癌症尚未结束的发现带来了新的见解

丁琪伦
导读科学家描述了影响狗的性传播癌症的进化动态。这种疾病起源于一种古老的动物,持续了85000年。这些发现为人类癌症研究和治疗相关疾病的演变

科学家描述了影响狗的性传播癌症的进化动态。这种疾病起源于一种古老的动物,持续了85000年。这些发现为人类癌症研究和治疗相关疾病的演变提供了新的见解。

如果在癌症中找到任何安慰,那么这种毁灭性的疾病可能会随着携带它的个人而死亡。或者说这是长久以来的假设。然而,最近的研究发现了一些可传播的癌症,从一个宿主跳到另一个宿主。事实上,一种这样的传染性癌症,即犬传染病(CTVT ),已经在狗中成功存活了数千年。

在8月2日出版的《科学》杂志的一篇新评论中,Carlo Maley和Darryl Shibata描述了这种性传播疾病的动力学,它起源于一种古老的动物,生活在850万年前。

有趣的是,对CTVT长期、多代癌症进展的探索可能会揭示人类癌症在典型疾病过程中如何演变,并可能激发治疗癌症的新方法,癌症仍然是世界上第二大死亡原因。

“癌症在不断发展,我们治疗癌症的策略需要考虑到这一点,”Maley说。在未来,我们希望长期控制这些发展中的肿瘤。CTVT非常有吸引力,因为它向我们展示了癌症是如何长期发展的。"

Maley是生物设计、安全和社会生物设计中心、免疫治疗、疫苗和病毒治疗中心、亚利桑那州立大学进化机制中心和亚利桑那州立大学生命科学学院的研究员。他是新成立的亚利桑那州癌症和进化中心(ACE)的主任。柴田是南加州大学病理学系的教授,也是ACE中心的联合主任。

有不祥的迹象。

存在人类传染性癌症的例子,但它们仍然非常罕见,并且从未扩散到第二宿主以外。然而,其他动物就没有这么幸运了,它们可能会成为一系列传染性癌症的受害者,其严重程度各不相同。

1996年,一种神秘的疾病开始席卷塔斯马尼亚中部高地的动物种群。岛上的塔斯马尼亚恶魔死于一种可怕的面部肿瘤。起初,这种病毒是疫情迅速蔓延的罪魁祸首。但是当检查被折磨的魔鬼的DNA指纹时,研究人员有了一个非凡的发现。肿瘤在基因上与恶魔自身的健康细胞不同,但它们与取自其他患有面部肿瘤疾病的塔斯马尼亚恶魔的肿瘤细胞相匹配。似乎肿瘤细胞已经被克隆并移植到每一只受伤的动物身上。这种疾病被确定为一种侵袭性和致命的传染性癌症。

目前的评论涉及CTVT,它可以导致影响狗生殖器官的怪异、渗出性肿瘤。当研究人员对这些肿瘤细胞进行测序时,结果反映了在塔斯马尼亚恶魔中观察到的细胞。所有的癌细胞都有一系列的基因变异,这些变异不会出现在狗的健康细胞中。这导致了一个惊人的结论:CTVT不仅仅是一种偶尔在狗身上发生的疾病。它只在一只狗身上出现过一次,从那以后它就从一只动物传给了另一只动物。

当两只感染了CTVT病毒的狗被检查时,一只在巴西,另一只在澳洲,它们都属于不同的品种。他们的肿瘤细胞有近200万个正常狗DNA中没有的突变。尽管CTVT的基因组与最初的狗基因组有很大不同,但随着时间的推移,它仍然非常稳定。

那只狗

与摧毁塔斯马尼亚恶魔的无情癌症不同,CTVT很少致命。相反,它通常会持续几个月,然后被狗的免疫系统清除。(参见基于第一只携带CTVT的狗的基因测序的图。)

阿德里安贝兹-奥特加和他的同事最近对CTVT的调查促进了这种疾病的不寻常的故事。他们的研究成果发表在当前的《科学》杂志上,这是Maley和Shibata评论的焦点。

剑桥大学的研究员贝兹奥特加对全世界546只狗的肿瘤进行了测序。结果显示,CTVT非常古老,已经被狗传播了4000年到8500年。对于Maley和Shibata这样的进化生物学家来说,这些发现具有启发性,部分原因是CTCV似乎在遍布全球之前就已经停止了进化。

新方向

对CTVT等传染性癌症细胞的研究为对人类癌症发展感兴趣的生物学家提供了有价值的线索。检测世界各地和大量时间的体细胞进化,将有助于研究人员了解癌症进化的微妙动态。相反,随着时间的推移,观察单个患者细胞的生死是非常困难的。)

也许CTVT基因组测序产生的最关键的观察结果是,癌症不是一种不可避免的疾病。相反,肿瘤可能会达到最佳状态,随着时间的推移保持稳定,并在生物适应性(即生存和繁殖的能力)方面表现出很少或没有额外的益处。

通常,肿瘤会持续存在,并通过产生大量突变而造成严重损害。虽然大部分对癌细胞的存活没有影响,甚至是有害的,但也有少数传递了细胞的适应性优势,提高了其存活率。这些被称为驱动突变,顾名思义,它们就是癌症成功无情扩张的原因。驱动突变产生可以抵抗癌症治疗的细胞。

似乎CTVT从一开始就在以一种中性的方式发展,积累不影响适应性的突变。因此,在狗中成功开发CTVT似乎只需要一些微小的基因组调整。CTVT缺乏持续的自然选择也表明这种疾病对狗的生存和繁殖没有重大影响。

随着时间的推移,CTVT的稳定性为一些对常规疗法有抗性的缓慢生长的人类癌症(如前列腺癌)能够被驯服和控制提供了希望。这可以通过所谓的适应性疗法来实现,这种疗法旨在限制肿瘤的生长,而不是通过侵入性疗法来彻底根除肿瘤,侵入性疗法总是选择具有耐药性且通常致命的细胞变异体。一项初步临床试验将在亚利桑那州立大学亚利桑那校区与亚利桑那州立大学合作,在转移性乳腺癌中测试这种方法。

CTVT对细胞进化的不断探索似乎为一系列人类癌症中复杂的细胞轨迹和遗传转化提供了进一步的见解,并激发了解决疾病的创新方法。

马利说,“大多数癌症只能进化几十年,才会随宿主一起死亡。”“CTVT是一个不可思议的自然实验。它告诉我们,癌症不需要太多就能达到最佳状态。令人惊讶的是,数千年来它一直没有发现其他适应,即使它感染了世界各地不同环境中所有不同品种的狗。”

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