癌症在自然界有多常见？连仙人掌|送书都不放过
你可能听说过有些动物不会得癌症，但这个说法并不严格。事实上，几乎所有的动物都可能患癌症，甚至植物和真菌也可能有类似癌症的症状。癌症的历史和多细胞生物一样长。从进化论的角度看癌症，会给我们带来什么启发？
本文摘自《狡猾的细胞》，内容已删除。送书规则见文末。
图书信息
作者：[美] 雅典娜阿克蒂皮斯
译者：李兆栋
出版：中信出版鹦鹉螺
当我们谈论癌症是如何产生的时，我们通常不太重视进化。但事实上，进化与癌症是密不可分的。进化塑造生命，进化也制造癌症。这本书聚焦于这种特殊的关系，向读者介绍了如何理解癌症的起源和演变，并告诉我们，研究人员能够研究出更有效、更革命性的癌症治疗方案。
作者简介：
亚利桑那州立大学助理教授、跨学科合作项目负责人、国际进化、生态和癌症小组共同创始人雅典娜阿克提皮斯在业余时间管理着一个科普播客。
大约20亿年前，多细胞生物出现，然后生命开始与癌症抗争。当我们想到地球上的生命时，我们通常会想到动物和植物等多细胞生物，它们由不止一个细胞组成。从根本上说，多细胞生物的细胞通过分工、合作和协调来完成生存所需的所有功能。另一方面，单细胞生命形式(如细菌、酵母和原生动物)只由一个细胞组成，它独立地做所有的工作来维持自身的生存。在多细胞生物在漫长的进化长河中赢得一席之地之前的数十亿年里，我们的星球一直被单细胞生物所统治。在单细胞生物占据统治地位的 20 亿年里，世界上是没有癌症的,然而，随着多细胞生物的到来，我们的世界也迎来了一个新成员：癌症。
癌症是我们的一部分，自从我们作为多细胞生物存在以来，它就是我们身体的一部分。从埃及木乃伊到中南美洲的狩猎采集者，我们在这些远古人类的骨骼中发现了癌症的痕迹。科学家在170万年前生活在人类的摇篮南非的人类祖先的骨骼中发现了癌症，癌症的化石证据可以追溯到很久以前：癌症存在于数千万年甚至上亿年前的哺乳动物、鱼类和鸟类的骨骼中。癌症早在恐龙统治我们星球的时候就出现了，甚至更早，那时生命还以微观形态存在。癌症，始于我们所知的大部分生物存在之前。
为了认识什么是癌症以及它是如何进化的，我们可以把注意力转向自然。凤头仙人掌是最美丽的例子。由于受伤或感染，仙人掌顶端的细胞有时会变异。这些变异会破坏植物生长过程中控制细胞增殖的正常过程，往往会导致仙人掌形成一些不寻常的结构：带冠的沙漠仙人掌、带脑的盆栽仙人掌、几何形状为多边形、让人联想到现代艺术的花园仙人掌，由于其美丽而独特的变异结构，带冠仙人掌受到喜欢在自家后院玩仙人掌的专业植物学家和爱好者的追捧。
因为正常的生长模式被破坏了，仙人掌就会长得奇奇怪怪的，创造出很多美丽独特的生长模式，类似于动物癌症。植物身上这些类似于癌症的现象被称为缀化可能会对其适应环境的能力产生负面影响，包括花少，或者更容易受伤和生病。然而，如果得到适当的照顾，这些植物可以与这些类似癌症的形式生活几十年。
从左到右，从上到下的图片有：卡内基a Gigantea“隆乳菇”；“图腾仙人掌”(茯苓仙人掌F. monstrosus)和“蜡状仙人掌f. cristatus”。
许多年前，当我第一次在亚利桑那州看到有冠毛的仙人掌时，它是美丽的
何构造吸引住了。回到酒店之后，我花了几个小时的时间观赏这些自然生物构造的照片，并阅读了它们的相关资料。我了解到，变异凤头仙人掌的生长模式被打乱的原因，有时是暴风雨造成的破坏，有时是细菌或病毒感染，有时是其生长过程中发生的遗传突变。我还了解到，破坏植物生长方式的变异并非仙人掌所独有——从蒲公英到松树，它们在许多植物身上都会发生。有一个术语专门用来描述植物中这些被打乱的生长模式，叫缀化（fasciation）。缀化植物通常比它们非缀化的近亲更娇弱，它们有时不能正常开花，因此也就更难再生与繁殖——但是，园丁和植物学家常会悉心照料缀化植物，帮助其繁殖。而在精心照料下，凤头仙人掌及其他缀化植物能够带着这些类似癌的形态结构存活达数十年之久。
了解凤头仙人掌，让我开始着迷于探索来自不同生命形式的癌症。当时我心想：如果我们要理解癌症——了解什么是癌症，以及它为什么会威胁到我们的健康和生命，那我们就需要知道癌症从何而来，这也就意味着我们要穿过演化之树，去探寻癌症在生命演化上的起源。在继续了解癌症演化起源的过程中，我发现癌症和类癌症的结构在多细胞生物中随处可见。不单单是仙人掌，无数其他生物都会生长出这种类似癌症的结构。我找到了长着类似癌组织的蘑菇、珊瑚、藻类以及昆虫的照片，并发现癌症在各种动物中也很常见，不论是野生动物、动物园里的动物，还是与我们同住一个屋檐下的家养动物。
袋獾（Sarcophilus harrisii）的肿瘤细胞能够通过打架时造成的伤口传染给其他袋獾，这种现象得到了科学界的大量关注。图片来源：Pixabay
我想弄清楚，为什么癌症在所有形式的多细胞生物中会如此普遍？癌症之所以成为多细胞生命独有的问题，正是因为多细胞生命由许多细胞组成，这些细胞通常要相互配合，调整各自的行为，使我们成为具有功能的生物。单细胞生命形式不会患上癌症，因为它们仅仅由一个细胞组成，也就是说，对单细胞生物而言，细胞的增殖就是其生命的繁殖，二者毫无二致。但对于多细胞生命而言，过多的细胞增殖会破坏整个生命体的正常生长和组织结构。
可能你会觉得自己是一个不可分割的整体，但实际上，我们每个人都由数万亿个细胞组成，这些细胞无时无刻不在互相交流并协调彼此的行为，从而使我们体内的各项功能正常运转。我们体内的细胞数量多得令人难以置信，是地球上人口总量的 4 000 多倍。我们每个人就是 30 万亿个正在互相合作、演化、消耗能量、计算、表达基因并生产蛋白质的细胞，每个人的身体都是一个世界。这些细胞中的每一个都像是我们体内的一个小矮人，从环境中获取信息，并通过复杂的遗传基因网络处理这些信息，再根据这些输入的信息改变行为，做出反应。每个细胞都有自己的一套基因组、自己对基因的独特表达（即该细胞正在制造的特定蛋白质），以及自己独特的生理状态和行为。细胞在我们身体内部的合作令人叹为观止。这 30 万亿个细胞是如何让我们看起来像拥有一系列特定目标的单一实体生物的？是什么让这么多的细胞如此协调统一？
这些问题的一个答案可以从演化生物学中找到：之所以我们在行为和感觉上像一个有机的整体，是因为演化把我们每个人塑造成了一个不同细胞相互合作的社会。或许，我们之所以觉得自己像一个完整不可分割的存在，是因为演化让我们作为一个整体如此行事。近 10 亿年的演化历程塑造了多细胞生物体，让每个细胞的行为方式有利于细胞合作社会，即多细胞生物体的生存和繁殖。我们体内的细胞会限制自身的增殖、实行任务分工、协调资源利用，甚至会为了整个生物体的利益而选择自杀。我们体内的协调合作的规模，是人类迄今为止从未达到的：我们体内的细胞成功造就了一个乌托邦，它们为了整个身体的利益，共享资源、维护共同生存的环境、调控着每一个细胞的行为。
然而，细胞之间的协作有时候也会破裂。协作的破裂会引发体内的一系列演化和生态程序，最终产生细胞之间相互欺骗的终极形态：癌症。当有些细胞停止为了多细胞生物体的利益而协作，开始过度使用资源、破坏体内的公共环境，并失控地增殖扩张的时候，癌症就出现了。尽管这些狡诈的细胞会殃及它们所在的身体的健康和生存，但与体内的正常细胞相比，它们却具有演化上的优势。
尽管我们感觉自己像是一个个不可分割的个体，但从根本上讲我们并非如此。演化把我们塑造成多细胞生物，令我们具有不可思议的功能，但我们无法改变我们由一大群细胞组成的事实。也正因为我们由一大群细胞组成，演化过程会在我们体内自然发生，细胞能够像自然界中的生物一样演化。这对思考我们自身来说是一个非同寻常的视角。在传统观念中，我们是单一的整体，是相对静态的“自我”。但其实，不仅我们的身体由数万亿单个细胞组成，而且这数万亿细胞组成的群落一直处在不断变化之中。我们不是一个不可分割的实体，而是由许多实体组成。随着我们年龄的增长，组成我们的细胞群体不断变化，通常朝着让我们更容易得癌症的方向发展。
当然，细胞是我们身体组成的一部分，但它们也可自成独立的王国。细胞可以表达基因，可以处理信息，也能做出各种举动——迁移、消耗资源，并建立细胞外结构，如组织结构。此外，它们也在我们体内复杂的生态环境中不断演化。细胞是我们的一部分，细胞同时也是在我们身体内部不断演化的特殊实体——我们需要同时具有这两种视角才能了解什么是癌症，以及我们为什么容易患上癌症。
从我们身体的角度来看，癌症是对我们生存和健康的威胁，而从细胞的角度来看，癌细胞只是在做这个星球上所有其他生物都在做的事情：在其所处的生态环境当中不断演化，哪怕有时其演化方式会给其所属的系统带来灭顶之灾。这就造成一种看似自相矛盾的演化局面：演化过程青睐能更好地抑制癌症发生的身体，但演化同时也让体内具有癌细胞特征（例如快速增殖和高新陈代谢率）的细胞更有优势。两者如何并存？一方面，演化有利于癌细胞，另一方面演化又需要抑制癌症。在本书的后文当中，我将为读者揭示演化论的视角如何能够帮助我们理解这一看似矛盾的现象。
我们体内细胞之间合作的规模是相当惊人的。然而，更令人叹为观止的是，面对体内细胞的作弊与叛变，我们的身体展现出了强大的韧性——面临癌症的威胁，我们仍然能生存下来，并繁衍不息。数十亿年来，多细胞生物体已演化出多种不同的癌症抑制机制。这些癌症抑制系统使我们得以将叛变的细胞圈在可控范围之内。通过考察不同的物种，我们也可以看到类似的癌症抑制系统的种类之丰富、威力之强大，并从中得到启发，从而找到更有效的治疗癌症的方法。凤头仙人掌可以与体内的“癌组织”共同生存长达数十年之久，或许我们人类也可以做到。
作为多细胞生命体，我们一生中不可避免地要与癌症相伴。在本书当中，我将以我们的演化历史为基础，来审视有关什么是癌症，为什么会有癌症，以及我们怎么能更好地治疗癌症的问题。我将阐明这么一种观点：癌症不仅仅是一种疾病，它更是一扇窗口，能够帮助我们探索生命的起源、认识大规模合作所面临的难题、理解多细胞生物的本质以及演化过程本身的奥秘。
读者福利
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