一些古老的線索揭示癌症難以治癒的原因

癌症往往能夠巧妙地戰勝最好的現代醫學技術發展。為了打擊癌症的氣焰，物理學家和一位領先的遺傳學家之間的不尋常的合作將癌症的的產生根源進行了研究。

亞利桑那州立大學 (ASU) 教授和超越科學基礎概念中心主任 Paul Davies 博士，物理學家 Charles Lineweaver 博士、澳大利亞國立大學與遺傳學家 Kimberly Bussey 博士合作和南坦生物組學公司的生物物理學家 Luis Cisneros 博士，研究癌症基因的進化史追溯到 10 多億年前多細胞生物的時代。研究人員發現了驚人的現象，研究出了為什麼這些癌症基因發展以及它們的功能是什麼。癌細胞部署了單細胞生物體使用的古老機制，以提高其應激反應的突變率。這一發現解釋了癌症最著名的標誌之一 -——其突變率高，有助於耐藥性的快速發展。

該研究涉及重新認識遺傳控制開關，使複雜的生活蓬勃發展。如果這種調節被破壞，細胞可能會失去其合作性質，並退化到更古老的生物共同的單細胞行為。這種向祖先進化特徵的逆轉被稱為返祖現象。

Davies 解釋說：「Lineweaver 和我長期以來一直認為，癌症是一種更為原始的返祖現象，但我們缺乏堅實的證據。現在 Kim Bussey 和 Luis Cisneros 在學生 Adam Orr 和 Milica Milicavic 的幫助下，經過艱苦的努力分析了大量癌症基因的進化起源，並證實癌症最具特色和棘手的特徵之一確實是非常古老和根深蒂固的，對治療有著廣泛的影響。

這項新研究於 2017 年 4 月 25 日在發表在了開放期刊《PLOS ONE》上，發現 DNA 中雙鏈斷裂的突變性突變在癌症中常見。此外，這種突發類似於在從事應激誘導突變的單細胞生物體中觀察到的突發。在癌症的情況下，突變似乎分布在整個基因組上，包括進化上保守的和通常不受突變事件限制的老基因。其效果是允許體細胞搜索古代基因組空間，以解決他們正在經歷的壓力引起的壓力。

亞利桑那州立大學生物醫學信息系 NantOmics 和兼職教授的首席科學家，本文的通訊作者 Kimberly J. Bussey 博士解釋說，發展為保護單細胞生物免受滅絕的應激反應可能對一個多細胞生物。

「如果你正在處理一個單細胞的生物，人們經歷一些壓力，它不能處理使用當前的反應工具箱，讓人們生存下來—為了物種生存——它必須發展，當體細胞多細胞生物體中的細胞發生髮展，可能會發生癌症。

結果表明，在快速抵抗治療的情況下，產生受調控的突變的能力可能是致命疾病的核心。 「在臨床方面，我認為這真的會使我們重新思考治癒癌症的意義，也許目標不是治癒，而是控制，」Bussey 說。 「如果這是一個爆發的反應，也許有一個治療水平，我們可以影響腫瘤細胞的活力，但實際上並不誘導應激反應。」

這些方法已經進入臨床應用。所謂的節律療法更頻繁地應用較低劑量的治療，而適應性脈衝治療癌症治療以尋求穩定而不是根除腫瘤。這些和其他進化方法治療癌症的在戰爭中為消滅狡猾和深刻的的敵人提供了新的希望。