癌：踏着远古鼓点走来

四十年前尼克松总统宣布了“抗癌战争”，尽管仅美国就花掉了纳税人1000亿美元基金开展研究，然而癌症的致死率几乎没有降低。 制药公司开发的数十种被吹得神乎其神“抗癌药物“要么毫无效果要么作用甚微，我们能做些什么呢？

两年前，美国国家癌症研究所（NCI）一项开明举动，决定利用严谨的物理学思维开启崭新的视野，谋取物理学家十分激进方式帮助对付癌症，以期找到解决癌症问题的全新的方案。他们创建了十二个研究中心专注努力癌症研究，我被邀请主持亚利桑那州立大学的一个研究中心。

由于对癌症没有先入为主的思想约束，我一上来问些非常基本的问题。给我强烈冲击的第一印象是，癌症这样如此扩散性、顽强性，一定有某些隐藏在生命最深处故事。果然，几乎所有多细胞生物都发现了癌症，暗示癌症的起源可以追溯到数百万年前。

肿瘤学家倾向于将癌症看做是一些杂乱无章的疯狂细胞，但对我来说，肿瘤生长并扩散到其他器官中却是是有组织、系统化的策略，它分明在逃避身体的防御机制和药物攻击。如此精确的行为暗示癌是生物长期进化的遗产。

我开始怀疑癌症是不是多细胞生命黎明时一种进化返祖机制呢，那时单细胞生物开始建立起合作并形成简单的集合体。地质学家将这一阶段追溯到十亿年前或更古老的元古代时期，在细胞能够进行完美分化、形成身体秩序井然构造的动植物出现之前，现存最接近这一阶段的生物模式或数海绵。

那么，这些古老的生命形式为何会重现在今天的动物身体内？生物进化已有基础上进行的，形成元古代时期原始细胞聚集体的功能基因并没有完全丢失。有一些被纳入了新近的、更复杂的生物基因组中，一直潜伏到现代人类身体中，并在胚胎发育过程中发挥至关重要的作用，这些基因制定身体的结构蓝图，以最基础、最原始的特征开始发育。

德国生物学家Ernst Haekel在一个世纪前曾指出，胚胎发育的各个阶段重演了动物的进化历程。譬如人类胚胎，会发育出鳃、脚蹼和早期的尾巴，然后又舍弃掉，映射出远古祖先的水生生活特性。负责这些功能的基因通常在发育的晚期受到压制，但有时遗传控制系统出现故障，新生婴儿会长出尾巴以及其他远古祖先的特征，这种异常的性状被称为返祖现象。

澳大利亚国立大学的Charles Lineweaver，与我一样是宇宙学家和天体生物学家，同样痴迷于癌症如何融入地球生命的故事。我们共同提出了一个理论——癌是一种返祖现象，即生物成体中一些沉默的远祖基因被重新激活。癌症之所以继承了这么多强大的生存特质，我们认为根本原因在于当切换到胚胎发育早期阶段时远古的遗传工具箱再次被打开，重新复原了元古代用于构建细胞集落的发育蓝图。如果乘坐时间机器穿越到十亿年前，就会看到许多类似于现代癌肿瘤的细胞团块景象。

如果我们的理论正确的话影响将是深刻的，癌症不是遗传紊乱随机产生的、退化的粗野细胞，更像是有组织的士兵踩着远古的鼓点声列队行进，重现了十亿年前的生活方式。随着癌症在身体内弥漫，遗传工具箱内越来越多的祖先核心意志被焕发出来，按照进化故事的逆向顺序回放，每走一步癌细胞的恶性特征就变得更强，因而让肿瘤学家愈加头疼。

我们的结论中隐藏着一个好消息，既然古老工具箱是一套有限数量的特定基因，就可以明确用于定义靶点开展治疗。为了描述出癌症返祖过程的全景图，我们不仅要绘制出人类的基因图谱，而且要绘制我们共同远古多细胞祖先基因组图谱，包括植物、昆虫和真菌等，研究癌症与这些生命形式之间的故事。癌症故事的谜底最终就在进化生物学、发育生物学和癌症生物学将交汇处，交汇处不会只是一条单向渠。通过癌症的研究，生物学家还可以获取有关地球上复杂生命进化的线索，或许能了解其他星球上的生命故事。

随着其他疾病逐步被控制癌症却以不同方式影响到每一个家庭，成了头号杀手在世界范围内广为蔓延。尽管难以捉摸的“治愈”还是一个遥远的梦想，正确地理解癌症的本质有助于人类更好地控制和减小它的危害。

原文作者：Paul Davies

原文题目：Cancer: The beat of an ancient drum?

（图片来自网络）