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一个侵袭性癌症可以传播得如此猛烈，以至于它们看起来不像是出了问题的组织，而更像是侵入性寄生虫，它们试图吞噬并摆脱宿主。如果这是一个疯狂的理论最近提出的生物学直接是正确的，这样的事情可能确实会发生在罕见的情况下:学会了如何在宿主之间漫游的癌症可能会逐渐进化成自己的多细胞物种。研究人员现在正在仔细研究一种叫做黏液孢子虫的特殊海洋寄生虫，看看它们是否可能是第一个已知的例子。
即使在显微镜下的寄生虫中，粘孢子虫也是神秘莫测的。它们是近两个世纪前首次被发现的，现在已经有2000多个物种被发现。它们复杂的生命周期使研究变得特别困难：直到20世纪80年代，科学家才意识到在鱼类中发现的寄生虫与在蠕虫中发现的是同一物种，而不是完全不同的寄生虫种类。虽然大多数寄生虫只满足于依偎在动物宿主的组织中，但粘孢子虫通常居住在宿主自己的细胞内。
目前还不清楚一个复杂的多细胞生物是如何或为什么丢弃这些看似必要的基因和大量的DNA。
直到最近，粘孢菌还被认为是原生生物，是真核生物系的分支，既不是植物，也不是动物，也不是真菌。然而，在1995年，当时在弗吉尼亚海洋科学研究所的马克·西达尔和他的同事们认为黏液孢子菌是奇形怪状的北爱尔兰人，包括水母和珊瑚。从那时起，基因研究支持了这一立场。
但它们在生命树中的位置并不能解释黏液孢菌为何最终具有如此奇怪的特征。粘液孢子菌拥有一些已知最小的动物基因组。的基因组岩井久道例如，据估计只有22.5兆，相当可观比任何其他刺胞动物的基因组都小．它还不到人类基因组的二十分之一Polypodium hydriforme，一种与之密切相关的刺胞寄生虫。
此外，它们的基因组不仅仅是灾难性地减少了。它们特别缺乏某些被认为是多细胞生命所必需的基因。目前还不清楚一个复杂的多细胞生物是如何或为什么丢弃这些看似必要的基因以及它的大量DNA的。
然而，俄罗斯科学院的高级研究员Alexander Panchin和他的同事们提出了一个有趣但有争议的假说来解释这一现象。今年早些时候，他们提出黏液孢子菌最初是从刺胞动物分支出来的，不是作为独立的动物，而是作为肿瘤。
进化丑闻
潘钦知道癌症衍生动物的想法听起来很牵强，以至于在论文中，他和他的合著者将其称为丑闻(“由癌症发展的动物形成的物种”的首字母缩写)。
起初，丑闻只是一个思想实验。当潘钦在写关于可传播癌症的文章时，他听到他的同事们对某些不寻常但简单的寄生动物身上出现的复杂组织的基因表示惊讶。进一步的对话导致了潘钦所谓的“奇妙”想法，即这种简单的寄生虫可能具有癌症起源。“所以我们收集了所有的数据，提出了这个假设，”他说。
根据潘钦的三步剧本，丑闻一开始是癌症，但不是任何癌症。它必须具有传染性，这样它就不会在宿主死亡时死亡。然后癌细胞就会扩散到其他物种，然后独立地进化成多细胞生物。这些步骤看起来似乎是不可逾越的障碍，但我们有理由相信每一个都可能发生。
第一步，即传染性癌症的出现，是最直接的，因为我们知道它会发生，尽管它很罕见。魔鬼面部肿瘤病（DFTD）作为一种可传播的癌症而臭名昭著，这种癌症摧毁了塔斯马尼亚魔鬼，它们在叮咬时相互传播。更常见但可能不太出名的是犬传染性性病肿瘤（CTVT），这是一种犬类性传播疾病，根据最近的分析由剑桥大学的伊丽莎白·默奇森和她的同事们研究的癌症，作为一种可传播的癌症已经进化了8500年。(在2014年的一份报告Murchison和她的合著者将CTVT描述为“自然界中最古老、传播最广泛的癌症”。)
传染性癌症并不局限于哺乳动物;在软体动物中也发现了它们。没有理由认为它不可能传染性肿瘤的发生刺胞动物也是如此。一般来说，刺胞动物当然不会对癌症免疫。如果黏液孢子虫是丑闻，它们很可能开始于其他刺胞寄生虫的肿瘤，比如它们水螅例如，表亲。
尽管癌症扩散到其他物种似乎不太可能，“这并不是闻所未闻的，”亚利桑那州立大学助理教授Athena Aktipis说。Aktipis是癌症进化方面的专家，他指出了一些例子，比如一名携带艾滋病毒的男子被发现患有癌症被绦虫的肿瘤细胞感染的. 这种蠕虫癌在免疫系统受损的人群中反复出现，而已知的病例可能只代表了追踪到奇怪生长来源的少数病例。如果这种物种跳跃发生在我们眼前，“也许我们也应该考虑一下，在适当的条件下，癌症或癌细胞可能会成为其他物种寄生虫的可能性。”她说。
阿克提皮斯说：“我认为该领域在谈论癌症何时成为自己的物种或自己的有机体时过于谨慎。”。在她看来，研究人员已经看到太多像CTVT和DFTD这样的可传播肿瘤的例子。“它是一种寄生虫。它是一种寄生虫。”
也许在丑闻假说中最不可能的一步是，癌症寄生虫从单细胞的存在演化为具有不同宿主和阶段的多细胞存在。粘液孢子菌是一种简单的动物，但却是真正的多细胞动物——因此，如果它们起源于一种传染性肿瘤，那么该肿瘤就必须进化出不同的细胞类型。
多细胞性被认为具有至少进化了25次在真核生物中，包括复杂的单细胞生物以及植物、动物和真菌的生命领域。然而，在动物中，它被认为只出现过一次，在我们的血统的最底部。真核生物的一些多细胞分支已经恢复为单细胞生物，但还没有动物这样做(除非，像一些科学家一样，你认为癌症本身就是单细胞生物一种倒退).到目前为止，似乎还没有任何一种谱系的多细胞性得到、失去，然后又得到，这与丑闻假说相符。潘钦说：“我们知道这是一个非常不可能的情景。”。
但这并不意味着它不可能发生。Aktipis说：“我认为可以传播的癌细胞群很可能进化成生命周期。”。“进化过程并没有什么特别之处，也就是说，如果你是进化树的一个分支，而不是来自另一个生物体的一部分，那么你只能进化出一个生命周期。”
根据证据
潘钦和他的团队希望能为丑闻理论找到更多实质性的证据比较基因组包括五种粘孢子虫、三种单细胞生物和29种其他动物。他们通过检查细胞癌变时经常丢失的基因的缺失来寻找癌症过去的线索。这些基因包括与凋亡有关的基因，即清除体内异常细胞的调节自我牺牲。任何由可传播肿瘤进化而来的生物体都可能缺乏这种基因。
尽管科学家们预计其他寄生虫最有可能成为丑闻的候选者，但只有粘孢子虫失去了关键的肿瘤抑制基因。因此，他们深入研究，发现粘孢子虫已经丢失了太多与凋亡相关的基因，可能根本无法触发死亡途径。潘钦说，这一缺陷非常突出：“即使你观察非常简单的动物寄生虫，我们也看不到这种程度的癌症相关基因缺失。”。
“我认为，这个领域在谈论癌症何时成为自己的物种或自己的一种有机体方面过于谨慎。”
Aktipis认为Panchin和他的合著者提出了一些有趣的原因，为什么“我们至少应该考虑我们今天看到的一些寄生生物可能是从传染性癌症进化而来的可能性。”但案子还没有结案，她说。“这篇论文只是这项工作的开始，无论如何都不是决定性的证据。”
Juliana Naldoni，一位寄生虫学家和粘孢子虫专家，与S·O·Paulo的联邦大学，不相信粘孢子虫是丑闻。她说：“它们实际上比最初想象的要复杂得多，它们与宿主的互动机制也相当复杂（和具体）。”。有些物种也有复杂的特征，比如细胞组织成类似肌肉的结构比如说运动。她只是不认为这种复杂性是由癌症引起的。
Adrian Baez Ortega博士是剑桥大学Murchison传播癌症组的博士生和生物信息学家，他同意Naldoni的观点。“这是一篇发人深省的论文，如果不是一篇非常有说服力的话，”他在一封给他的电子邮件中写道广达电脑. 例如，凋亡基因的缺失并没有给他留下深刻的印象。他解释说：“在基因组急剧减少的背景下，缺乏与凋亡特异相关基因的说法似乎与癌症起源有关。”。
但他主要怀疑的是，一种可传播的癌症是否能持续足够长的时间，从而进化出多细胞性。癌细胞的基因组极不稳定。Baez Ortega指出，虽然这使它们能够快速变异并逃避宿主的防御，但在进化的时间尺度上，“这是一种非常有害的策略。随着时间的推移，癌症基因组中的一大部分变得无功能或异常，这可能不仅会阻碍生存，还会阻碍多细胞性等复杂特征的发展。”他认为，“即使一种可传播的癌症可以存活数百万年，它也更有可能成为单细胞寄生虫。”
尽管如此，他认为丑闻假说值得进一步调查。“几乎没有什么进化做不到的，”他说。他希望研究人员扫描候选物种，寻找癌症中发生的各种基因组变化，从点突变到大规模染色体重排，而不是专注于特定的缺失基因。他说：“如果一种癌症成为长寿物种，所有这些修改都将保留在其基因组中。”。
即使是潘钦和他的同事也不会把全部精力都放在黏液孢子菌是丑闻的假设上。“我认为，公平地说，这可能不是真的，”他说。只是，就他们目前所做的工作来看，他们不能排除这种可能性。“我们一直在试图用我们拥有的手段来驳斥它。”
他补充说，“我们将通过研究Malacosporea基因组，试图证明这一假设是错误的。”Malacosporeans是刺胞寄生虫，是已知的黏液孢子虫的近亲，但它们比黏液孢子虫复杂得多，所以很明显它们不是由癌症引起的。如果它们也被证明缺乏细胞凋亡基因，这将表明黏液孢子菌的流失并非源于癌症的过去。
即使数据最终表明黏液孢子菌不是进化的癌症，Panchin指出，流言可能仍在等待被发现。“我们希望一些一直在研究其他特殊动物的动物学家可能会说，‘可能那些人对黏液孢子菌的认识是错误的，但这种动物显然是一种癌症。’”
克里斯蒂·威尔科克斯(Christie Wilcox)是一位获奖的科学作家，目前正在为《科学秀》编辑和撰写脚本。她的获奖作品被多部选集收录，她的署名包括国家地理，大众科学，和华盛顿邮报。
