根據兩項獨立研究，大象進化出了額外的抗腫瘤細胞基因副本，這解釋了為什麼這種動物如此罕見患上癌症。
為什麼大象不會患上癌症是一個著名的謎題，英國牛津大學的流行病學家理查德·佩託 (Richard Peto) 在 1970 年代以不同的形式提出了這個問題。佩託指出，一般來說，癌症發病率與動物的體型或年齡幾乎沒有關係。這令人驚訝：體型較大或年齡較大的動物的細胞應該比體型較小或年齡較小的動物的細胞分裂次數多得多，因此應該擁有更多易患癌症的隨機突變。佩託推測，可能存在一種內在的生物機制，可以在細胞老化和擴張時保護它們免受癌症侵害。
根據本週獨立發表的兩篇論文，現在可能已經找到了至少一種解決佩託悖論的方法。大象的基因組中有 20 個稱為p53（或更恰當地說，TP53）的基因副本，而人類和其他哺乳動物只有一個。該基因被稱為腫瘤抑制因子，當細胞遭受 DNA 損傷時，它會立即啟動，產生與其相關的 p53 蛋白的副本，修復損傷或殺死細胞。
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大象的故事
揭示TP53的作用需要幾年時間。猶他大學鹽湖城分校的兒科腫瘤學家和科學家約書亞·希夫曼 (Joshua Schiffman) 三年前在一次進化會議上首次聽說了佩託悖論，當時現任亞利桑那州立大學的進化生物學家卡洛·馬利 (Carlo Maley) 透露，他在非洲象的基因組中發現了TP53的多個副本。
希夫曼專門治療缺少TP53基因兩個等位基因之一的兒童，這導致他們患上癌症。因此，在聽完馬利的演講後，他想知道大象是否掌握著可以幫助他患者的生物學見解。他與尚未發表作品的馬利合作，並詢問鹽湖城動物園的大象飼養員是否可以提供一些大象的血液，以便他可以測試 p53 蛋白在哺乳動物白細胞中的作用方式。
大約在 2012 年年中，伊利諾伊州芝加哥大學的進化遺傳學家文森特·林奇 (Vincent Lynch) 正在準備一篇關於佩託悖論的講座，並想知道可以解釋它的機制。“就在我發表演講之前，我在大象基因組中搜索了p53，出現了 20 個結果，”林奇說。
希夫曼和林奇的團隊現在已經獨立公佈了他們的發現——希夫曼的發現發表在《美國醫學會雜誌》上，林奇的發現發表在 bioRxiv.org 預印本網站上，但在《eLife》雜誌上正在審閱中。
希夫曼的團隊利用從條紋草鼠到大象的 36 種哺乳動物的動物園屍檢記錄，記錄了體型和癌症發病率之間沒有關係。（根據該團隊對數百隻圈養大象死亡的分析，約有 3% 的大象患上癌症）。
研究人員發現，大象會產生額外的 p53 蛋白副本，並且大象的血細胞似乎對電離輻射造成的 DNA 損傷非常敏感。與人類細胞相比，動物的細胞在響應 DNA 損傷時會以更高的速率進行一種稱為細胞凋亡的受控自我破壞。希夫曼認為，受損的大象細胞不是修復 DNA 損傷，而是進化為殺死自己，以將萌芽的腫瘤扼殺在搖籃中。“這是解決佩託悖論的絕佳方案，”他說。
猛獁象套裝
林奇的團隊——與加利福尼亞州聖地亞哥動物園的非洲和亞洲象皮膚細胞合作——發現了類似的結果。他們還在兩種已滅絕的猛獁象物種中發現了十多個TP53副本，但在大象的近親活體親屬海牛和蹄兔（一種小型毛茸茸的哺乳動物）中只發現了一個副本。林奇認為，當導致大象的譜系規模擴大時，額外的副本就進化出來了。但他認為也涉及到其他生物機制。
倫敦癌症研究所的癌症生物學家梅爾·格里夫斯 (Mel Greaves) 同意，TP53 不可能是唯一的解釋。“隨著大型動物變得越來越大，它們會變得越來越遲緩，”他指出，從而減慢了它們的新陳代謝和細胞分裂的速度。他補充說，保護機制只能在阻止癌症方面起到一定的作用。“如果大象吸菸並飲食不良會怎樣？”他說。“他們真的能免受癌症侵害嗎？我對此表示懷疑。”
本文經許可轉載，並於 2015 年 10 月 8 日首次發表。