癌症是人類第二大死因，全球有近六分之一人口因患癌而死。美國科學家日前發表研究指，長壽大型動物可能有一種天生抗癌機制，就是其體內有一種「殭屍」基因，會因DNA受損而甦醒，進而「殺死」有機會演變為癌細胞的受損DNA。這如何有助人類抗癌？
體型較大比較容易得癌症
從統計學上來看，體型越大的動物身上就有越多的細胞，有越多的細胞總的來說就會發生越多次細胞分裂，而提高了正常細胞突變成癌細胞的可能。
這種現象在同一種物種裡面來說是正確的：體型較大的狗比起體型較小的品種罹患癌症的機會更高。
大象細胞比人類多出了數萬兆，照理來說，牠們罹患癌症機率，應該比人類還高；但事實卻正好相反，大象平均罹癌率只有5%，而人類卻超過25%。究其原因，大象身上有兩種抗癌的細胞，一種是P53基因，功能是偵測壞細胞，加以修復或摧毀；另一種則是殺手級的基因，被科學家稱為「殭屍基因 」，它會在大象DNA受損時，大量的產生，然後將壞細胞殺死。
皮托悖論
細胞在動物體內，會經歷無數次生長和分裂的循環。每一次分裂，細胞會複製它們的全部基因，在這個過程中，不可避免的帶來一些錯誤，而其中一些突變可能引起癌症。個頭大意味着組成身體的細胞數量更多，壽命長意味着需要更多的新生細胞來更新換代，而隨着細胞分裂次數的增加，出錯的可能性也會增大。
早在 1970 年代，英國牛津大學的流行病學家 Richard Peto 就曾經以不同的形式點出了這個問題。Peto 調查發現，癌症和動物的平均年齡與體型大小關聯極小，但奇怪的是，理論上而言體型愈大、年齡愈高，細胞分裂次數就愈多，突變成癌細胞的機率也會上升，這就誕生了知名的皮托悖論（Peto’s Paradox）。Peto 於是推測，細胞一定有某種內部機制能保護生命週期較長的大型動物免於癌症威脅。
未來人類或許可以藉由移植，或是服用大象抗癌基因的藥丸，來對抗癌症。美國有11隻從馬戲團退休的大象，正以「捐血」的方式，協助科學家進行研究。
大象抗癌的基因秘密
2015年，猶他大學小兒腫瘤科醫生西夫曼(Joshua Schiffman)發現，人類和大象身上的腫瘤抑制基因TP53(或稱P53)在數量上差了很多：人類只有 1組，但大象有 20組。
目前已知 TP53 能夠抑制腫瘤，一旦碰到有缺陷的 DNA，TP53 相關的蛋白質 p53 就會開始修補或者乾脆殺掉整個細胞。
一般來說，大多數的動物如果發現體內某個細胞的DNA出了問題，都會選擇進行修復。但是，修復次數越多，也越有可能會編錯碼，進而增加罹癌風險。
既然大象比人類多了這麼多組TP53基因，芝加哥大學遺傳學家林奇(Vincent Lynch)決定要來比對大象和其他比大象體型還小的近親，會怎麼處理細胞病變的問題。
林奇說：「大象很奇怪」、「如果牠們出現DNA損傷，牠們就會讓這些(有損傷的)細胞死亡」、「因為大象細胞一旦出現DNA損傷就會死亡，所以這些細胞不會變成癌細胞。」
TP53基因還只是普通等級的抗癌武器，科學家另外還在大象身上，發現 了「殭屍基因」，這個基因正式學名是LIF6 (白血病抑制因子)；科學家之所把它比做殭屍，是因為這種基因，會在大象DNA受損時大量產生，然後將受損的細胞殺死，徹底杜絕癌細胞生長和擴散的機會。一般哺乳類動物身上只有一組殭屍基因，但是大象卻有7到11組。
根據林奇等人進一步的研究發現，大象體內的LIF當中，LIF6和TP53基因攜手合作，成為打擊大象體內出現DNA損傷細胞的最佳搭檔。
當TP53基因找到大象體內某個細胞出現DNA損傷之後，TP53就會下令LIF6啟動、產生LIF6蛋白攻擊該細胞的粒線體，進而造成細胞死亡。
林奇等人發現，目前好像只有大象體內有LIF6白血病抑制因子，而且LIF6早在 5,900萬年前就已經存在於大象祖先體內。
但在那之前，大象祖先體內的白血病抑制因子們並沒有特殊功能。
喚醒沉睡中的「殭屍基因」
數千萬年前，大象祖先體內的LIF基因少了一段DNA而無法製造蛋白質，這種沒有特殊功能的基因稱為「假基因」(pseudogene)。
隨著時間演化，大象體內的LIF6補上了這段DNA之後，就能被TP53活化，而開啟了殺死DNA損傷細胞新技能。這個過程就像是長年以來沉睡的特殊技能被喚醒一般，而有了「殭屍基因」(zombie gene)的稱號。
林奇強調，這次的研究當中他們只是在大象體內發現了其中一種可以讓大象抵抗癌症的基因，但LIF6這種「殭屍基因」不會是大象體內唯一一個可以用來對抗癌症的基因。
他說：「我們通常認為演化的進行方式需要經過很多次、很多次的基因突變才能集結而成」、「每一部分的它們(基因突變)都能貢獻出很小的影響」、「當你把這些事情加在一起之後，你就會得到一頭超級抗癌的大象。」
長年研究大象抗癌基因的醫生西夫曼則說，從演化生物學的角度來看，林奇發現的LIF6非常吸引人，他也認為在大象抗癌機制的研究上「肯定還會有更多發現」。
西夫曼和他的研究團隊就有發現另一組大象體內的基因，可以修復受損DNA，而不是像LIF6直接把細胞殺死。
西夫曼說：「這需要(大象) 5,900萬年來的演化」、「在我看來，這是 5,900萬年來的研究和發展，這是大自然 5,900萬年來試著找出對抗癌症的最佳解藥。」
一把雙刃劍
既然進化出癌症保護機制對所有動物都有利，為什麼只有大象擁有LIF6基因？
因為這種保護伴隨着風險。LIF6基因能夠抑制癌症，但是如果多拷貝的LIF基因意外被激活，便會「誤殺」細胞。基因組中其實含有許多這樣的假基因，如果一個不小心發生「泄露」，後果可能就不是癌症的問題，而是直接「遊戲結束」。
此外，2009年的一項研究表明，LIF基因對於胚胎在子宮內的生長至關重要，因為LIF受TP53的調控，LIF和TP53共同調控繁殖效率。當同一組基因擁有兩個功能時（如生育和癌症抑制），就有可能發生功能上的衝突——這種現象被遺傳學家成為拮抗基因多效性（antagonistic pleiotropy）。
一個基因基本上控制一個性狀，若一個基因的突變可使多種性狀同時改變，且往相反的方向進行，則稱為拮抗基因多效性。以人類為例，TP53基因的產物P53蛋白可以抑制癌細胞的生長，但也會同時抑制幹細胞的分裂，使人體無法自行更替老死細胞。
而大象似乎在癌症抑制和生育兩者之間似乎有一個折中辦法：通過複製TP53和LIF基因的方式來分離這些功能。某些拷貝的TP53和LIF用於行使調控生育的功能，另一些用於抑制癌症。LIF基因的複製使得大象能夠在有效抑制癌症的同時維持生育。
進化出多拷貝的TP53和LIF基因賦予大象對抗癌症的原力，但是這並不是唯一的手段。其他的大型動物，如鯨魚，只有一個拷貝的TP53和LIF，但弓頭鯨的平均壽命則長達兩個世紀。
自然選擇和進化發展出多種方式來對付癌症，因此，探究大型動物的原力之謎，或許會給解決人類健康問題提供一些啟發，人類或許能夠更好的阻止癌症的發生。■
參考資料：
01 Cancer Rarely Strikes Elephants. New Clues Suggest Why.
02 Elephants Hardly Ever Get Cancer, And We May Finally Know Their Secret
03 Elephants rarely get cancer. Here’s why this matters to humans
04 The ‘Zombie Gene’ That May Protect Elephants From Cancer
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