癌症来自远古？

拾柒

如果癌症远非一种进化病，而是一种早期多细胞生命机制的健康形态呢？这个振聋发聩的假说令生物学家们始料未及，尤其意外的是，它竟然出自天体物理学家之口！
编译：郭鑫
　　分子生物学家们最近发展了很多新朋友！除了量子力学专家倾情相助，帮忙弄清生命的奥秘外，如今又有两名关注星空的专家把目光移向了癌症，要助肿瘤学家们一臂之力。他们对癌症的起源提出了一个新的假设。癌症也能和天体物理扯上边？这究竟是怎么回事？
没有宿命论
　　这两位热衷于地球与外星生命起源研究的天体生物学家分别是澳大利亚国立大学的查理·莱恩威弗（Charley Lineweaver）和美国亚利桑那州立大学的保罗·戴维斯（Paul Davies），他们联合提出了一种关于癌症的颠覆性观点，虽然略嫌简单化，却十分合乎逻辑。他们的论点基于一个浅显的认识，即在人类与其他许多动物身上都会出现癌症。因此，癌症并不如现行理论所称，是由于不幸的巧合，导致基因复制异常所致，而是一种成熟的生物机制的产物。“癌症是如此复杂，仅以躯体在几十年的衰老过程中累积的基因缺陷来解释显然不够。”查理·莱恩威弗指出。这话一点没错，因为在生物学上，复杂性通常与一定的进化逻辑相关，而不是偶然巧合。不过癌症一贯被当作特例，因为人们除了把癌变归咎于控制细胞增殖的基因所发生的一系列“差错”外，找不到更好的解释。这些“差错”起初无甚大碍，但日积月累，最终导致突变，形成难以遏制的癌细胞。然而，这样一种解释无法令两位天体生物学家信服。“在绝大多数情况下，基因突变会导致细胞死亡。而奇怪的是，在癌症中，这些假定的突变却强化了细胞功能，并赋予它出色的生存能力。”查理·莱恩威弗强调道。鉴于此，他和保罗·戴维斯一起提出了一种新的假设：“我们认为癌细胞的形成取决于一套由现有基因进行调控的高效机制。”也就是说，比起作用往往正相反的基因突变，更有可能是一种早已写入基因组的极为基本但可靠的调控模式导致了癌细胞的出现。而既然各种动物都会得癌症，那么该调控模式必定极为古老。于是，这两位科学家得出一个令人震惊的论断：癌症或许是距今10亿年前地球上第一代多细胞生物的远古生存模式在现代生物体内的复现。“在拥有分化细胞与器官的复杂生命出现之前，距今10亿到6亿年间的地球，是类似肿瘤的未分化细胞群落的天下，细胞之间的协作还十分初级。”他们解释道。这种细胞间的协作是由一组基因所控制的，它们形成一个基本的“工具箱”。随着低级生命向复杂生命进化，更高级的、可以精确调控细胞构造和信息传递的基因相继诞生。但原始的基因并没有消失，它们只是默默地退居幕后，蛰伏在我们体内。在胚胎发育初期，它们会短暂地充当一阵主角，随后便归于沉寂。戴维斯和莱恩威弗认为，问题在于，当衰老或环境引起的恶性突变阻止了高级基因在细胞内的正常运作时，细胞将重新启动这些原始基因，回归一种类似早期多细胞群落的生存模式。这就是癌。“在应激状态下，基因组并不开发新的应对手段，而是老调重弹。”查理·莱
　　恩威弗概括道，“古老的基因越是活跃，细胞调控就越是接近原始状态。于是各种复杂的生理指令失效，无法分辨体内环境的癌细胞在肌体内大肆增殖。”
　　这么说，癌症就是细胞的原始记忆恢复所导致的疾病喽？观点虽新，却所据有自。有一个获得普遍认同的假说认为，控制细胞增殖的基因与多细胞体同时出现。2010年，研究人员完成了对海绵和丝盘虫（Trichoplax）这两种最低级的多细胞动物的基因组测序，证明了这一假说。他们同时还发现，这两种低级动物身上调节细胞构造的大多数基因同样存在于人类基因组，而且巧得很，通常与癌细胞扩散有关。因此，在戴维斯和莱恩威弗看来，6亿年前就已扎根动物世界的癌症基因，一旦激活便令人难以招架，这实在是不足为奇。
更易于治疗
　　这套理论的闪光之处在于它简洁明了。不过，美国加州大学伯克利分校研究海绵和丝盘虫的生物学家曼西·斯里瓦斯塔瓦（Mansi Srivastava）认为，事情不是那样简单：“在进化过程中，动物体内产生多种基因，它们与原始基因的相互作用非常复杂。比如，我们知道癌细胞能够制造血管以维持自身运作，而原始多细胞动物就不行。将两者相提并论有点轻率。”
　　查理·莱恩威弗并不否认癌症发生中各种基因互动的复杂性，但不认为它们是无规律的：“我们认为这一复杂性是有限的，并且很快就可探明。如果我们的理论是正确的，癌症就将变得可以预测，因为牵涉其中的基因数量是有限的。”这将一扫笼罩癌症研究的阴霾，并推动新药的研发，以阻止原始基因的再度活跃。“这个观点极具创见，我迫不及待地想看到它接受数学预测模型的检验。”英国伦敦国王学院肿瘤学家理查德·萨利文（Richard Sullivan）兴奋地表示，“这个理论看来是正确的，因为癌细胞停止分化，并确实退化为具有原始特征的简单形态。不过，要完全明了癌症的本质，我们依然任重道远，它很有可能是偶然突变与原始休眠基因再度活跃双重作用的结果。”
　　戴维斯和莱恩威弗的理论虽然还不足以解释癌症的所有恶行，但它向我们表明，癌症并不只是肆意疯长、无法控制的恶蔓，并从进化的角度，为这种可怕的疾病赋予了真正的意义。


选自：《新发现》 2011年07月号