2012年,在橫跨美國佛蒙特州和加拿大魁北克省的孟弗雷梅戈格湖畔,幾個釣魚的人拉上一條棕色的鯰魚,魚身上布滿不正常的黑色斑塊。他們起初以為是皮膚病,或者水質出了什么問題。但很快,這片湖里翻出越來越多類似的魚,有些斑塊大得嚇人。當地生物學家介入后,情況比想象中更棘手——那不是普通的色斑,而是惡性黑色素瘤。在抽檢的鯰魚里,長這種瘤子的比例高達23%到37%,對于一種底棲魚類來說,這個數字反常得讓研究人員說出了一句話:“這令人驚訝。”
說出這句話的是佛蒙特大學的研究員朱莉·德拉貢,也是后續研究的共同第一作者。她想不通的是,一條整天窩在湖底淤泥里、幾乎曬不到什么太陽的魚,怎么會得一種通常跟紫外線過度暴露聯系在一起的癌癥?一開始,所有人的懷疑都指向了環境。2011年熱帶風暴“艾琳”帶來的洪水沖刷了大量污染物進湖,而這片湖是超過17.5萬人的飲用水源,水質的擔憂疊加在魚的病情上,像是一團迷霧。人們猜測:會不會是有毒化學物質誘發了腫瘤?會不會有什么病原體在作祟?
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但最初的基因分析卻把這條邏輯推向了另一個方向。假如腫瘤是環境因素觸發每條魚各自得上的,那么每一條魚的腫瘤細胞基因特征應該更像它自己身體的正常細胞,而與別的魚的腫瘤無關。可研究人員看到的情形恰恰相反。在對比了病魚身上腫瘤組織與健康組織的全基因組序列之后,他們發現不同魚身上的腫瘤細胞彼此之間高度相似,反而跟它們寄居的魚主人完全不親。換句話說,這些腫瘤細胞似乎擁有自己獨立的遺傳身份,跟宿主是兩家人。
進一步的測序結果更加難以用獨立發病來解釋。腫瘤細胞里反復出現幾十萬個相同的遺傳變異,而這些變異在同一條魚的健康組織里根本找不到。如果把幾百例人類黑色素瘤拿出來做比較,研究人員發現,人類每一例的突變幾乎都是獨一無二的,患者之間沒有共享。但在這些鯰魚身上,絕大多數突變卻像是同一個劇本的抄本,在不同的魚體內反復上演。“這樣的一種模式,如果每條魚都是自己得自己的黑色素瘤,那幾乎是不可能的。”研究人員判斷。
唯一合理的解釋就是:這些腫瘤細胞是從某一處最初癌變的組織中逃逸出來的,然后在魚群中間實現了傳播。就像一個癌細胞學會了從一條魚跳到另一條魚身上,并繼續瘋長。這不是癌細胞在宿主體外自由游走的概念,而很可能是通過魚與水之間的接觸,或者是交配、爭斗時產生的皮膚破損,讓癌細胞獲得了物理轉移的機會。具體的傳播路線還需要更多研究來確認,但基因上的證據已經清晰地指向了同一個方向——這是一種傳染性癌癥。
這個發現最近發表在《自然》雜志上,由一個國際研究團隊完成。它在科學界的直接意義,是給一個原本很小眾的“俱樂部”增加了一位新成員。在此之前,人類知道的能夠在個體之間直接傳播的癌細胞,只在少數動物身上得到證實。其中之一是袋獾的面部腫瘤,這種幾乎把整個物種推到滅絕邊緣的傳染性癌癥,通過袋獾之間互相撕咬時的傷口植入,已經在塔斯馬尼亞島上肆虐了二十幾年。另一個經典案例是犬傳染性性病腫瘤,它可以經由性行為在狗之間傳播,但通常并不致命,被認為是已知最古老的癌細胞系之一,可能已經在犬類中存在了上萬年。此外,一些雙殼類軟體動物身上也發現過傳染性的白血病樣腫瘤,癌細胞能在不同的蛤蜊個體間“漂流”。現在,褐鯰魚成為這個名單上的最新一項,而且承載了兩項“首次”:它是魚類當中記錄的第一種傳染性癌癥,也是淡水生態系統中首次發現的例子。
這兩重標簽讓此次發現顯得特別。海洋環境開放,水流交換劇烈,生物之間的接觸模式相對復雜,理論上傳染性癌細胞在海水中可能更容易發生轉移,而淡水生態系統要封閉得多,湖底底棲魚類的生活似乎更缺乏長距離傳播的物理條件。但恰恰就在這樣一片半封閉的湖泊里,癌細胞還是完成了在群體間的擴散,這暗示傳染性癌癥在自然界的出現或許比我們原先估計的更容易,而人類只不過剛剛開始注意到它們。
回到事件本身,孟弗雷梅格戈湖案例的追溯也帶出了一層公共衛生的審慎推測。雖然目前沒有任何證據表明這種魚類傳染性癌癥能夠跨越物種壁壘感染人類,甚至它能否從鯰魚傳給其他魚類都還是未知數,但研究團隊特別點出了一個需要留意的邏輯:這片水域是大量居民的飲用水源地。腫瘤細胞如果脫落到水體里,其去向和存活性尚未探明。現階段科學界的態度是“不需要恐慌,但值得納入監測”,更多的工作將聚焦于癌細胞是怎么在群體中維持傳播的,以及這種傳播受哪些生態因素的調節。
研究人員也提醒,傳染性癌癥跟人們日常理解的“癌癥傳染”不是一回事。癌癥本身不是病毒,不是細菌,不會像流感那樣在空氣中飄散。人類之所以不用擔心被家人或鄰座的癌癥患者傳染,是因為人的免疫系統會將來自別人的細胞識別為異物并清除,根本無法存活。但某些動物物種因為遺傳多樣性極低,或者在特定社會行為下導致傷口直接交換細胞,比如袋獾相互咬臉、狗交配、魚群密集摩擦,才恰好讓癌細胞鉆了免疫識別的空子。理解這一點,才能真正看懂傳染性癌癥在自然界里的稀有和特殊。
該研究的另一位共同負責人也表達了一種謹慎的開放態度:“我們可能只是檢測到了那些容易看見的案例。也許在更多物種里,在我們的視野之外,傳染性癌癥比我們想象得更為古老和普遍。”這相當于承認,在以群體生存為特征的自然界,癌細胞不但有可能作為個體疾病存在,還可能作為某種異類“細胞系”在宿主之間流傳,像一條黯淡的地下暗河,偶爾露出地表就讓我們大吃一驚。
對普通讀者來說,這個研究的迷人之處倒不完全是數據本身,而是一種慣性認知的松動。很多人小時候都被告知過“癌癥不傳染”這條近乎定論的健康常識,而它放在人體上是完全正確的。但大自然就是在用這些邊緣案例提醒我們,生物學的世界里很少有什么事情是百分之百的。褐鯰魚的故事說明,當一個細胞學會背叛宿主、又意外獲得了從一具身體移到另一具身體的門路時,它就有可能變成一種介于腫瘤和寄生生物之間的存在——它不再只是一團失控的自身組織,而是寫成了一本可以在不同個體間反復轉錄的死亡筆記。
當然,這種“背叛”并非沒有代價。傳染性癌細胞系在長期傳播過程中,往往會積累更多突變,但必須保持在宿主免疫系統和環境壓力的選擇之下不至于滅絕。學者已經在袋獾面部腫瘤和犬傳染性性病腫瘤中觀察到,這些癌細胞已經演化出某些機制來躲避或抑制宿主的免疫攻擊,它像一只微型的進化怪物,在自然選擇的磨刀石上反復打磨自己的生存策略。褐鯰魚的這個癌細胞系是相對年輕還是已經存在很久,它的分子武器是什么,這些都將成為下一步研究的焦點。
回到那片湖水。2012年漁民的偶然發現,最終變成了一次橫跨兩個國家的分子偵探過程。用朱莉·德拉貢的話說:“我們一開始只是想搞清楚,一條底層魚怎么會得日照相關的癌癥。結果我們撞上了一種自然界的意外。”這種困惑驅動的探索最終指向的,是一種曾經被認為只存在于極端少數案例中的癌癥傳播機制,而它現在就悄悄發生在一片供幾十萬人喝水的湖泊底下。科學家們接下來要做的,是搞清楚它在那里待了多久,還會不會悄悄傳得更遠,以及同樣的模式是否也潛藏在我們尚未注意到的其他水下角落里。
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