自然选择机制或帮助解答癌症产生之谜

机体重要的器官往往可以保证我们或者并且不断繁衍，比如心脏、大脑或者子宫，然而相比大型或者成对的器官而言，这些器官往往会更好地进化来抵御癌症的发生。这项刊登于国际杂志Trends in Cancer上的研究报告中，研究人员就假设，相比小型要害器官而言，大型或者成对儿的器官往往对肿瘤具有一定的耐受性，因此大型器官或许并不会进化出相应的癌症抵御机制。

研究者表示，我们经常能在大型、成对的器官中发现恶性肿瘤，而且这些器官对于人类生存和繁殖而言或许并不是非常必要；此前就有研究将这种器官特异性的癌症归因于外部因素，比如吸烟，或者内部因素，比如器官中细胞分裂的频率等。研究者认为，自然选择理论或许就可以补充上述理解，同时他们推测，小型重要的器官往往会更加容易妥协，甚至当其仅仅携带少量肿瘤细胞时，而大型器官则往往会携带大量肿瘤恶性转化的“负担”和风险。

但这并不是说研究者可以解释不同器官对癌症的不同易感性的原因，但研究者认为自然选择或许是一种诱发因素；一种癌症研究的进化学方法就为探究合适的治疗性策略提供了新的见解。

大象和人类

尽管近些年癌症研究领域出现了很多重大发现和突破性的治疗进展，但从20世纪50年代以来，人类的干预或许仅仅会导致癌症死亡率降低5%，而相关的研究结果几乎完全归因于人们对风险因素知晓率及早期检测的增加。

我们不能找到治愈癌症的灵丹妙药的一个关键因素就是癌症的进展处于一个不断进化的过程，癌症的出现已经有5亿多年了，而且早期阶段癌症几乎出现于整个动物王国中，包括从双壳类动物到鲸等。这种表现或许和有机体从单细胞生物到多细胞生物体的进化过渡直接相关，而后者（多细胞生物体）往往需要细胞之间较高水平的合作以及单一细胞增殖的不断抑制作用。

随着有机体开始慢慢由多个复杂的细胞组成开始，个体拥有较长的寿命以及较大的身躯似乎就会伴随着细胞不断增殖可能性的出现，而细胞的不断增殖则会引发恶性肿瘤。然而尽管有着较大的身躯，但大象的患癌风险却并不高于人类，而这无疑就开始使科学家们讨论，机体在拥有复杂组成的同时，是否还需要进化出一定的肿瘤抑制机制；近来的一项研究结果就表明，亚洲和非洲大象的机体遗传组成中包含有15至20倍的主要肿瘤抑制基因（p53）的拷贝，而p53是人类机体中的一种主要的肿瘤抑制子，这项研究中，研究者就表示，较高数量的这些肿瘤抑制基因或许就会进化出一种特殊机制来抵消寿命较长且体型较大的动物机体患癌风险的增加。

一项进化过程

癌细胞增殖的能力往往会指导细胞的生存，在局部组织中可以使得增殖最大化的细胞往往有着较高的机会将细胞中的基因转移到下一代中。当前癌症疗法的一个普遍问题就是研究者力图尽快尽可能地消除肿瘤从而抑制癌症不断进化以及对疗法产生一定的耐受性，同时研究者也希望能够有效抑制癌症发生转移。

最大化地积极性癌症疗法，即在多个治疗周期中不断使用相同剂量的药物，而这种积极性的疗法或许可以有效抵御由高度相似细胞组成的小型肿瘤，然而很多肿瘤组织都非常复杂，其可以同许多不同细胞来改变细胞所处的微生态系统，而这些细胞对疗法的易感性往往具有多样化的水平。

如果人类的干预措施并不能够消除所有的恶性肿瘤细胞的话，有些细胞就会逃脱疗法攻击并且生存下来，其往往会获得较高的潜能来不断增殖，进而变得更加恶性，最终发生癌症转移引发宿主死亡。科学家们越来越清楚地意识到，通过深入剖析多细胞有机体所产生的肿瘤抑制机制，并且将进化理论应用到癌症疗法中，或许就可以帮助研究者们改善当前技术来有效控制细胞的恶性进展，并且抑制疗法的失败。

基于进化的疗法

其中一些最让科学家们激动的癌症进化方法往往源于对害虫防治和细菌抗生素耐药性治疗的相关知识中，有研究表明，尽管我们不能超越细菌或者害虫对抗生素或杀虫剂产生耐药性，但我们却可以控制其产生耐药性的速度以及产生耐药性的程度。自适应疗法（adaptive therapy）就是癌症研究中的一种类似的新理论，其基于一种简单的假设，这种假设认为肿瘤组织包括对疗法敏感和对疗法耐受的细胞所组成；积极性、高剂量的疗法将会消除敏感性的细胞，但却会留下高度耐受性的细胞，而这就会促进耐受性细胞不断增殖扩散，最终引发高度恶性癌症的发生。

自适应癌症疗法的目的就是通过采用最少需要的药物剂量来有效控制肿瘤生长并且改善患者症状，从而避免上述耐受性癌细胞的出现，而这种方法并不会将肿瘤细胞完全消除；诸如这样的方法就能够使得所有类型的肿瘤细胞都生存下来，而这些细胞就会为了相同的资源和空间去发起竞争，而且敏感性疗法的存在也将会同时控制对疗法耐药性的恶性细胞的增殖和生长。

2009年，研究者在患有卵巢癌的小鼠模型中进行了自适应疗法效果的检测，研究者们测定了小鼠机体肿瘤的生长状况，如果在两个连续测量值之间肿瘤的体积增加的话，研究者就会同时增加化疗药物卡铂的剂量；而如果在两次测量值之间肿瘤的体积发生了下降，那么研究者就同时降低用药剂量。

当研究者将研究结果同高剂量化疗药物临床试验的结果相比较后，他们发现，自适应疗法或许可以更好地控制肿瘤的生长并且延长小鼠的寿命；同时研究者还在乳腺癌小鼠模型中观察到了类似的研究结果，这些试验非常有前途，但研究者还需要进行更为深入的分析来证实是否自适应疗法能够成为控制人类机体癌症进展的最终方法。

自然选择经历了数百万年来帮助我们在不同有机体中寻找方法避免并且处理癌症，因此研究人员应当有效利用相关的知识进行研究，早日找到克敌（癌症）之法。

参考资料：

【1】Phylostratigraphic tracking of cancer genes suggests a link to the emergence of multicellularity in metazoa

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【2】Cancer across the tree of life： cooperation and cheating in multicellularity

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【3】Herbicide resistance modelling： past， present and future

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【4】Steering Evolution with Sequential Therapy to Prevent the Emergence of Bacterial Antibiotic Resistance

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【5】Cancer therapy： an evolved approach

【6】Adaptive therapy

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【7】Exploiting evolutionary principles to prolong tumor control in preclinical models of breast cancer

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【8】Potential Mechanisms for Cancer Resistance in Elphants and Comparative Celluar Response to DNA Damage in Humans

【9】Natural selection may be the answer to the cancer riddle， but can we beat evolution？