挑战皮托悖论：新研究推翻了45年的癌症理论

诸平

据英国雷丁大学（University of Reading）2025年2月28日提供的消息,挑战皮托悖论：新研究推翻了45年的癌症理论(Challenging Peto’s Paradox: New Research Overturns 45-Year-Old Cancer Theory)。

New research overturns the 45-year-old belief that an animal’s size doesn’t affect its cancer risk by showing that larger species like elephants and giraffes have higher cancer rates than smaller ones. The study also finds that species which evolved to be large rapidly, such as elephants, developed stronger natural defences against cancer, with some species showing unexpected cancer rates.

体型较大的动物患癌症的风险更高，但有些动物，比如大象，进化出了强大的防御能力。了解这些防御可能会导致癌症研究的突破。(Larger animals face higher cancer risks, but some, like elephants, evolved strong defenses. Understanding these defenses could lead to breakthroughs in cancer research.)

一项新的研究挑战了长期以来关于动物王国癌症的信念，揭示了大象，长颈鹿和蟒蛇等大型物种比老鼠，蝙蝠和青蛙等小型动物的癌症发病率更高。

来自英国雷丁大学、伦敦大学学院（University College London）和美国约翰·霍普金斯大学医学院（Johns Hopkins University School of Medicine）的研究人员分析了四个主要动物群体263种动物的癌症数据：两栖动物（amphibians）、鸟类（birds）、哺乳动物（mammals）和爬行动物（reptiles）。他们的发现与1977年提出的皮托悖论相矛盾，皮托悖论认为动物的体型与其患癌症的风险无关。相关研究结果于2025年2月24日已经在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）网站发表（印刷版将于3月4日出版）——George Butler, Joanna Baker, Sarah R. Amend, Kenneth J. Pienta, Chris Venditti. No evidence for Peto’s paradox in terrestrial vertebrates. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2025 Mar 4; 122(9): e2422861122. DOI: 10.1073/pnas.2422861122. Epub 24 February 2025. https://doi.org/10.1073/pnas.2422861122

参与此项研究的有来自英国伦敦大学学院癌症研究所（University College London Cancer Institute, University College London, London WC1E 6DD, United Kingdom）、美国约翰·霍普金斯大学医学院布雷迪泌尿学研究所（Cancer Ecology Center, The Brady Urological Institute, Johns Hopkins School of Medicine, Baltimore, MD, USA)以及英国雷丁大学生物科学学院(School of Biological Sciences, University of Reading, Reading RG6 6AS, United Kingdom)的研究人员。

这项研究发现，体型较大的动物患良性和恶性肿瘤的几率一直较高。然而，进化得更快的物种，比如大象，也对癌症有了更强的天然防御能力。

雷丁大学这项研究的资深作者克里斯·文迪蒂教授（Professor Chris Venditti）说：“每个人都知道大象害怕老鼠的神话，但是当谈到癌症风险时，老鼠是不那么害怕的。我们已经证明，像大象这样的大型物种确实面临着更高的癌症发病率，正如你所预料的那样，因为它们有更多可能出错的细胞。”

控制癌症（Keeping cancer in check）

这项研究涉及对迄今为止同类研究中最大的数据集进行分析。研究人员研究了31种两栖动物、79种鸟类、90种哺乳动物和63种爬行动物的兽医尸检记录。他们使用先进的统计方法来分析癌症发病率与体型的关系，同时考虑到不同物种的进化过程。

分别观察鸟类和哺乳动物（在一定尺寸时停止生长）以及两栖动物和爬行动物（一生都在生长）。尽管在生长模式上存在这些差异，但两组的总体趋势是相同的，体型越大的物种患癌症的几率就越高。然而，这项研究表明，在短时间内迅速进化到大体型的物种，比如大象，进化出了更好的机制来控制细胞生长和预防肿瘤。例如，一头大象患癌症的风险与老虎差不多，而老虎的体型只有大象的十分之一。

雷丁大学的合著者乔安娜·贝克博士（Dr Joanna Baker）补充说：“当物种需要长得更大时，它们也会进化出非凡的抗癌能力。大象不应该害怕自己的体型，它们发明了复杂的生物工具来控制癌症。这是一个很好的例子，说明了进化如何找到解决复杂挑战的办法。”

现代医学很难确切地知道人类是如何适应这种大小-癌症模式的。这项研究显示了一个总体趋势，即体型越大的物种患癌症的几率越高，但也揭示了一些物种是如何随着体型的增长而进化出更好的癌症防御能力的。总的来说，这些发现支持了这样一种观点，即在特定的时间点和更大的物种中，细胞防御的高级机制，如对细胞生长的更好控制，已经进化出来。这为了解癌症机制的新方法打开了大门，可能为人类疾病及其治疗提供新的见解。

虎皮鹦鹉与裸鼹鼠（Budgies vs naked mole rats）

平均而言，体型较大的物种比体型较小的物种患癌症的几率更高。然而，研究人员也发现了一个物种的子集，根据它们的体型，它们患癌症的几率比你想象的要大得多或少得多。例如，研究发现，普通虎皮鹦鹉（Melopsittacus undulatus）的癌症发病率比其体重的预期高出40倍以上，体重不到30 g。相反，裸鼹鼠（Heterocephalus glaber）几乎没有癌症的记录。

这项研究的第一作者、来自伦敦大学学院和约翰·霍普金斯大学的乔治·巴特勒博士(Dr George Butler)说：“发现哪些动物天生就能更好地对抗癌症，为研究开辟了令人兴奋的新途径。通过研究这些成功的物种，我们可以更好地了解癌症是如何发展的，并有可能发现对抗这种疾病的新方法。这可能会在未来带来突破性的治疗方法。”

本研究得到了美国国防部的前列腺癌研究计划｛HT9425-23-1-0157/DOD | MHS | CDMRP | DOD Prostate Cancer Research Program (PCRP); W81XWH-20-10353 W81XWH-22-1-0680/DOD | MHS | CDMRP | DOD Prostate Cancer Research Program (PCRP)｝、帕特里克·沃尔什前列腺癌研究基金｛NA/Patrick C. Walsh Prostate Cancer Research Fund (Patrick C Walsh Prostate Cancer Research Fund)｝、美国前列腺癌研究基金会｛NA/Prostate Cancer Foundation (PCF); NA/Prostate Cancer Foundation (PCF); NA/Prostate Cancer Foundation (PCF)}、美国国立癌症研究所｛PO1CA093900 U54CA210173 U01CA196390 and P50CA058236/HHS | NIH | National Cancer Institute (NCI)｝以及勒弗鲁姆信托（RL-2019-012/Leverhulme Trust）的资助。

上述介绍仅供参考，欲了解更多信息敬请注意浏览原文和相关报道。

University of Reading. Bigger animals get more cancer, defying decades-old belief. 24 February 2025

Abstract

Larger, longer-lived species are expected to have a higher cancer prevalence compared to smaller, shorter-lived species owing to the greater number of cell divisions that occur during their lifespan. Yet, to date, no evidence has been found to support this expectation, and no association has been found between cancer prevalence and body size across species-a phenomenon known as Peto's paradox. Specifically, while anticancer mechanisms have been identified for individual species, wider phylogenetic evidence has remained elusive. Here, we show that there is no evidence for Peto's paradox across amphibians, birds, mammals, and squamate reptiles: Larger species do in fact have a higher cancer prevalence compared to smaller species. Moreover, we demonstrate that the accumulation of repeated instances of accelerated body size evolution in mammals and birds is associated with a reduction in the prevalence of neoplasia and malignancy, suggesting that increased rates of body size evolution are associated with the evolution of improved cellular growth control. These results represent empirical evidence showing that larger body size is related to higher cancer prevalence, thus rejecting Peto's paradox, and demonstrating the importance of heterogenous routes of body size evolution in shaping anticancer defenses.