首次测序袋獾的传染性癌症

　　

         

袋獾很容易患面部癌症，这种癌症是通过咬人传播的

澳洲向来盛产“神奇的动物”，其中包括仅在澳洲塔斯马尼亚岛被发现的濒危物种「塔斯马尼亚恶魔」袋獾(Sarcophilus harrisii)。但三十年来，袋獾一直在与传染性面部癌症作斗争，这种癌症会导致令人衰弱的肿瘤。在10年的时间里，数量进一步下降了60-70%，科学家不断研究克服疾病的方法。现在，4月20日的《Science》杂志首次提供了有关这些疾病如何出现、演变和传播的一些详细见解。对这些癌症的全面基因分析已经追踪了它们的进化，为它们未来如何传播提供了线索。

堪培拉大学的基因学家Janine Deakin说，这为模拟它们如何影响袋獾未来的种群数量奠定了基础。研究基因组学确实能让我们洞悉过去，也可能洞悉未来。我们需要了解与我们合作的敌人是谁。

邪恶的疾病

塔斯马尼亚袋獾是一种肉食性有袋动物，原产于澳大利亚东南部的塔斯马尼亚岛。它们容易患上两种不同的癌症:袋獾面部肿瘤1 (DFT1)和袋獾面部肿瘤2 (DFT2)，这两种癌症都是通过互相咬传播的。从一个宿主到另一个宿主的癌症在自然界中很少见，但却会产生毁灭性的影响。

尽管科学家们已经意识到这两种癌症有一段时间了，但对它们的进化却知之甚少。为了进行调查，合作者Rodrigo Hamede和他的同事们收集了袋獾的参考基因组，并将其与78个DFT1和41个DFT2肿瘤的DNA序列进行了比较。然后，研究小组构建了这些肿瘤的“家谱”，以追踪它们的起源，并绘制了它们的突变图，以描绘出这些疾病是如何进化的。

结果显示，DFT1在1986年就出现了，它已经扩散到塔斯马尼亚岛的大部分地区，比该岛东北部的一只雌性袋獾首次被发现早了大约十年。那只似乎是一个超级传播者，把自己的肿瘤细胞传给了至少六个其他的袋獾。这最终导致了DFT1的六个主要变体。

研究小组发现DFT2直到2011年才出现，大约三年后，在塔斯马尼亚东南部的一只雄性袋獾身上首次发现了DFT2。与DFT1不同，DFT2仅在岛上的一小部分地区发现。这种癌症在基因上与DFT1相似，但它的突变速度要快三倍左右。Hamede说：“这可能是由于肿瘤细胞分裂更快，为突变的发生提供了更多的机会。最大的问题是这些突变是否有选择性。在大多数情况下，面部癌症在感染后6-12个月出现肿瘤后才具有传染性。但是快速发展的DFT2癌症可能会缩小这个窗口期，导致更多的感染传播得更快。这可能会使癌症及其变种比传染性较低的癌症具有竞争优势。这将是一个长期的进化优势。”

弱势群体

澳大利亚布里斯班昆士兰大学的遗传学家Hannah Siddle说，先前的研究表明，袋獾的种群正变得越来越有弹性，但相对最近出现的DFT2令人担忧。这让袋獾在野外变得脆弱，尤其是在两种肿瘤循环的地区。这可能会导致当地种群崩溃，或者对宿主种群进行未知的选择。

Hamede说：“在研究人员能够预测癌症如何在剩余的袋獾种群中进化和传播之前，还需要做更多的工作。这是一个持续的进化过程，我们一直在行动中见证，这种第二种传染性癌症将使事情变得更加复杂。”