你有没有想过:地球上现存最大的动物会得癌症吗?

蓝鲸——成年体长能到30米,体重接近200吨,相当于30头大象、或者2500个成年人摞在一起。

按常理来说,它们得癌症的概率应该很高。因为癌症说白了就是细胞“叛变”了——正常细胞该分裂的时候分裂,该停的时候停,癌细胞是不管不顾疯狂分裂。你身上的细胞越多,分裂时出错的概率就应该越大,就越容易癌变。这是几乎所有生物都要面临的问题。

蓝鲸身上的细胞数量,是人类的几百万倍,而且能活80到90年。这么长的时间,细胞要分裂无数次,每一次分裂,DNA复制的时候都有可能“抄错字”,产生癌细胞的几率大大增加。

按理说,蓝鲸应该全身都是癌才对。

蓝鲸的患癌率比推测的低(图片来源:YouTube Kurzgesagt)

然而,研究发现:蓝鲸得癌症的概率,居然出奇的低

这就怪了。

一个违反常识的发现

这个怪事,不是最近才发现的。早在1977年,牛津大学的一位流行病学家理查德·佩托就注意到了这个问题。

佩托当时的想法跟你我一样:老鼠比人小那么多,细胞少,活得又短,按理说应该更少得癌症才对。但事实恰恰相反——老鼠得癌症的概率比人高得多。而鲸鱼、大象这种巨无霸,得癌症的概率反而比人低。

佩托把这个矛盾正式提了出来,后来学界就叫它“佩托悖论”。

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佩托悖论:橙色曲线代表患癌概率与寿命和细胞数量(体重)的关系。蓝色曲线代表实际观察到的癌症风险。(图片来源:Tollis, Boddy et Maley)

简单来说就是:体型越大、寿命越长的动物,并没有得更多的癌症。这跟直觉完全相反。

接下来的几十年里,科学家疯狂寻找答案。最先有突破的是大象研究。

2015年,研究人员发现,大象的基因组里有一个叫TP53的“抑癌基因”。人类只有1对(2个),而大象把这个基因复制了大约20份(10对)。这个基因的作用是什么呢?简单说,当细胞DNA受损严重时,它会下令:“你已经被优化了,主动离职吧,别影响其他同事。”于是,那些可能癌变的衰老细胞就会启动凋亡程序。大象手里有这么多份“优化指令”,抗癌能力自然比人类强得多。

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非洲象患癌症的概率远低于人类(图片来源:acfoundation)

那蓝鲸呢?是不是也靠这一招?

研究人员把蓝鲸的基因组翻了个底朝天,结果发现——蓝鲸并没有像大象那样把TP53基因复制很多份。

这就意味着,蓝鲸走了另一条路。

蓝鲸的抗癌秘笈

蓝鲸的第一招,是“慢”。

你想想,蓝鲸这么大一坨,它一天到晚都在干啥?游泳、吃饭、喷水、睡觉。它的心率每分钟只有10到30次(人类是60到100次),新陈代谢率比人类慢得多

蓝鲸的代谢速率较低(图片来源:national wildlife federation)

新陈代谢慢,有个附带的好处——细胞在产生能量的过程中,会附带产生一些“废气”,叫做活性氧,其中就包括大家熟悉的自由基。这玩意会像让铁生锈那样,慢慢腐蚀细胞里的DNA,而DNA伤了就容易癌变。

蓝鲸代谢慢,产生的“废气”就少,DNA受伤的机会就少,癌症自然就少了。

第二招:让癌细胞“窝里斗”

蓝鲸还有个更有意思的防御机制。

你想想,一头蓝鲸200吨,一个肿瘤想要杀死它,得长到多大?至少得几十公斤吧。一个几十公斤的肿瘤,需要多少年才能长成?蓝鲸通常能活八九十年,一个肿瘤要长到致命的大小,可能也需要几十年——或许还没等肿瘤长成气候,蓝鲸已经“鲸落”了。但即便没到那一刻,在这个过程中,蓝鲸也有充足的时间让免疫系统去发现它、干掉它。

更精彩的是,科学家还提出过一个“超级肿瘤”假说。

什么意思呢?肿瘤其实并非铁板一块,每一个癌细胞也没有我们想象的“团结”。它里面的癌细胞也在互相竞争。一个肿瘤长到一定大小之后,里面可能会出现一拨“叛徒中的叛徒”——这些癌细胞再次变异,形成新的“帮派”,抢夺原本属于“母肿瘤”的营养和血液供应,结果反而把母肿瘤给搞萎缩了。

简单说就是:癌细胞自己内讧了。

这种现象还有可能“无限套娃”,形成肿瘤的肿瘤的肿瘤......

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肿瘤也会长肿瘤,就像寄生虫也会长寄生虫(图片来源:YouTube Kurzgesagt)

“窝里斗”对蓝鲸来说,很可能好事:哪一帮都长不大,最终蓝鲸安然无恙。

这就好比曾称霸天下的董卓,手下的吕布反水,把董卓干掉了,剩下的诸侯又开始互相掐,内耗到最后,谁也没能一统天下,形成了互相制衡的三足鼎立之势——蓝鲸的身体反而安全了。

第三招:抑癌基因开了“挂”

大象防癌靠的是“堆数量”——把TP53抑癌基因复制了20份,人多力量大。

而鲸类没走这条路。它们没有把抑癌基因复制那么多份,而很可能是在“质量”上下了功夫——进化出了更高效的版本。这些基因在调控细胞周期、修复DNA损伤方面,比人类版本的强得多。癌细胞就算冒头,也翻不了天。

同样一个基因,鲸鱼版的就是更好使,打个比方:大象雇了20个普通保安,鲸类只雇了1个,但这一个是叶问——一个打十个,不,一个打一百个。

这些研究能帮到人类吗?

你现在可能在想:蓝鲸不得癌症关我什么事?我还能变成蓝鲸不成?

但科学家不这么看。

如果我们能搞清楚蓝鲸是怎么防癌的,就有可能把这些机制“偷”过来,用在人类身上。

比如说,能不能开发一种药,让人类的细胞在DNA受损的时候像蓝鲸那样高效地“自杀”?或者能不能模仿蓝鲸的低代谢模式,找到一种生活方式或药物,降低我们体内“活性氧”的水平?

这不是天方夜谭。2015年大象的研究发表后,已经有公司在尝试开发基于TP53通路的抗癌药物。蓝鲸的研究虽然起步晚一些,但同样有巨大的转化潜力。

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杜克大学的科研团队正在研究鲸鱼的抗癌机制(图片来源:medschool.duke)

2024年的一项研究综述明确指出:“跨物种的比较肿瘤学研究,正在为人类癌症的预防和治疗提供全新的思路。大自然已经用了几百万年帮我们做了实验,我们只需要去读结果。”

你看,我们“恐怖直立猿”总觉得自己站在食物链顶端,无所不能。

结果在“不得癌症”这件事上,被蓝鲸秒成了渣。

蓝鲸这种庞然大物,在地球上活了5000多万年,演化出了一整套我们听都没听过的防癌机制。我们花了无数资金研究癌症几十年,还是没能完全攻克。而这个温柔的庞然大物,不需要化疗,不需要靶向药,甚至不知道自己有癌症这回事——它的身体自己就会搞定一切。

撰稿/肖云格

参考资料:
[1]. How Do Whales Fight Off Cancer? Scholar in Duke’s Marine Medicine Program Breaks New Ground In This Fascinating Inquiry
[2]. Medical News Today → Return to the Sea, Get Huge, Beat Cancer: An Analysis of Cetacean Genomes Including an Assembly for the Humpback Whale (Megaptera novaeangliae)
[3]. PubMed Central(PMC) → Peto’s Paradox: Evolution’s Prescription for Cancer Prevention
[4]. PubMed Central(PMC) → Return to the Sea, Get Huge, Beat Cancer: An Analysis of Cetacean Genomes Including an Assembly for the Humpback Whale (Megaptera novaeangliae)