為了抵抗傳染性癌症,塔斯馬尼亞惡魔迅速演化
本周《自然-通訊》發表的研究Rapid evolutionary response to a transmissiblecancer in Tasmanian devils顯示,塔斯馬尼亞惡魔(袋獾)可能已經演化出了對一種被稱為袋獾面部腫瘤病(DFTD)的侵襲性癌症的抵抗力。
袋獾是澳大利亞塔斯馬尼亞島特產。這種個頭只有小狗大的生物是現今尚存的最大有袋類食肉動物,因其黑色的皮毛,刺耳的尖叫,衝天的臭氣,暴躁的性格和吃肉不吐骨頭的習性被稱為「塔斯馬尼亞惡魔」。自1996年起,這種本身數量就不多的動物當中開始流行目前已知的第三種自然流行的傳染性癌症:袋獾面部腫瘤病。
長出面部腫瘤的袋獾。(圖片來源:Save the Tasmanian Devil Program)
袋獾染病後死亡率幾乎是百分之百。因生性暴躁,袋獾常為爭奪食物和配偶相互撕咬。目前普遍認為,該次流行最早源於島東北角的一隻雌性袋獾,該病是在撕咬過程中,由於癌變組織進入健康個體而傳染的。被感染的袋獾首先在嘴周圍產生皮膚病變和腫瘤,然後向全身擴散。通常會在數月內死於器官衰竭,次生感染,或是因進食受阻而餓死。在不到20年的時間內這一致命疾病使袋獾總數量銳減逾80%,科學家預計對該疾病的建模結果顯示袋獾面臨滅絕威脅。但對多地袋獾種群的觀察中發現,原本預測目前應已滅絕的種群中,竟然仍有部分袋獾存活。
為了探明是什麼讓這些袋獾在疾病肆虐下大難不死,華盛頓州立大學的 Andrew Storfer 及同事對比了三個區域的袋獾種群在疫病爆發前和爆發後多個時點的取樣結果,對其進行的分析表明,在其2號和3號染色體上的各一個區域在染病前後出現了等位基因變異。這些區域中包含的7個基因中,有5個已知和癌症與免疫功能相關。這些基因包括CD146和THY1等和免疫調節、癌症風險和細胞凋亡相關的基因。
綜合所有數據來看,袋獾面臨DFTD的肆虐,在十幾年間經過4到6代的繁殖,產生了急速的演化,倖存的袋獾體內已產生了抵抗DFTD的能力。澳洲野兔產生粘液瘤病抵抗力的過程與之相比要多很多個世代。這一研究和犬類對傳染性性病腫瘤抗性的相似之處,意味著將有途徑理解癌症傳染性的進化。未來研究將著重確認這些基因的功能性,以及評判不同等位基因對染病後生存時間等結果的關係。總的來說,我們依然有希望將袋獾從這可怕疾病的魔爪中拯救出來。





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