数千年前，在中国亚洲，一只狗患上了癌症。一个细胞发生了突变，成为了肿瘤的雏形。这只狗最终死亡，但并非没有留下独特的遗产：它的癌细胞。
如今，这些细胞仍然在世界各地的狗身上生长。这是因为这种特殊的癌细胞具有一种极其罕见的能力——它可以在宿主之间传播。
只有少数几种癌症具有传染性，可以从一种动物传播到另一种动物。除了狗之外，塔斯马尼亚恶魔、叙利亚仓鼠以及一些海洋双壳类动物也属于能够像寄生虫一样在宿主之间传播肿瘤的物种。
现在，一个国际研究团队分析了犬传染性性病瘤（CTVT）的基因组，以更好地了解这些癌细胞在数千年间的进化过程。此外，他们还得以深入了解了其犬类宿主的历史，追踪了它们作为水手伴侣穿越海洋的足迹。这项今日发表在《科学》杂志上的研究，不仅为我们提供了关于狗的宝贵信息，也为我们了解癌症提供了信息。追踪癌细胞的进化和生长过程，可能有助于开发新的治疗方法。
一种会移动的癌症
当一个细胞癌变时，这是一个独特的转变，我们还没有完全理解其语言。身体的一部分，曾经是数万亿分之一，却变成了完全不同的东西。当然，肿瘤通常不被视为生物体。但是，当癌症具有传染性时，其机制尚未得到充分理解，它就比任何其他东西都更接近我们对独立生物体的定义。
“进化可以让癌症变成一种不再像癌症的生物体，”剑桥大学博士生、该研究的合著者Adrian Baez-Ortega说。“这是狗的细胞变成了另一个物种，一种狗的寄生虫。”
由剑桥大学传染性癌症研究小组领导的研究人员将他们的研究对象称为“专性同种性无性寄生虫”。这基本上意味着，CTVT肿瘤必须寄生在宿主体内才能生存，而且只能寄生在狗身上。它们还像细菌一样进行无性繁殖，通过分裂自身来增殖。最终，这个肿瘤已经超越了其作为狗的细胞的起源。
CTVT会出现在狗的生殖器上，通常是在交配过程中在狗之间传播，当一些细胞被刮掉并进入另一只狗体内时。对于大多数癌症来说，这将是致命的——新宿主的身体会识别这些细胞为入侵者并将其杀死。但CTVT不知何故能够逃避检测，或者压制任何攻击性反应。
CTVT目前可以通过化疗治疗，通常是有效的。但尽管如此，这种肿瘤仍然可以在世界各地的狗身上找到。
研究人员认为，CTVT的传播很大程度上得益于海上贸易。通过比较来自世界各地的546个样本，并使用一种称为系统发育树的技术，他们追踪到了该肿瘤细胞在大约4000到8000年前在中亚或北亚的出现及其后续历史。这种肿瘤以及携带它的狗，在大约1000年前开始扩散到欧洲，然后，在500年前，它传播到了美洲，并迅速蔓延。这段时期恰好与欧洲和美洲之间海上贸易的繁荣相吻合，这清楚地表明犬类也参与了海上航行。
从那时起，CTVT搭乘着水手犬的顺风车，传播到非洲，然后又回到了印度，沿途停靠在留尼汪岛等常见的航运目的地。如今，这一单一谱系的癌细胞可以在世界各地的狗身上找到。
但这并不是研究人员从对传染性肿瘤历史的基因分析中获得的唯一见解。通过追踪突变，他们能够看到各种突变何时何地发生。这使他们能够推断出在不同时期，犬类宿主经历了怎样的生存条件。例如，低纬度地区的狗由于暴露于紫外线而发生更多的突变。通过这种方式，可以推断出古代狗及其延伸的人类所居住的环境中发生了什么。
然而，有一个突变信号他们无法找到答案。这个信号被称为“信号A”，它是一种环境压力，导致肿瘤细胞的突变水平升高。但他们不知道那是什么。他们只知道，这种现象在大约1000年前突然消失了，就在肿瘤离开印度的时候。
Baez-Ortega认为，这很可能与很久以前环境中的某些东西有关，而这些东西现在已经不复存在了。
“这可能与当时人类所做的事情有关，”他说。他表示，早期人类可能在尝试金属合金，或者可能接触过一种现已消失的环境致癌物。
癌症的教训
研究人员从数据中提取的最终结果，可能是对当今癌症研究人员最有吸引力的一部分。通过追踪肿瘤的突变历史，他们能够看到数千年来作用于其生长和发展的进化力量。有趣的是，他们发现自然选择的作用非常小，无论是正向还是负向。选择是促进有益突变并淘汰不良突变的生物体的过程——它是进化的主要驱动力。
然而，在肿瘤内部，他们看到突变只是随机地不断累积，随着时间的推移导致细胞健康逐渐退化。
这与正常癌细胞不同，正常癌细胞在生长过程中也会发生突变。这种进化可能是肿瘤成功的关键因素，因为有助于它们扩散的突变会逐渐占主导地位。
但在这个传染性肿瘤中，情况却恰恰相反。Baez-Ortega说，这可能是因为癌细胞携带的大部分基因都来自狗，而这些基因对它并没有什么真正的帮助。
“狗身上你会发现的大多数基因，对于这种癌症的生存都不是必需的，”他说。“所以，这种癌症不需要任何发育，也不需要任何器官或神经元，不需要细胞类型。”
因此，编码这些事物的基因只是多余的负担。癌细胞已经擅长它们生存所需的一件事：一次又一次地分裂。而且，自然选择很难作用于那些不被使用的东西。
然而，长期的结果是，如此多的突变开始破坏基因，最终导致细胞功能难以维持。CTVT细胞尚未发生这种情况，但总有一天会。它们对自然选择的“无知”终将有一天会暴露出来。
与此同时，CTVT独特的生活方式或许能为今天的癌症治疗提供启示。适应性癌症治疗将疾病视为一种需要管理的状况，而不是一种需要根除的问题。这种理念源于这样一个事实：一些癌症在治疗后会卷土重来，而且比以前更具侵袭性，因为除了最顽强的细胞之外，其他细胞都已被杀死。通过持续治疗，缩小但不消灭肿瘤，肿瘤将永远无法进化出如此恶性的特征。结果将是肿瘤与你共存，并通过定期治疗来控制。
“如果癌症受到正确的进化压力，它实际上可以与生物体共存，可以适应成为一种寄生虫，”Baez-Ortega说。
