癌症：遠古的鼓點？

06-30

癌症遠非一種進化病，而是一種早期多細胞生命機制的健康形態。這個振聾發聵的假說令生物學家們始料未及，尤其意外的是，它竟然出自天體物理學家之口！

癌症——遠古的鼓點？

癌症遠非瘋狂的流氓細胞，更像是古老返祖現象的步兵。

放大2000倍的結腸癌細胞群攝影：Micro Discovery/Corbis

40年前，理查德?尼克松總統發起了「癌症之戰」。然而，儘管僅在美國就花掉了1千億納稅人基金進行研究，癌症致死率卻幾乎完全沒有降低。數十種被製藥公司吹得天花亂墜的所謂「治癒癌症的良藥」，不是毫無作用就是作用甚微。我們能做什麼呢？

2年前，一項頗為開明的行動，美國國家癌症研究所（NCI）決定爭取物理學家的幫助。這個想法旨在從物理學等學科帶來全新的見解，用激進的新方法幫忙對付癌症。當時為集中精力與此，成立了12個研究中心，我著手主持的是其中一個設立在亞利桑那州立大學商學院的研究中心。

由於事先對癌症一無所知，我一開始詢問的都是癌症相關的基本問題。最初使我醍醐灌頂的是，像癌症這樣具有擴散性且極難對付的東西一定屬於生命本身，是生命故事深處的一部分。毫無疑問，幾乎所有的多細胞生物中都發現了癌症，這暗示著癌症的起源可以追溯到數百萬年前。

腫瘤學家傾向於將癌看做形形色色的瘋狂細胞群。然而對我來說，腫瘤的增長及其擴散到其他器官的方式，表現出一種有組織、系統化的策略，這種策略可以使其避開人體和藥物醫療的一切攻擊。如此精確的行為暗示著癌細胞是生物長期進化的產物。

我開始懷疑，癌會不會是多細胞生物黎明期的進化返祖現象，那時單細胞開始聚積形成基本的細胞聚合體。地質學家將這個階段追溯到十億多年前，在所謂的原生代，在具有井然有序的身體構造以及完全分化細胞的動植物出現很久之前。現存的最接近的類似物或許是海綿。

那麼如今，這些遠古生物是如何重現在動物體內的呢？進化是在已有的基礎上進行的。形成原生代的原始細胞聚集體所需的基因並沒有完全丟失，有一些被納入到新晉的、更複雜生物體的染色體中，並潛伏到了現代人類的身體中。這些基因沒有丟失是因為它們仍起著至關重要的作用。胚胎髮育時，基因制定身體構造，從最基本、最原始的特徵開始發育。

一個世紀以前，德國生物學家恩斯特·哈耶克（Ernst Haekel，達爾文思想在德國最大的傳播者——譯者注）就指出，胚胎的發育過程概括了生物的進化史。比如人類胚胎會發育出腮、蹼足和退化的尾巴，映現出遠古水生生物的性狀。這些性狀隨後會消失，在發育的後續階段，控制這些性狀的基因通常會歸於沉寂。然而有時候，基因管理系統出現故障，長尾巴或是具有其他遠古性狀的孩子就會降生。這些異常性狀被稱為返祖現象。

澳大利亞國立大學的查爾斯.林尼韋弗和我一樣是一名天體物理、天體生物學工作者，對如何將癌症融入地球生命故事很有興趣。我們合作發展了腫瘤細胞是一種返祖現象這個理論，當遠古基因的沉寂被擾亂時，返祖現象就會出現在成體型中。我們認為，癌細胞之所以能調動一系列殘存的難以對付的特徵，其原因是，胚胎髮育最初階段活躍的遠古基因工具箱，被重新激活了，為建造細胞聚集體而重複原生代的發育過程。如果你乘坐時間機器去10億年前旅行，你會看到很多和腫瘤細胞極其相像的細胞叢。

如果我們的理論是正確的，其影響會極其深遠。癌細胞不是由遺傳紊亂隨機產生的、退化的流氓細胞，而更像是有組織的步兵踩著遠古的鼓點前進，重現存在了十億年的生活方式。癌症在體內瀰漫時，基因工具箱中越來越多的遠古核心工具重新發揮作用，逆向重現進化的故事。每走一步，癌細胞都表現出更加惡化的特徵，使腫瘤學家所進行的研究愈行愈難。

我們的結論中隱藏著一些好消息。既然遠古工具箱是一套有限的特定基因，因此治療癌症就有了明確的方向。為了勾勒出癌症作為進化返祖的全景圖，我不僅需要繪製人類染色體，還要繪製包括植物、昆蟲和真菌在內的共同遠古多細胞祖先的染色體，並搞清楚癌症的故事是如何與這些生物相關聯的。對癌症的解答會存在於進化生物學、發育生物學和癌症生物學的交流，這個交流也不會是單行道。通過研究癌症，生物學家能夠得到一些揭示地球，甚至是其他星球生物複雜性的線索。

隨著其他疾病得到控制，癌症卻以不同的方式觸動每一個家庭，成為蔓延全球的頭號殺手。儘管難以捉摸的「治癒」仍可能是一個遙遠的夢想，然而正確理解癌的本質，能使人類能較好的控制癌症並減少其威脅性。