吃下更多的病毒后，它们成为了哺乳动物中的“癌王”
原创 环球科学 环球科学 2022-01-12 21:33
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癌细胞正在从肿瘤中分离出来（图片来源：Unsplash）
不知不觉间，这种饮食方式让它们吃进去了更多的病原体。而这些病原体从它们体内“召唤”出帮手——癌症，最终杀死了它们。
撰文 | clefable
审校 | 栗子
人体里随时都可能发生这样一个恐怖故事：由于一些原因，某个细胞的基因发生突变，它获得了“自由”——可以无限繁殖，肆无忌惮地生活，不再按照此前的方式生存，不再待在固定位置，还学会狡猾地躲开人体的监管系统。如果没有及时清除掉这些细胞，随着时间累积，它们会变得越来越多，开始与正常组织争夺营养，影响器官的功能，最终危害整个个体。这就是癌症。
据一项发表于JAMA Oncology的研究，2019年约有1000万人因患癌症而死亡，占总死亡率的17.7%。除了遗传因素之外，烟草使用约占癌症死亡原因的22%，而肥胖、饮食问题、缺乏锻炼和过量饮酒一起占癌症死亡原因的10%左右。除此之外，辐射、环境污染以及多种病毒也会导致人类出现癌症。目前，人类这个脆弱的群体正在面对超过100种癌症的威胁。
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图片来源：Unsplash
虽然这么多危险因素围绕在我们身边，但人类并不是最容易因癌症而死的哺乳动物。类似开头的故事，每天都会在其他动物体内上演。那么，哪些哺乳动物的细胞最容易变坏，导致动物自身被干掉呢？最容易促使癌症出现的因素又是什么呢？
皮托悖论
最初，科学家推测体型更大、寿命更长的动物更容易患癌。个体的细胞数量越多、存活时间越长，那么细胞癌变的几率会越大，个体也会越容易患癌。这个推测在同一个物种内的确是成立的。以人类为例，癌症会更容易出现在中老年人群中。一项发表于2011年的论文曾研究了100万名英国女性，发现排除经济社会因素和一些行为危险因素（包括抽烟、酗酒和滥用药物等）后，患癌几率和身高确实存在明显的正相关性。
但如果在不同的物种之间作对比，这个推测就有问题了。英国统计学家和流行病学家理查德 ·皮托（Richard Peto）在1977年就观察到在比较不同的物种时，患癌几率和体型之间没有明显关联。这就是著名的“皮托悖论”。例如，小鼠细胞数量只有我们的1/1000，寿命只有我们的1/30，但患癌几率却和我们相当。一些大型动物如座头鲸和大象等的体型远大于人类，但它们的患癌几率比人类更低。
大型生物更抗癌的原因是，它们通过多种方式来抑制癌症的出现，包括表达更多的抑癌基因或加快监测和清除癌变的细胞。例如，人类只有1个TP53抑癌基因，但是非洲大象有20个该基因。那人类为什么没有出现更多的抗癌基因呢？一些科学家用模型发现，这种策略并不适合包括人在内的中型哺乳动物，把能量、营养物质用在繁殖上可能会更划算。
为了探究导致癌症出现的重要原因，在一篇发表于《自然·癌症》的文章中，由多个国家的科学家组成的一个研究团队，分析了近200种哺乳动物的生活记录和死亡原因，揭秘了真正影响患癌几率的因素。
饮食最为关键？
在新研究中，科学家收集了来自公园和水族馆的超过191种、11万个哺乳动物的数据，其中包括11840个确定死亡的动物个体的数据。他们分析了每种动物的癌症死亡风险（cancer mortality risk），发现哺乳动物的CMR范围可从0%~57%，其中有41种哺乳动物的癌症死亡风险超过了10%。
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左图191种哺乳动物的癌症死亡风险，右图为其中7目中哺乳动物的癌症死亡风险统计，其中食肉目的平均值高于其他目。（图片来源于论文）
位居榜首的是一种生活在澳大利亚的小型食肉动物——鬃尾袋鼬（Kowari），在28份死亡记录中，16份的死亡原因是癌症。鬃尾袋鼬只有人手掌这么大，长得十分可爱，有着玫红色的鼻子，尾巴像一只画笔。它们常常患有口腔鳞状细胞癌，而一旦这种癌症在体内扩散，它们无一例外都会死亡。由于疾病、栖息地被破坏等原因，去年鬃尾袋鼬由于种群数量过低，已经被列入IUCN濒危物种红色名录。
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鬃尾袋鼬 图片来源：Elias Neideck/维基百科
除此之外，研究人员还注意到如果物种的亲缘关系更近，它们的癌症死亡风险也会更接近。于是他们进一步细分，比较各目中哺乳动物的患癌情况。他们发现，食肉目（Carnivora，包括各种猛兽）的癌症死亡风险明显高于偶蹄目（Artiodactyla，包括牛、猪、鲸等）、人所在的灵长目（Primate）等。其中偶蹄目是癌症死亡风险最小的一个群体，而其中有很多大体型的动物。
食肉目为什么这么容易惹上癌症呢？最容易想到的就是它们的饮食方式，从始至终都是高脂肪、低纤维。目前的很多研究都证实这种饮食方式会让肠道菌群变得单一，促进有害菌繁殖，的确更容易导致炎症和癌症。但这只是原因之一。
研究人员进一步收集了会食用肉类的哺乳动物的食谱，包括食用无脊椎动物或脊椎动物（鱼类、爬行动物、鸟类和其他哺乳动物）等。他们发现，食肉目的食谱中更多是其他哺乳动物，它们相比于食谱中更少有哺乳动物的其他目，会更容易患上癌症。主要以无脊椎动物、鱼类、爬行动物或鸟类为食的哺乳动物，患上癌症的风险会更小。
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狮子所在的食肉目是哺乳动物中患癌最高的群体（图片来源：维基百科）
科学家意识到，食肉目更易患癌可能和病毒、致病菌和一些寄生虫（统称病原体）等在不同宿主间的传播有关。当捕食者和猎物的亲缘关系更近，例如都是哺乳动物时，病原体更容易在两者之间传播，也实现了在宿主间的跳跃。
除此之外，食肉目还面临其他一些风险，它们处于食物链的顶端，一些致癌化合物更容易通过食物链累积到它们的身体中，而食用生肉也让这些动物更容易暴露在病原体中。
致癌的病毒
这些结果也在说明，由病原体引发的癌症，可能在哺乳动物的癌症死亡风险中占据了很大的比重。虽然人类几乎从饮食上消除了病原体的传播途径，但在癌症患者群体中，仍有20%的病例和病原体感染有关。目前已发现7种病毒，分别是人乳头瘤病毒 (HPV)、人类疱疹病毒4（EBV）、 乙型和丙型肝炎病毒（HBV和HCV）、人类嗜T细胞病毒（HTLV-1）、 默克尔细胞多瘤病（MCPyV）、卡波西肉瘤(HHV8)，1种细菌（幽门螺杆菌）和3种寄生虫,分别是埃及血吸虫（Schistosoma haematobium）、泰国肝吸虫（Opithorchis viverrini）和华支睾吸虫（Clonorchis sinensis）会导致癌症。
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人类嗜T细胞病毒（HTLV-1）（图片来源：Cynthia Goldsmith/CDC）
其中一些病原体能抑制细胞凋亡，促进细胞癌变，而另一些会通过在体内引发慢性炎症，抑制机体免疫反应，让癌变的细胞无法被清除。这些原因导致人体中一些细胞从变坏，到整个个体崩塌的过程。但乐观的是，目前我们已有一些方法来治愈癌症，也许人类不能如大象、鲸鱼在基因中设定了不患癌的密码，但我们的饮食方式，也决定我们受到的病原体威胁比食肉动物更少。
顺便一提，由于在收集的数据中，袋鼬目中只有鬃尾袋鼬这一个物种，研究人员并没有把它单独拿出来与其他目的哺乳动物比较。至于它们为何如此容易患口腔鳞状细胞癌并被其杀死，这个秘密还等待着被揭开。
参考链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-021-04224-5
https://en.wikipedia.org/wiki/Peto%27s_paradox
https://www.nature.com/articles/nature.2013.12258
https://www.immunopaedia.org.za/immunology/special-focus-area/2-cancer-tumours/pathogens-and-cancer/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4858328/
https://aridrecovery.org.au/meet-the-kowari/
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