【冷知識科普】癌癥,難道只是人類和脊椎動(dòng)物的「專利」嗎仓蛆?

不是睁冬。

我們一般只知道人類會得癌癥,但其實(shí)你是否也知道看疙,除了人類及脊椎動(dòng)物之外豆拨,其實(shí)很多無脊椎動(dòng)物也會得癌癥,這是怎么一回事呢能庆?

要知道癌變并不是脊椎動(dòng)物才有的「專利」辽装,接下來給大家講三個(gè)例子:絳蟲、渦蟲和水螅相味,看看它們的癌癥是怎么樣子的拾积。

首先是最為經(jīng)典的殉挽,兩年前的一篇新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志(The New England Journal of Medicine)的論文《微小膜殼絳蟲在人類宿主中的惡性轉(zhuǎn)化》(Malignant Transformation ofHymenolepis nanain a Human Host)。這篇論文首次發(fā)現(xiàn)了人體寄生蟲也可以癌變拓巧,同時(shí)傳染給人類斯碌。

微小膜殼絳蟲的惡性轉(zhuǎn)化(http://nejm.org)

微小膜殼絳蟲(Hymenolepis nanaH. nana)是一種可以寄生在鼠類及人體腸道中的寄生蟲肛度,一般不會超過40 mm長和1 mm寬傻唾。

這種蟲子的頭部是吸盤,可以用來吸住腸壁承耿。往后有100-200個(gè)節(jié)片冠骄,往尾部走越成熟,至最尾部為孕節(jié)加袋,每個(gè)孕節(jié)里蟲卵多得都占據(jù)了整個(gè)節(jié)片凛辣。結(jié)片可以脫落,蟲卵可以隨糞便排出體外职烧,也可以就在自身宿主的腸道里孵出扁誓,形成自體重復(fù)感染。

H. nana的生活史(美國CDC)

在這篇論文中講了這么一個(gè)故事:2013年的1月蚀之,醫(yī)生們接診了一名HIV感染病人蝗敢,這個(gè)病人自從2006年感染HIV后沒有堅(jiān)持進(jìn)行治療,直至當(dāng)年的時(shí)候足删,情況已經(jīng)變得非常不好寿谴,包括疲勞、發(fā)熱失受、咳嗽讶泰、體重減輕、CD4水平嚴(yán)重減少等贱纠,在糞便檢查中也發(fā)現(xiàn)了H. nana和人芽囊原蟲的感染峻厚。因?yàn)槊庖吡O度下降响蕴,患者似乎已經(jīng)患上了腫瘤谆焊。

在對患者的淋巴結(jié)進(jìn)行檢查時(shí),醫(yī)生們發(fā)現(xiàn)這里面增生的這些組織有點(diǎn)不同尋常:體積比一般的人類腫瘤細(xì)胞要小得多浦夷,而且這些細(xì)胞在兩種人類蛋白的測試結(jié)果中都顯示陰性辖试。種種證據(jù)提示這并不是一種人類來源的腫瘤細(xì)胞。

患者體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的個(gè)體小于普通腫瘤細(xì)胞的惡變細(xì)胞(參考文獻(xiàn) [1])

通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)對細(xì)胞的DNA進(jìn)行分析劈狐,提示這是一種H. nana來源的細(xì)胞罐孝。

絳蟲居然也會有惡變細(xì)胞?而且還對傳播給人類肥缔?莲兢?

科學(xué)家推測這很有可能與絳蟲中的多能干細(xì)胞有關(guān)。簡單地說就是,正常情況下這些干細(xì)胞可以幫助幼蟲發(fā)育成成蟲生成節(jié)片改艇,但是不知怎的收班,突然間不受控,惡變了谒兄,形成了所謂的「腫瘤細(xì)胞」摔桦。而且通過一種尚不清楚的途徑把惡變細(xì)胞從H. nana中「傳染」給了患者。

當(dāng)然承疲,這是一個(gè)十分特殊的病例邻耕,病人因?yàn)楦腥玖薍IV,免疫力極度低下的情況下燕鸽,才感染的H. nana兄世,也正因?yàn)槊庖吡Φ拖拢攀沟眠@些不知道為什么突然惡變了的細(xì)胞有了「可乘之機(jī)」绵咱,更重要的是目前的研究也表明這種腫瘤尚不具備人與人之間的傳播性碘饼。因此這個(gè)病例并不具備普遍性,一般的公眾也大可放心悲伶。

然而這一病例的發(fā)現(xiàn)仍然具有十分重要的意義艾恼,因?yàn)檫@可能是一種新的尚未被發(fā)現(xiàn)的致病方式,同時(shí)也是首次發(fā)現(xiàn)多細(xì)胞寄生蟲中也會存在細(xì)胞的惡性癌變麸锉。

第二個(gè)例子是一種叫渦蟲的扁形動(dòng)物钠绍。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)渦蟲的smg-1基因失去功能,會導(dǎo)致它產(chǎn)生「lethal ectopic outgrowths」(致命性的異位增生)花沉,這些具有侵略性的干細(xì)胞呈現(xiàn)一種不受控制的生長(out of control)柳爽,表現(xiàn)出具有極高的增殖性,及增生碱屁、肥大磷脯、分化缺陷等,與我們認(rèn)知的癌癥極其相似娩脾。

簡單地說赵誓,因?yàn)闇u蟲本身就是一個(gè)再生能力極強(qiáng)的動(dòng)物(有了解的同學(xué)們應(yīng)該知道,渦蟲可以進(jìn)行斷裂生殖柿赊,甚至曾經(jīng)有人將渦蟲切成280小塊俩功,結(jié)果每一塊都重新長成了完整的渦蟲),所以它的干細(xì)胞分裂碰声、分化的能力也很強(qiáng)诡蜓,而這個(gè)smg-1基因就起到了一個(gè)嚴(yán)格控制的作用。這個(gè)作用一旦解除了胰挑,分裂自然就不受控了蔓罚。

Smed-smg-1表達(dá)抑制的渦蟲椿肩,出現(xiàn)異常的細(xì)胞增生(參考文獻(xiàn) [2])

另一方面,已經(jīng)有研究顯示在人類的乳腺癌等癌細(xì)胞株中存在SMG-1基因的突變豺谈。惡性淋巴瘤中覆旱,也幾無SMG-1的表達(dá)。這提示了我們SMG-1很可能是一個(gè)潛在的抑癌基因核无,同時(shí)也可以為我們?nèi)蘸蟮陌┌Y靶向治療的研究提供方向扣唱。

再一個(gè)更低等一點(diǎn)的——腔腸動(dòng)物門的水螅,也會發(fā)生癌變团南。

水螅一般只有幾毫米噪沙,身體呈圓筒狀,上端有口吐根,周圍長有觸手正歼,多數(shù)生長在海水中,也有部分生長在淡水中拷橘。一般情況下進(jìn)行出芽生殖局义,也可以進(jìn)行有性生殖。

水螅的癌變是「naturally occurring tumours」(自然發(fā)生的癌變)冗疮,它顯著地影響到了水螅的健康萄唇。

癌變的水螅(左)和正常的水螅(右)(參考文獻(xiàn) [3])

而且科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn),這種癌變术幔,同時(shí)具有「入侵性」和「轉(zhuǎn)移性」另萤,這都與高等動(dòng)物的腫瘤十分相似。

將癌變的組織轉(zhuǎn)移到健康水螅當(dāng)中會形成新的癌組織诅挑,同時(shí)也會出現(xiàn)在它出芽生殖的后代中(參考文獻(xiàn) [3])
將癌變的水螅以BrdU(一種標(biāo)記物)標(biāo)記四敞,將這個(gè)標(biāo)記上的癌變細(xì)胞轉(zhuǎn)移到正常水螅當(dāng)中,可以檢測到正常水螅的頭部以及身體的反口部都有這種標(biāo)記的細(xì)胞擴(kuò)散(參考文獻(xiàn) [3])

所以拔妥,千萬不要以為癌細(xì)胞或者更直接地說——癌基因忿危,就是脊椎動(dòng)物的「專利」,它們很有可能是一直伴隨著多細(xì)胞動(dòng)物的進(jìn)化的没龙,或許永遠(yuǎn)不會被徹底根除……

參考文獻(xiàn):

[1] Muehlenbachs A, Bhatnagar J, Agudelo C A, et al. Malignant Transformation of Hymenolepis nana in a Human Host[J].N Engl J Med,2015,373(19):1845-1852.

[2] Gonzalez-Estevez C, Felix D A, Smith M D, et al. SMG-1 and mTORC1 act antagonistically to regulate response to injury and growth in planarians[J].PLoS Genet,2012,8(3):e1002619.

[3] Domazet-Loso T, Klimovich A, Anokhin B, et al. Naturally occurring tumours in the basal metazoan Hydra[J].Nat Commun,2014,5:4222.

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