比較腫瘍学は、ヒト以外の動物における腫瘍学の研究を、より一般的な癌の生物学および治療研究に統合する分野です。この分野は、獣医患者に自然発生する癌[ 1 ]や、ゾウやクジラなどの大型哺乳類に見られる極めて低い発生率の癌を網羅しています[ 2 ] 。
犬、猫、馬、フェレットなど、獣医クリニックで治療される動物種には、人間に関連する癌があります。[ 1 ]
これらのうち、犬の発生件数が最も多い。[ 1 ] 2歳以上の犬の4匹に1匹が癌で死亡しており、この割合は増加しているが、これは他の死亡原因の減少によって部分的に説明できるかもしれない。犬の癌は、組織学、腫瘍遺伝学、分子標的、生物学的行動、治療反応など、人間の癌と特徴を共有している。犬の組織学には、骨肉腫、黒色腫、非ホジキンリンパ腫、白血病、前立腺癌、乳癌および肺癌、頭頸部癌、軟部肉腫および膀胱癌がある。腫瘍の発生と進行は、年齢、栄養、性別、生殖および環境曝露によって影響を受ける。犬モデルは、人間の癌に関連する転移、疾患の再発および耐性パターンの研究をサポートしている。[ 1 ]犬は寿命が比較的短いため、同じ環境発癌物質に曝露され、人間よりも短い期間で癌を発症するため、環境の番人として適している。[ 3 ]
2009年以降、犬を対象とした研究に基づいて、約10種類の薬剤が開発されました。2019年7月3日、FDAは5回以上の治療が奏効しなかった多発性骨髄腫患者に対し、セリネクソル(Xpovio)を承認しました。ベルディネクソルは、この薬剤の獣医学用製剤です。[ 4 ]犬のリンパ腫およびヒトの抗ウイルス療法としての研究が進められています。[ 5 ]
がんは通常、単一細胞の突然変異として発生するため、生物の細胞数に応じてリスクが増加するはずです。ゾウはヒトの100倍の細胞を有し、クジラはゾウの10倍の細胞を有しています。どちらの種もヒトよりもがん罹患率が高くなるはずです。しかし、実際にはこれらの種ではがんの罹患率が低いのです。この状況は「ペトのパラドックス」として知られています。[ 6 ]
約5000万年前、哺乳類は海で生活するようになり、後にクジラへと進化しました。クジラは300万年前頃まで小型でしたが、現代のクジラ目と同等の大きさになりました。クジラの体が大きくなるにつれて、腫瘍抑制遺伝子の数と効果は増大しました。[ 2 ]
ザトウクジラでは33個の腫瘍抑制遺伝子が同定されています。これらには、 DNA損傷を検知して細胞分裂を停止させるatr 、細胞増殖を遅らせるamer1、転移を抑制するreckなどが含まれます。ザトウクジラはアポトーシスを促進する遺伝子を複数コピーしています。クジラ類の巨大化は、腫瘍抑制遺伝子を支持する選択圧と関連しています。[ 2 ]
がん生物学者は、atr、amer1、reck遺伝子がヒトに存在することから、これらの遺伝子をよく知っています。クジラは、ヒトには知られていない腫瘍と闘う遺伝子も保有している可能性があります。[ 2 ]
ゾウの癌死亡率は約5%(ヒトは11~25%)です。ゾウのゲノムには、アポトーシス誘導タンパク質p53をコードする遺伝子tp53が含まれています。ヒトは両親から1つずつ、計2つのtp53のコピーを持っています。1つのコピーが機能不全になると、ヒトは癌を伴うリ・フラウメニ症候群を発症します。一方、ゾウの染色体には40個のtp53のコピーがあります。[ 2 ]
ゾウのp53はヒトのp53よりも強力であるように思われる。ある実験では、合成されたゾウのp53を含むタンパク質を充填した脂質球が用いられた。[ 2 ]
研究者たちは、がんの報告がない海綿動物を含む17万点以上の標本を含む13,000種の動物のがん発生率を調査している。 [ 2 ]
腫瘍抑制遺伝子は65種の哺乳類で特定されています。ハダカデバネズミはヒトよりも小型であるにもかかわらず、がん発生率が低いです。ワニや鳥類もがん発生率が低いです。鳥類は、はるかに大型の恐竜の祖先からその抵抗力を受け継いだ可能性があります。[ 2 ]