想象一下，一位 60 歲的男子在前列腺癌手術後在家中休養，從身邊的老金毛犬那裡獲得安慰。這位男子可能知道，幾年前，美國國家癌症研究所所長向癌症研究人員發出了挑戰，敦促他們找到在“2015 年消除癌症造成的痛苦和死亡”的方法。但他可能沒有意識到，他身邊的寵物可能是這項工作的重要參與者。
要實現雄心勃勃的“2015 年癌症目標”，需要應用研究人員工具箱中的一切，包括對新想法的開放態度。儘管研究人員對癌細胞的功能的理解空前激增，但將這些知識轉化為拯救生命的速度卻慢得令人無法接受。研究人員已經發現了許多可以治癒齧齒動物人工誘導癌症的藥物，但當這些物質進入人體試驗時，通常會遇到困難。被用來模擬人類癌症的齧齒動物模型根本無法勝任。如果我們想戰勝癌症，我們需要一條新的進步之路。
現在考慮以下事實。超過三分之一的美國家庭養狗，科學家估計今年將有約 400 萬隻寵物狗被診斷出患有癌症。寵物犬和人類是僅有的兩種自然發生致命性前列腺癌的物種。影響寵物犬的乳腺癌型別會優先擴散到骨骼——就像在女性身上一樣。而寵物犬最常見的骨癌——骨肉瘤，與青少年患的癌症相同。
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新興的比較腫瘤學領域的研究人員認為，這種相似之處為解決癌症問題提供了一種新穎的方法。這些研究人員比較了動物和人類自然發生的癌症——探索它們驚人的相似之處以及顯著的差異。
目前，比較腫瘤學家正在招募寵物犬來應對阻礙實現“2015 年癌症目標”的障礙。他們考慮的問題包括尋找更好的治療方法，確定哪種藥物劑量效果最佳，確定引發癌症發生的環境因素，瞭解為什麼有些人對惡性腫瘤具有抵抗力，以及弄清楚如何預防癌症。隨著“2015 年癌症時鐘”不斷滴答作響，比較腫瘤學家們問道，為什麼不將寵物犬的癌症負擔從今天僅僅是一種悲傷轉變為國家資源，既可以幫助其他寵物，也可以幫助人類呢？
為何選擇 Rover？
幾十年來，科學家們一直在實驗室比格犬身上測試新抗癌藥物的毒性，然後再在人體中研究這些化合物。比較腫瘤學家有充分的理由認為，患有自然發生癌症的寵物犬同樣可以成為測試有希望的治療方法所帶來的抗腫瘤效果的良好模型。
其中一個原因與人體試驗的進行方式有關。由於需要確保實驗療法的潛在益處大於風險，研究人員最終評估藥物時，往往處於不利的境地；他們試圖用其他藥物治療失敗的、體積龐大、晚期的癌症。相比之下，比較腫瘤學家可以針對早期癌症測試新的治療理念——像最終在人體中使用那樣給藥。當實驗藥物被證明對寵物有幫助時，研究人員在瞭解哪些療法最有可能幫助人類患者方面就佔了先機。因此，比較腫瘤學家樂觀地認為，他們在狗身上的發現將比齧齒動物研究更具預測性，並將有助於快速識別那些應該（和不應該）在大型人體試驗中進行測試的藥物。
如果我們想戰勝癌症，我們需要一條新的進步之路。
寵物犬可以揭示關於人類癌症的許多資訊，部分原因是這些動物容易患上與人類相同的惡性腫瘤型別。例子比比皆是。最常被診斷出的影響犬類的淋巴瘤形式模仿了人類的中高等級 B 細胞非霍奇金淋巴瘤。骨肉瘤，大型和巨型犬最常見的骨癌，在骨骼位置和侵襲性方面與青少年的骨肉瘤非常相似。在顯微鏡下，青少年骨肉瘤的癌細胞與金毛尋回犬的骨癌細胞無法區分。膀胱癌、黑色素瘤和口腔癌是困擾犬類和主人的其他例子。在另一種相似之處中，青春期前絕育的母犬比未絕育的母犬更不容易患乳腺癌，就像切除卵巢、初潮較晚或更年期較早的女性患乳腺癌的風險較低一樣。
犬類癌症在另一個屬性上也模仿了人類癌症——轉移，即癌細胞擴散到全身遠處部位，通常會危及生命。解開腫瘤細胞如何轉移到特定器官的謎團是研究的首要任務。當某些型別的癌症擴散到遠處器官時，它們傾向於優先擴散到某些組織而不是其他組織，原因尚不完全清楚。由於轉移是癌症死亡的主要原因，研究人員非常希望更好地瞭解其控制機制。對患有前列腺癌或乳腺癌的寵物犬的研究可能在這方面特別有用，因為這種腫瘤在犬類中的擴散方式與在人類中的擴散方式相同——擴散到骨骼。事實上，對寵物犬的研究已經開始嘗試研究腫瘤細胞和骨骼之間的相互作用，這種相互作用使骨骼成為腫瘤細胞定植的首選部位。
科學家們也有更深層次的理論依據，認為寵物犬是人類癌症的合理模型。進化生物學家指出，狗和人類的構造都像印地賽車，成功的繁殖是終點線。我們的設計是為了贏得比賽，但在那之後，我們崩潰的速度有多快就無關緊要了。這種設計使我們不具備抵抗或修復體內累積的基因損傷的能力。最終，這種損傷會使細胞紊亂到足以導致癌症。在遙遠的過去，我們人類的祖先通常活得不夠長，無法患上與年齡相關的癌症。但現代衛生和醫學使長壽和老年癌症都變得普遍。對於我們的寵物來說，情況也大致如此。寵物犬受到我們精心的保護，免受捕食和疾病的侵害，比它們的野生祖先活得更長，因此在晚年更容易患上癌症。因此，就終生患癌的高風險而言，寵物和人類的情況非常相似。
除了患上與人類相似的癌症外，寵物犬在其他方面也是有價值的資訊提供者。與人類相比，它們的壽命較短，因此科學家可以更快地確定一項新的預防策略或療法是否有望提高人類的生存率。最後，儘管今天的獸醫在治療癌症方面比過去裝備得更好，但許多犬類腫瘤的標準治療方法仍然無效。由於大多數寵物癌症的診斷最終都會導致死亡，狗主人通常渴望讓他們的動物參加臨床試驗，這可能會挽救他們寵物的生命——並可能提供必要的證據，將有希望的療法推向人體臨床試驗。
推進癌症治療
現在已經開展或開始了各種以寵物犬為特色的癌症治療研究。一些最早的工作集中在拯救患有骨癌的青少年的肢體上。25 年前，青少年被診斷出患有骨肉瘤意味著截肢患肢、無效或沒有化療（將藥物注入血液以攻擊身體任何部位的腫瘤）以及幾乎可以肯定死亡。今天，可以透過切除病變的骨組織，並用骨移植和金屬植入物取而代之來避免截肢——這一過程部分由 Stephen Withrow 和他在科羅拉多州立大學的同事在寵物犬身上完善。Withrow 的團隊率先進行了技術進步，降低了併發症的可能性，例如將骨水泥放置在骨移植的髓腔中。研究人員還表明，直接注入動脈的術前化療可以將無法手術的腫瘤轉化為可手術的腫瘤。該小組的工作被認為是顯著提高了今天可以治癒骨肉瘤的青少年的百分比。
雖然腫瘤的區域性影響通常可以使用手術或放射療法來控制，但轉移更難對抗。為此，需要藥物治療。正在開發的新化合物旨在破壞調節轉移性腫瘤沉積物存活和增殖以及它們對癌症藥物敏感性的關鍵細胞事件。一種實驗性藥物 ATN-161，它抑制促進腫瘤生長和轉移的新血管形成，目前正在對患有已擴散到肺部的骨癌的大型犬進行評估。ATN-161 增強常規化療效果的能力也在研究中。如果這些試驗成功，它們可能會為人體臨床試驗鋪平道路。
癌症研究人員也將注意力轉向更常見的藥物，包括非甾體抗炎藥 (NSAIDs)，這是一類包含布洛芬的化合物。某些 NSAIDs 對多種犬類腫瘤表現出顯著的抗腫瘤活性。例如，在對患有膀胱癌的寵物犬的研究中，NSAID 吡羅昔康顯示出令人印象深刻的抗腫瘤活性，以至於該藥物現在正在進行人體臨床試驗，以觀察這種治療方法是否可以阻止癌前膀胱病變發展為危及生命的癌症。
開發新的癌症療法不僅僅是尋找新藥。而是要最佳化向患者給藥的方式。靜脈注射還是鼻腔給藥？這就是測試治療肺癌新藥的科學家需要知道的資訊型別。如果適量的藥物沒有到達腫瘤部位，那麼即使是在培養皿中殺死腫瘤細胞方面具有令人印象深刻的資質的物質也無法在人體患者中發揮作用。此外，將藥物直接輸送到靶點——所謂的區域療法——還具有避免與全身療法相關的毒性的額外好處。
研究人員已經使用寵物犬來研究細胞因子（一種稱為白細胞介素-2 (IL-2) 的小型免疫系統分子）的鼻腔給藥，以治療自然發生的肺癌。這些實驗的積極結果導致了吸入性 IL-2 在患有肺轉移的人體患者中的可行性試驗，進一步導致了另一種細胞因子——粒細胞集落刺激因子的試驗。寵物犬還可以幫助研究人員最佳化已經進入人體試驗的藥物的劑量和給藥方案。
寵物犬正在幫助克服的另一個挑戰是確定腫瘤擴散的程度，稱為臨床分期。準確的分期對於制定治療方案至關重要，這些方案將最大限度地使患者受益，同時最大限度地減少暴露於不太可能在給定疾病階段有所幫助的嚴酷治療。例如，準確識別（以及隨後的手術切除）肺轉移瘤可以提高青少年骨肉瘤的生存機率。
醫生通常使用非侵入性影像技術（如計算機斷層掃描 (CT)）來確定此類轉移瘤的存在和程度。為了評估這種掃描的準確性，我們中的一位（Waters）與印第安納大學醫學院的研究人員一起收集了患有轉移性骨癌的寵物犬的肺部 CT 影像，然後在屍檢時檢查組織，以驗證掃描中被解釋為“腫瘤”的組織是否真的是腫瘤，而不是誤判。結果表明，使用 CT 的最先進的影像技術——與青少年骨癌臨床分期中使用的型別相同——顯著低估了肺部內癌細胞沉積物的數量。透過揭示現有和實驗技術的有限準確性，寵物犬正在幫助最佳化下一代技術，以改進癌症檢測。
著眼於癌症預防
但癌症研究人員的目標不僅僅是改進檢測和更好的治療；他們還希望預防這種疾病。令人驚訝的是，預防在癌症研究界還是一個相對較新的概念。心臟病專家早就知道的——透過預防心臟病可以挽救數百萬人的生命——現在才在癌症領域獲得關注。“化學預防”一詞在 30 年前被創造出來，指的是施用化合物來預防癌症，但直到 2002 年 10 月，科學家們才在全國範圍內聚集在一起，討論癌症預防的前沿知識。
比較腫瘤學家們問道，為什麼不將寵物犬身上大量的癌症轉變為國家資源，既可以幫助其他寵物，也可以幫助人類呢？
今天，隨著研究人員正在檢查各種潛在的癌症保護劑，步伐正在加快。但找到有希望的藥物的適當劑量一直具有挑戰性。事實上，未能做到這一點證明對一些早期的人體預防試驗是災難性的。例如，在兩項大型肺癌預防試驗中，與安慰劑治療的對照組受試者相比，接受高劑量抗氧化營養素 β-胡蘿蔔素的人肺癌發病率意外增加。
狗能否加速癌症預防的進展？最近，犬類研究幫助確定了一種抗氧化劑——微量礦物質硒——的劑量，該劑量可以最大限度地減少衰老前列腺內引起癌症的基因損傷。來自狗的資訊是：當談到服用硒等膳食補充劑以降低患癌風險時，好東西吃得越多不一定越好。給予中等劑量的老年犬的前列腺 DNA 損傷程度低於給予較低或較高劑量的犬。比較腫瘤學家認為，在開始大規模人體預防試驗之前進行的犬類研究可以簡化尋找最有效劑量的癌症預防劑的過程，並使腫瘤學家能夠向癌症敵人投擲一枚精確制導的手榴彈。
寵物犬可以透過另一種方式幫助預防人類癌症。多年來，研究實驗室中的狗促進了對高劑量致癌化學物質的急性和長期影響的理解。但是，寵物犬僅僅透過日常生活，就可以充當哨兵——如果您願意，可以充當看門狗——來識別我們家中和後院中低劑量時具有致癌性的物質。如果某種物質可以引起癌症，那麼這種疾病會在寵物身上顯現出來，因為它們的壽命較短，而且會比人類更早顯現出來。
以石棉為例。大多數人類間皮瘤病例（胸部和腹部內層組織的惡性腫瘤）源於石棉暴露。症狀可能在致病暴露後 30 年才出現。研究人員現在已經證實，寵物犬的間皮瘤也主要與接觸石棉有關，最有可能透過接近透過愛好或工作接觸到石棉的主人而接觸到石棉。但在狗身上，從暴露到診斷的時間相對較短——不到八年。因此，狗身上出現癌症可以提醒人們尋找並修復任何剩餘的石棉來源。此外，更密切地監測暴露個體可能會導致更早地診斷出間皮瘤，並使這些癌症可以治癒。
寵物犬可以幫助發現其他環境危害。一些有充分記錄的地理“熱點地區”顯示某些癌症的發病率異常高。例如，居住在加利福尼亞州馬林縣的女性的乳腺癌發病率是全國最高的。科學家通常試圖透過比較患病人群和未患病人群的遺傳和行為來確定導致熱點地區癌症的因素。為了推進這項工作，比較腫瘤學家現在正在為這些地區的寵物犬建立癌症登記處。如果居住在特定社群的寵物和人類都經歷了高於正常的癌症發病率，那麼這一發現將加強人們對這些惡性腫瘤是由環境中的某些物質引發的懷疑。
分析狗的組織甚至有可能加速特定危害的識別。許多有毒化學物質，如殺蟲劑，會在體內脂肪中濃縮。因此，在常見的選擇性外科手術（例如，絕育）期間或屍檢時收集狗的組織可能是有意義的。稍後，如果一個地區異常多的人患上某種形式的癌症，研究人員可以分析樣品中不同化學物質的水平，以檢視是否有任何化學物質特別突出並且值得探索作為促成因素。
為何比爾叔叔躲過了癌症
由於寵物犬的癌症非常普遍，這些動物可能能夠幫助解開一個古老的謎團。幾乎每個人都有一個每天抽兩包煙但從未患過肺癌的比爾叔叔。那麼，哪些因素決定了癌症的抵抗力呢？找出答案的一種方法是找到對癌症具有抵抗力的人群並密切研究他們——他們的遺傳、飲食和生活方式。
已經找到了這樣的人群——百歲老人。事實證明，大多數活到 100 歲的人死於癌症以外的其他疾病。但是，幾乎不可能從一位 102 歲的老婦人那裡收集到關於她十幾歲或 40 多歲時的飲食習慣和身體活動的可靠資訊。因此，我們中的一位（Waters）提出了一個簡單的問題：百歲老人對癌症的抵抗力現象是否在寵物犬身上也適用？答案是肯定的。現在，透過採訪非常年老的寵物犬的主人，比較腫瘤學家可以構建“百歲”犬的準確終生歷史。將這一前景與從非常年老的狗以及它們的幾代後代身上收集生物樣本（例如用於基因分析和器官功能測試的血液）的能力結合起來，您就擁有了一個獨特的實地實驗室，可以探索癌症抵抗力的遺傳和環境決定因素。
癌症抵抗力之謎也可以透過另一種方式來解決——透過檢查狗和人類之間癌症易感性的差異。在人類中，肥胖和富含動物脂肪的飲食已知會增加患結腸癌的風險。相比之下，狗的結直腸癌並不常見，即使許多寵物犬肥胖並且食用高脂肪飲食。科學家們現在正在考慮將狗作為結腸癌的“陰性模型”，希望能找出能夠賦予那些生活方式強烈傾向於結腸癌發生的人群癌症抵抗力的因素。對抵抗因素的瞭解可能會為非抵抗個體提出新的干預措施。
不斷增長的努力
從歷史上看，比較腫瘤學研究一直在大學附屬醫院和獸醫腫瘤學家接受培訓的實驗室中進行。但其他組織已經開始認識到這種研究有可能轉化為更好的人類護理，這些機構現在正積極參與比較腫瘤學研究。
寵物犬可以充當哨兵——如果您願意，可以充當看門狗——來識別我們家中和後院中具有致癌性的物質。
Gerald P. Murphy 癌症基金會於 2001 年開始加速發現改進的預防和治療影響人類和寵物的列腺癌和骨癌的方法。紐約市的動物癌症基金會資助了比較腫瘤學研究，最近建立了一個患病和健康動物的生物標本庫，作為研究人員追尋癌症風險生物學指標的資源。2003 年，美國國家癌症研究所制定了比較腫瘤學計劃，該計劃設計了涉及患有自然發生癌症的狗的試驗，併為研究人員提供了高質量的犬類特異性試劑，用於深入研究狗腫瘤的分子生物學、蛋白質化學和遺傳學。
此外，犬類基因組的測序現已完成。發現特定基因與狗的某種形式的癌症有關將使研究人員能夠確定——以及如何——相同的基因在人類癌症中發揮作用。患有膀胱癌的蘇格蘭梗犬、患有骨癌的羅威納犬和患有淋巴瘤的金毛尋回犬——每個品種都可以幫助闡明導致癌症的基因和環境的災難性組合。
當然，使用動物來模擬人類癌症存在固有的侷限性——無論您談論的是齧齒動物、狗還是其他物種。不存在單一、理想的癌症動物模型。最好的科學是透過提出好的問題，然後使用最有可能產生有意義答案的研究工具來完成的。有時，在癌症研究中遵循這一規則意味著轉向狗，以追蹤難以獲得的知識。
人類和寵物癌症之間有趣的相似之處——曾經僅僅是一種好奇心——現在正被系統地應用，以將癌症從殺手轉變為可生存的滋擾。比較腫瘤學家不是在動物身上誘發癌症，而是在富有同情心地治療患有與人類和人類最好的朋友自然發生的相同型別致命癌症的寵物犬。他們正在讓我們的犬類夥伴走上追蹤殺手的道路，這種方式可以拯救寵物和人類。