癌細胞,將有機會順利席捲整個物種。

按照目前的趨勢繼續下去,袋獾遲早會被傳染性癌症消滅。考量到袋獾瀕臨絕種,為了保育袋獾,有必要人為介入達到兩大目標:治療已經感染癌症的袋獾、防止傳染給其他個體。醫學發展至今,已經開發出許多治療癌症的辦法,但是放射治療、化學療法這類治療人類的常用招式,顯然不適合用在袋獾身上。免疫療法看似較為可行,例如可以人為提供干擾素-γ(Interferon-γ),刺激罹患癌症的袋獾表現 MHC-I。另一方面,也能借用以疫苗防治傳染病的原理,接種健康的袋獾,使牠們預先對癌症產生免疫力。相關努力目前仍在進行。

生物與癌症,一定是你死我活的關係嗎?下篇將介紹與狗共存數千年的另一種傳染性癌症,讓我們見識到動物與癌症之間,另一種可能的未來。

延伸閱讀:2019 年持續璀璨 癌症細胞療法全球市場概況

文/寒波

參考資料:
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、同名的粉絲團同名的粉絲團,歡迎參觀、拍打、與餵食)

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