Science Focus (Issue 23)

癌症一直以其致命性臭名昭著,即使是化 療或免疫療法,今天依然沒有根治癌症的完美 方法。那固然是個沉重的事實,但你又可曾想 過癌症在老鼠和大象等動物身上又會是 怎樣的嗎?試猜猜牠們生癌的機 會,答案也許會出乎意料! 回到最根本的問 題:癌症的成因 是甚麼? 它 do not have enough time to develop. In a nutshell, there could be literally be cancers killing cancers in large organisms. With the cruel words of “there i s no t reatment”, the ear l iest descr ipt ion of cancer cal led the Edwin Smith Papyrus was found in Egypt in about 3000 B.C. [11]. Still being incurable at present, it is not an overstatement to say that cancer is the “king of disease”. The good of studying Peto’s paradox is that scientists may gain insights into how organisms cope with cancer and develop new therapeutic strategies. 1 Paradox: A contradiction that often goes against common sense. 2 Paenungulate: Members in the clade Paenungulata, which includes smaller creatures like hyrax and manatee (whose body size is still significantly smaller than that of an elephant) [8]. 普遍是由原癌基因或 腫瘤抑制基因突變所致,兩 者都有調節細胞正常生長和分裂 的功能。細胞週期裡有幾個檢查點確 保整個基因組被正確地複製,當 DNA 複製 過程出錯時,腫瘤抑制基因便會嘗試修復 DNA、 叫停細胞週期,甚至觸發細胞凋亡(即是促使細胞自 殺)。然而,如果上述兩種基因發生突變會令細胞喪失這種 保護機制,使它能避過監控不受控制地分裂,形成腫瘤。 從以上機制來看,我們可以推論出體型較大的生物生 癌的機會應該會較高,因為牠們體內有較多細胞,細胞分 裂的次數也明顯會遠比體型較小的生物多。由於每次細胞 分裂都有可能出現隨機的基因突變(即是複製上的錯誤), 因此體型較大和較年老的個體擁有這些累積了足夠有害突 變的細胞的機會也應該會更高。但事實上,細胞數量比人 類多1000 倍的生物並會不因此較易生癌,而我們生癌的 機會也不比小鼠高 [1]。體型和生癌機會沒有關係這個現象 被稱為「佩托悖論」(Peto’s paradox;註一),名稱以英 國統計學和流行病學家 Richard Peto 命名 [2]。 科學家當然不會止於把現象歸類為悖論後就罷休: 到目前為止,佩托悖論有兩種主流解釋,第一個與遺傳學 有關。TP53基因是其中一種腫瘤抑制基因,編碼著位於細 胞核負責監察 DNA 的 p53 蛋白。當 DNA 受損時,如果 是可以修復的損傷,p53 會煞停細胞週期並激活其他 DNA 修復基因;否則,它會觸發細胞凋亡以防細胞繼續複製已 突變的 DNA,避免可能有害的 DNA 繼續存在 [3, 4]。過 往研究在超過 50% 的癌症患者身上也發現TP53功能喪 失型突變(loss-of-function mutations;意指會使製造 出來的 p53 蛋白喪失完整功能的突變),暗示了這個保護 機制對抑制癌症的重要性 [5]。 雖然體積龐大,但大象不容易有癌症的其中一個原因 是因為它擁有多達 20 組TP53基因,而人類則只有一組 [6],意味著即使大象體內的一些TP53基因發生突變,其 他正常的複本也能繼續對抗癌細胞;相比之下,人類唯一 的 TP53 基因發生突變會導致一種名為「李法美尼症候群」 (Li-Fraumeni Syndrome)的遺傳病,令患者容易在年輕 時就罹患多種癌症 [7]。除了TP53基因複本的數量外,近 年研究亦發現大象曾經在演化過程中使已失去功能的遠古

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