動物罹癌風險與體型無關?45年悖論遭破除 研究證實體型大、機率高 僅少數例外

科學家發現,體型越大的生活確實更容易罹患癌症。圖片來源/Getty Images Plus

記者吳昱賢/綜合報導

一項最新研究顛覆了科學界長達45年的認知,證實大型動物如長頸鹿、大象與蟒蛇的癌症發病率確實高於小型動物,如老鼠、蝙蝠與青蛙。這項研究推翻了自1977年以來的「佩托悖論」(Peto’s paradox),該悖論認為動物的癌症風險並不隨體型增加。不僅如此,這篇研究更發現,某些動物卻是例外,像是大象的癌症發病率與老虎相當,體內擁有抑制癌症的獨特機制!

該研究由英國雷丁大學(University of Reading)、倫敦大學學院(University College London)及美國約翰霍普金斯大學醫學院(The Johns Hopkins University School of Medicine)聯合進行,分析了263種動物的癌症發病率,涵蓋兩棲類、鳥類、哺乳類與爬行類,是同類研究中最大規模的一次。研究結果發表於《美國國家科學院院刊》(PNAS)。

癌症的發生通常來自基因突變導致細胞不受控制地分裂,而擁有較多細胞的動物,理論上應該面臨更高的癌症風險。大型動物細胞數量遠多於小型動物,並且壽命較長,細胞突變累積的時間更長,因此,長頸鹿、大象、蟒蛇等動物應該比老鼠或青蛙更容易罹患癌症。然而,自佩托在1977年提出「癌症風險與體型無關」的悖論以來,許多研究未能找到明確證據支持體型與癌症風險之間的關聯。

此次研究團隊利用更嚴謹的統計方法,避開過去研究中的偏差,最終確立了大型動物的癌症風險確實高於小型動物。雷丁大學進化生物學家Chris Venditti指出:「我們的研究顯示,大型動物確實面臨更高的癌症風險,這與它們擁有更多細胞的理論預測相符。」然而,研究也揭示,某些動物在進化過程中發展出了更高效的癌症防禦機制,使其癌症發病率比體型相似的動物低得多。

有趣的是,雖然大型動物整體癌症風險較高,但某些動物如大象,卻擁有與老虎相當的癌症發病率,而老虎的體型僅為大象的十分之一。研究發現,當某些動物的體型在演化過程中迅速增加時,它們也同步進化出強大的抗癌機制。例如,大象的基因組中有數十個P53基因拷貝,而P53基因是一種腫瘤抑制基因,能夠迅速發現並清除受損細胞,避免癌症發生。相比之下,大多數哺乳動物只有1到2個P53基因拷貝。

研究共同作者Joanna Baker表示:「當物種需要進化成更大的體型時,牠們同時演化出卓越的抗癌機制。這是演化如何解決複雜挑戰的美麗例證。」換句話說,某些動物在進化過程中為了適應龐大的體型,發展出了獨特的生物防禦機制,使牠們能夠有效抵禦癌症。

這項研究的發現對癌症研究具有重要啟示。倫敦大學學院的計算生物學家George Butler表示:「找到哪些動物能夠自然對抗癌症,為癌症研究開闢了令人振奮的新方向。我們可以藉由研究這些成功的物種,更深入理解癌症發展機制,甚至發掘新的治療策略。」

其中,裸鼴鼠(Heterocephalus glaber)是科學界長期研究的焦點之一。裸鼴鼠幾乎不會罹患癌症,原因可能與其特殊的細胞機制有關,而大象也擁有類似的抗癌機制,可能是未來癌症治療的新突破口。科學家將進一步探索這些生物機制,希望能夠將大自然的智慧轉化為人類對抗癌症的利器。

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