为什么大象很少得癌症？

大象

世界范围内，大约有17%的人最终会死于癌症。而大象和人类的平均寿命差不多长，却很少死于癌症。

2015年左右，来自美国芝加哥大学和犹他大学的两个独立研究小组开始探索背后的原因。

包括人类在内的大多数哺乳动物都只有1个拷贝的p53基因。而该基因是目前发现的功能最为强大的抑癌基因之一。p53能够识别细胞内无法修复的遗传物质DNA损伤，并且促使含有这些受损DNA的细胞走向死亡，帮助机体及早地清除这些有可能发展为癌症的不正常细胞，从而从源头上阻止癌症的发生。

出人意料地是，研究人员发现大象的基因组中竟然含有高达20个拷贝的p53基因。这多么多的p53基因拷贝使得大象细胞对于DNA损伤异常地敏感，清除不正常细胞的效率也大大增强。

在生物体内，基因重复是很常见的现象。例如编码人类核糖体（负责合成蛋白质的亚细胞结构）RNA的基因在整个人类基因组中就有高达几百个的重复基因。基因重复有时候会发生一定的错误，产生一些失去功能的基因版本，称为假基因。

基因重复

长期以来，科学家们都把基因组内大量的假基因当作基因组内的“垃圾产物”，以为它们并没有什么生物学功能。

2018年8月14日公布的一项研究中，芝加哥大学的研究小组发现了一项崭新的大象特有的抗癌机制：让失去活性的抑癌基因重新得到活性。

在研究p53基因在大象中的抑癌功能时，研究人员发现一种称作白血病抑制蛋白6（leukemia inhibitory factor 6, LIF6）的假基因竟然可以由失活的形成转变为激活的形式。

当大象细胞内出现无法修复的DNA损伤时，激活的p53能够促使没有功能的LIF6转变为激活的LIF6。LIF6基因合成的LIF6蛋白能够迅速转运到细胞内的线粒体上（细胞内主要的能量工厂），在线粒体上“打孔”，线粒体内部的物质泄漏出来，触发细胞死亡。

通俗而言，LIF6基因基本就是细胞内的自毁装置，当细胞受到不可修复的损害后，为了保证整个机体的健康，细胞内处于“关机”状态的自毁装置就“苏醒”了，细胞不得不“杀身成仁”！

为什么大象会进化出这样一套独特的抑癌机制呢？

出土的大象化石表明，大象的体形并不是一直就如此地庞大。大约3千万年前，大象祖先的体形大概只有土拨鼠那么大。从那个时候起，大象的体形就开始一发不可收拾地越来越大，直到变成今天这样的庞然大物。

大象进化简史

对于对象而言，体形变大有利有弊。

先说好的一面，体形越大，天敌就越少。在弱肉强食的自然界中，谁也不敢轻易地跟“大块头”发生什么冲突，毕竟很可能偷鸡不成蚀把米，把小命搭进去就更不划算啦。

不好的一面也很好理解。个头越大，细胞就越多。跟3千万年前的祖先相比，现代大象的体重增加了1500多倍。如果单个细胞发生癌变的可能性恒定，个头越大，体内产生癌细胞的概率也就越高。换句话说，患癌的可能性就越大。

对于人类很可能也是如此。研究表明，身材越高的人罹患某些癌症的风险也更高。

对于大象而言，在漫长的进化过程中，随着个头的逐渐变大，它也必须进化出越来越强大的抑癌机制，从而抵消掉越来越高的患癌风险。

搞清楚大象所拥有的独特“抗癌”方式，无疑会给我们人类提供极其宝贵的借鉴。

主要参考文献

JuanManuel Vazquez, Michael Sulak, Sravanthi Chigurupati, Vincent J. Lynch. AZombie LIF Gene in Elephants Is Upregulated by TP53 to Induce Apoptosis inResponse to DNA Damage. Cell Reports, 2018; 24 (7)