一支国际研究团队在棕色鲶鱼(Ameiurus nebulosus)中发现了一种可传播的黑色素瘤——这是首次在鱼类中记录到此类病例,也是首次在淡水生态系统中发现。相关研究成果本月发表在《自然》杂志上。
不可思议的发现
故事始于2012年,当时渔民和生物学家在横跨佛蒙特州和魁北克的孟弗雷马戈湖发现大量鲶鱼身上出现黑色病变。此前研究表明,这些斑点是恶性黑色素瘤,且在检测的样本中,有23%至37%的鲶鱼患有此肿瘤——这一发病率对于该物种来说异常高。
“这让人感到惊讶,”佛蒙特大学的研究员、该研究的共同第一作者朱莉·德拉贡说,“我们想知道,底栖鱼类怎么会患上通常与过度阳光暴露相关的癌症。”
起初,研究人员怀疑肿瘤可能由某种有毒物质或与污染相关的病原体引起。2011年热带风暴艾琳引发的洪水可能将环境污染物冲入湖中,导致水质恶化。该湖为超过17.5万人提供饮用水,因此人们对湖泊健康状况也十分关注。然而,初步的基因分析结果指向了一个意想不到的方向。
研究人员开始怀疑,这些肿瘤是否源自一个原始癌细胞,并通过鱼群间传播,而非每条鱼独立产生癌症。
基因组测序揭示真相
为了验证这一非同寻常的假设,团队对患病鱼体内肿瘤和健康组织的完整基因组进行了测序,并与来自不同鱼群的健康样本进行了比较。
结果显示,不同鱼体内的肿瘤细胞彼此之间的遗传关系远比与宿主鱼体的关系更为接近。换句话说,这些肿瘤拥有独立于宿主的遗传身份。此外,肿瘤中反复出现数十万个基因变异,而同一鱼体的健康组织中并不存在这些变异。

这种模式几乎不可能是每个黑色素瘤独立产生的结果。作为对比,研究人员分析了数百例人类黑色素瘤,发现几乎所有突变都是患者独有的。相反,这些鲶鱼肿瘤中的大部分突变在多个个体中共享,显示出传染性克隆癌症的特征。
另一种可能是病毒或微生物导致了黑色素瘤。但在对样本中的遗传物质进行检测后,未发现与肿瘤特异相关的病毒或细菌。虽然不能完全排除病原体在癌症起源或传播中可能发挥的作用,但证据表明,传染性因子就是癌细胞本身。
仍待解答的问题
目前尚不清楚这种癌症如何在鲶鱼间传播。作者提出了几种可能性:
- 鲶鱼在繁殖期间会聚集在狭小空间并保持密切接触,这可能促进癌细胞的交换。
- 肿瘤细胞可能短暂存活于水体或沉积物中,通过鱼的皮肤、鳃或口腔进入其他鱼体。
- 繁殖相关的激素变化可能改变免疫反应,促进癌症的建立。
“这种现象似乎只发生在达到产卵年龄的较大鱼体上,”研究共同作者、生物学家马克·亨德森说,“也许某些产卵行为导致癌症在鱼群间传播。”
佛蒙特大学发布的声明中提到,肿瘤细胞中砷含量较高,且癌症的地理分布与自然砷浓度较高的区域相关联。但研究人员强调,这种关联并不证明砷是癌症的直接原因。
尽管存在担忧,科学家们认为这一发现可能为癌症发展机制的研究开辟新途径,包括对人类癌症的理解。德拉贡表示:“通过研究癌症如何在原宿主之外生存和传播,我们可以深入了解癌症被限制的机制,以及当这些界限被打破时会发生什么。”
与此同时,亨德森给钓鱼者的建议是:“我个人不会食用那些带有肿瘤的鱼。”


