藍鯨為何少患癌?破解皮托悖論
什麼是癌症,為何會發生?
把細胞想像成微小的機械人,由無數蛋白質零件和化學反應組成。這些機械人會製造結構、分解廢物、提供能量,還會複製自己。這些複雜反應我們稱為代謝路徑,平時運作得很好,但因為反應次數太多、時間又長,難免會出錯。
當某些關鍵步驟出錯,細胞原本有的「自我毀滅按鈕」或修復機制沒能啟動,錯誤就會累積。這些累積的錯誤若發生在某些特定基因上,細胞就可能變得自私、無限繁殖,形成癌症。通常免疫系統會清除大多數異常細胞,但隨著時間和細胞分裂次數增加,出現真正形成腫瘤的機會也增大。
皮托悖論:大動物為何不更常得癌?
直覺上,動物越大、細胞越多,發生癌症的機會應該越高。舉例來說,老鼠的細胞跟人差不多大,但細胞數量和壽命都比人少很多;人類比老鼠活得久約50倍、細胞數多超過1000倍,理應癌症風險大幅上升。然而實際上,人類跟老鼠的癌症發生率並沒有成比例增加;而像藍鯨這類擁有比我們多上千倍細胞的大動物,似乎也沒有對應地出現更多癌症。這個反直覺的現象就叫做皮托悖論。
解釋一:演化讓大隻的物種有更強的防癌機制
一種解釋認為,隨著多細胞生物在演化上變大,存活下來的物種必須發展更強的抗癌策略,否則就被自然淘汰。癌症不是單一突變造成的,而是需要在幾個重要基因上連續發生錯誤,例如一些原癌基因被活化、或抑癌基因失能。抑癌基因的功能是阻止這些關鍵變化或在損傷無法修復時誘導細胞死亡。
研究發現,像大象這類大型動物,比小型動物擁有更多拷貝的抑癌基因。換句話說,他們的細胞必須累積更多的突變,才能最終變成癌症。這並非免疫或防癌完全存在,而是提高了出現致命突變的門檻。雖然這樣的調適可能帶來代價,例如影響組織再生或加速老化,但它確實可說明為何大動物不那麼容易罹癌。
解釋二:腫瘤之間也會互相競爭,出現所謂的「超腫瘤」
另一個有趣的想法是所謂的「超腫瘤」現象。腫瘤本質上是由一群變了調的細胞組成的「社群」,它們為了養分和血管供應彼此競爭。在腫瘤內部,細胞仍然會繼續突變,某些突變讓部分癌細胞變得更獨立、甚至開始搶別的癌細胞的資源。當這類突變增多時,腫瘤內出現的不同族群可能互相抑制,甚至使得原本的腫瘤群體因內耗而無法長成對宿主致命的巨型腫瘤。
此外,腫瘤的實際大小要放回宿主身體的比例來看就更不一樣。例如一顆重兩克的腫瘤,對一隻老鼠可能等於身體質量的10%,而對人類不到0.002%,對藍鯨甚至只有0.000002%。因此大動物體內可能存在很多微小、相互牽制的腫瘤,對整個個體構成的威脅相對較小。
還有其他可能性與未解之謎
除了上述兩種解釋,科學家也提出代謝速率差異、細胞結構或組織排列不同等因素可能影響癌症風險。但到目前為止,皮托悖論仍無單一、完整的答案。不同物種可能透過不同策略共同降低罹癌風險,或是我們尚未發現的重要生物機制仍在隱藏中。
為甚麼這很重要?
理解為何大動物相對罕見致命性癌症,不只是好奇心的滿足。揭露那些讓大象或鯨魚能抑制癌變的生物技巧,可能啟發出全新的預防或治療方法。換句話說,大自然的解方,或許能幫助我們在人類身上找到更有效的對抗癌症之道。
總之,癌症是細胞世界中的系統性失誤,皮托悖論提醒我們生命以多種方式適應這類風險。科學仍在摸索,未來或許能把這些生物智慧轉化成改善人類健康的工具。
