想象一下，一位 60 岁的男子在前列腺癌手术后在家中休养，从身边的老金毛犬那里获得安慰。这位男子可能知道，几年前，美国国家癌症研究所所长向癌症研究人员发出了挑战，敦促他们找到在“2015 年消除癌症造成的痛苦和死亡”的方法。但他可能没有意识到，他身边的宠物可能是这项工作的重要参与者。
要实现雄心勃勃的“2015 年癌症目标”，需要应用研究人员工具箱中的一切，包括对新想法的开放态度。尽管研究人员对癌细胞的功能的理解空前激增，但将这些知识转化为拯救生命的速度却慢得令人无法接受。研究人员已经发现了许多可以治愈啮齿动物人工诱导癌症的药物，但当这些物质进入人体试验时，通常会遇到困难。被用来模拟人类癌症的啮齿动物模型根本无法胜任。如果我们想战胜癌症，我们需要一条新的进步之路。
现在考虑以下事实。超过三分之一的美国家庭养狗，科学家估计今年将有约 400 万只宠物狗被诊断出患有癌症。宠物犬和人类是仅有的两种自然发生致命性前列腺癌的物种。影响宠物犬的乳腺癌类型会优先扩散到骨骼——就像在女性身上一样。而宠物犬最常见的骨癌——骨肉瘤，与青少年患的癌症相同。
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新兴的比较肿瘤学领域的研究人员认为，这种相似之处为解决癌症问题提供了一种新颖的方法。这些研究人员比较了动物和人类自然发生的癌症——探索它们惊人的相似之处以及显着的差异。
目前，比较肿瘤学家正在招募宠物犬来应对阻碍实现“2015 年癌症目标”的障碍。他们考虑的问题包括寻找更好的治疗方法，确定哪种药物剂量效果最佳，确定引发癌症发生的环境因素，了解为什么有些人对恶性肿瘤具有抵抗力，以及弄清楚如何预防癌症。随着“2015 年癌症时钟”不断滴答作响，比较肿瘤学家们问道，为什么不将宠物犬的癌症负担从今天仅仅是一种悲伤转变为国家资源，既可以帮助其他宠物，也可以帮助人类呢？
为何选择 Rover？
几十年来，科学家们一直在实验室比格犬身上测试新抗癌药物的毒性，然后再在人体中研究这些化合物。比较肿瘤学家有充分的理由认为，患有自然发生癌症的宠物犬同样可以成为测试有希望的治疗方法所带来的抗肿瘤效果的良好模型。
其中一个原因与人体试验的进行方式有关。由于需要确保实验疗法的潜在益处大于风险，研究人员最终评估药物时，往往处于不利的境地；他们试图用其他药物治疗失败的、体积庞大、晚期的癌症。相比之下，比较肿瘤学家可以针对早期癌症测试新的治疗理念——像最终在人体中使用那样给药。当实验药物被证明对宠物有帮助时，研究人员在了解哪些疗法最有可能帮助人类患者方面就占了先机。因此，比较肿瘤学家乐观地认为，他们在狗身上的发现将比啮齿动物研究更具预测性，并将有助于快速识别那些应该（和不应该）在大型人体试验中进行测试的药物。
如果我们想战胜癌症，我们需要一条新的进步之路。
宠物犬可以揭示关于人类癌症的许多信息，部分原因是这些动物容易患上与人类相同的恶性肿瘤类型。例子比比皆是。最常被诊断出的影响犬类的淋巴瘤形式模仿了人类的中高等级 B 细胞非霍奇金淋巴瘤。骨肉瘤，大型和巨型犬最常见的骨癌，在骨骼位置和侵袭性方面与青少年的骨肉瘤非常相似。在显微镜下，青少年骨肉瘤的癌细胞与金毛寻回犬的骨癌细胞无法区分。膀胱癌、黑色素瘤和口腔癌是困扰犬类和主人的其他例子。在另一种相似之处中，青春期前绝育的母犬比未绝育的母犬更不容易患乳腺癌，就像切除卵巢、初潮较晚或更年期较早的女性患乳腺癌的风险较低一样。
犬类癌症在另一个属性上也模仿了人类癌症——转移，即癌细胞扩散到全身远处部位，通常会危及生命。解开肿瘤细胞如何转移到特定器官的谜团是研究的首要任务。当某些类型的癌症扩散到远处器官时，它们倾向于优先扩散到某些组织而不是其他组织，原因尚不完全清楚。由于转移是癌症死亡的主要原因，研究人员非常希望更好地了解其控制机制。对患有前列腺癌或乳腺癌的宠物犬的研究可能在这方面特别有用，因为这种肿瘤在犬类中的扩散方式与在人类中的扩散方式相同——扩散到骨骼。事实上，对宠物犬的研究已经开始尝试研究肿瘤细胞和骨骼之间的相互作用，这种相互作用使骨骼成为肿瘤细胞定植的首选部位。
科学家们也有更深层次的理论依据，认为宠物犬是人类癌症的合理模型。进化生物学家指出，狗和人类的构造都像印地赛车，成功的繁殖是终点线。我们的设计是为了赢得比赛，但在那之后，我们崩溃的速度有多快就无关紧要了。这种设计使我们不具备抵抗或修复体内累积的基因损伤的能力。最终，这种损伤会使细胞紊乱到足以导致癌症。在遥远的过去，我们人类的祖先通常活得不够长，无法患上与年龄相关的癌症。但现代卫生和医学使长寿和老年癌症都变得普遍。对于我们的宠物来说，情况也大致如此。宠物犬受到我们精心的保护，免受捕食和疾病的侵害，比它们的野生祖先活得更长，因此在晚年更容易患上癌症。因此，就终生患癌的高风险而言，宠物和人类的情况非常相似。
除了患上与人类相似的癌症外，宠物犬在其他方面也是有价值的信息提供者。与人类相比，它们的寿命较短，因此科学家可以更快地确定一项新的预防策略或疗法是否有望提高人类的生存率。最后，尽管今天的兽医在治疗癌症方面比过去装备得更好，但许多犬类肿瘤的标准治疗方法仍然无效。由于大多数宠物癌症的诊断最终都会导致死亡，狗主人通常渴望让他们的动物参加临床试验，这可能会挽救他们宠物的生命——并可能提供必要的证据，将有希望的疗法推向人体临床试验。
推进癌症治疗
现在已经开展或开始了各种以宠物犬为特色的癌症治疗研究。一些最早的工作集中在拯救患有骨癌的青少年的肢体上。25 年前，青少年被诊断出患有骨肉瘤意味着截肢患肢、无效或没有化疗（将药物注入血液以攻击身体任何部位的肿瘤）以及几乎可以肯定死亡。今天，可以通过切除病变的骨组织，并用骨移植和金属植入物取而代之来避免截肢——这一过程部分由 Stephen Withrow 和他在科罗拉多州立大学的同事在宠物犬身上完善。Withrow 的团队率先进行了技术进步，降低了并发症的可能性，例如将骨水泥放置在骨移植的髓腔中。研究人员还表明，直接注入动脉的术前化疗可以将无法手术的肿瘤转化为可手术的肿瘤。该小组的工作被认为是显着提高了今天可以治愈骨肉瘤的青少年的百分比。
虽然肿瘤的局部影响通常可以使用手术或放射疗法来控制，但转移更难对抗。为此，需要药物治疗。正在开发的新化合物旨在破坏调节转移性肿瘤沉积物存活和增殖以及它们对癌症药物敏感性的关键细胞事件。一种实验性药物 ATN-161，它抑制促进肿瘤生长和转移的新血管形成，目前正在对患有已扩散到肺部的骨癌的大型犬进行评估。ATN-161 增强常规化疗效果的能力也在研究中。如果这些试验成功，它们可能会为人体临床试验铺平道路。
癌症研究人员也将注意力转向更常见的药物，包括非甾体抗炎药 (NSAIDs)，这是一类包含布洛芬的化合物。某些 NSAIDs 对多种犬类肿瘤表现出显着的抗肿瘤活性。例如，在对患有膀胱癌的宠物犬的研究中，NSAID 吡罗昔康显示出令人印象深刻的抗肿瘤活性，以至于该药物现在正在进行人体临床试验，以观察这种治疗方法是否可以阻止癌前膀胱病变发展为危及生命的癌症。
开发新的癌症疗法不仅仅是寻找新药。而是要优化向患者给药的方式。静脉注射还是鼻腔给药？这就是测试治疗肺癌新药的科学家需要知道的信息类型。如果适量的药物没有到达肿瘤部位，那么即使是在培养皿中杀死肿瘤细胞方面具有令人印象深刻的资质的物质也无法在人体患者中发挥作用。此外，将药物直接输送到靶点——所谓的区域疗法——还具有避免与全身疗法相关的毒性的额外好处。
研究人员已经使用宠物犬来研究细胞因子（一种称为白细胞介素-2 (IL-2) 的小型免疫系统分子）的鼻腔给药，以治疗自然发生的肺癌。这些实验的积极结果导致了吸入性 IL-2 在患有肺转移的人体患者中的可行性试验，进一步导致了另一种细胞因子——粒细胞集落刺激因子的试验。宠物犬还可以帮助研究人员优化已经进入人体试验的药物的剂量和给药方案。
宠物犬正在帮助克服的另一个挑战是确定肿瘤扩散的程度，称为临床分期。准确的分期对于制定治疗方案至关重要，这些方案将最大限度地使患者受益，同时最大限度地减少暴露于不太可能在给定疾病阶段有所帮助的严酷治疗。例如，准确识别（以及随后的手术切除）肺转移瘤可以提高青少年骨肉瘤的生存几率。
医生通常使用非侵入性影像技术（如计算机断层扫描 (CT)）来确定此类转移瘤的存在和程度。为了评估这种扫描的准确性，我们中的一位（Waters）与印第安纳大学医学院的研究人员一起收集了患有转移性骨癌的宠物犬的肺部 CT 图像，然后在尸检时检查组织，以验证扫描中被解释为“肿瘤”的组织是否真的是肿瘤，而不是误判。结果表明，使用 CT 的最先进的影像技术——与青少年骨癌临床分期中使用的类型相同——显着低估了肺部内癌细胞沉积物的数量。通过揭示现有和实验技术的有限准确性，宠物犬正在帮助优化下一代技术，以改进癌症检测。
着眼于癌症预防
但癌症研究人员的目标不仅仅是改进检测和更好的治疗；他们还希望预防这种疾病。令人惊讶的是，预防在癌症研究界还是一个相对较新的概念。心脏病专家早就知道的——通过预防心脏病可以挽救数百万人的生命——现在才在癌症领域获得关注。“化学预防”一词在 30 年前被创造出来，指的是施用化合物来预防癌症，但直到 2002 年 10 月，科学家们才在全国范围内聚集在一起，讨论癌症预防的前沿知识。
比较肿瘤学家们问道，为什么不将宠物犬身上大量的癌症转变为国家资源，既可以帮助其他宠物，也可以帮助人类呢？
今天，随着研究人员正在检查各种潜在的癌症保护剂，步伐正在加快。但找到有希望的药物的适当剂量一直具有挑战性。事实上，未能做到这一点证明对一些早期的人体预防试验是灾难性的。例如，在两项大型肺癌预防试验中，与安慰剂治疗的对照组受试者相比，接受高剂量抗氧化营养素 β-胡萝卜素的人肺癌发病率意外增加。
狗能否加速癌症预防的进展？最近，犬类研究帮助确定了一种抗氧化剂——微量矿物质硒——的剂量，该剂量可以最大限度地减少衰老前列腺内引起癌症的基因损伤。来自狗的信息是：当谈到服用硒等膳食补充剂以降低患癌风险时，好东西吃得越多不一定越好。给予中等剂量的老年犬的前列腺 DNA 损伤程度低于给予较低或较高剂量的犬。比较肿瘤学家认为，在开始大规模人体预防试验之前进行的犬类研究可以简化寻找最有效剂量的癌症预防剂的过程，并使肿瘤学家能够向癌症敌人投掷一枚精确制导的手榴弹。
宠物犬可以通过另一种方式帮助预防人类癌症。多年来，研究实验室中的狗促进了对高剂量致癌化学物质的急性和长期影响的理解。但是，宠物犬仅仅通过日常生活，就可以充当哨兵——如果您愿意，可以充当看门狗——来识别我们家中和后院中低剂量时具有致癌性的物质。如果某种物质可以引起癌症，那么这种疾病会在宠物身上显现出来，因为它们的寿命较短，而且会比人类更早显现出来。
以石棉为例。大多数人类间皮瘤病例（胸部和腹部内层组织的恶性肿瘤）源于石棉暴露。症状可能在致病暴露后 30 年才出现。研究人员现在已经证实，宠物犬的间皮瘤也主要与接触石棉有关，最有可能通过接近通过爱好或工作接触到石棉的主人而接触到石棉。但在狗身上，从暴露到诊断的时间相对较短——不到八年。因此，狗身上出现癌症可以提醒人们寻找并修复任何剩余的石棉来源。此外，更密切地监测暴露个体可能会导致更早地诊断出间皮瘤，并使这些癌症可以治愈。
宠物犬可以帮助发现其他环境危害。一些有充分记录的地理“热点地区”显示某些癌症的发病率异常高。例如，居住在加利福尼亚州马林县的女性的乳腺癌发病率是全国最高的。科学家通常试图通过比较患病人群和未患病人群的遗传和行为来确定导致热点地区癌症的因素。为了推进这项工作，比较肿瘤学家现在正在为这些地区的宠物犬建立癌症登记处。如果居住在特定社区的宠物和人类都经历了高于正常的癌症发病率，那么这一发现将加强人们对这些恶性肿瘤是由环境中的某些物质引发的怀疑。
分析狗的组织甚至有可能加速特定危害的识别。许多有毒化学物质，如杀虫剂，会在体内脂肪中浓缩。因此，在常见的选择性外科手术（例如，绝育）期间或尸检时收集狗的组织可能是有意义的。稍后，如果一个地区异常多的人患上某种形式的癌症，研究人员可以分析样品中不同化学物质的水平，以查看是否有任何化学物质特别突出并且值得探索作为促成因素。
为何比尔叔叔躲过了癌症
由于宠物犬的癌症非常普遍，这些动物可能能够帮助解开一个古老的谜团。几乎每个人都有一个每天抽两包烟但从未患过肺癌的比尔叔叔。那么，哪些因素决定了癌症的抵抗力呢？找出答案的一种方法是找到对癌症具有抵抗力的人群并密切研究他们——他们的遗传、饮食和生活方式。
已经找到了这样的人群——百岁老人。事实证明，大多数活到 100 岁的人死于癌症以外的其他疾病。但是，几乎不可能从一位 102 岁的老妇人那里收集到关于她十几岁或 40 多岁时的饮食习惯和身体活动的可靠信息。因此，我们中的一位（Waters）提出了一个简单的问题：百岁老人对癌症的抵抗力现象是否在宠物犬身上也适用？答案是肯定的。现在，通过采访非常年老的宠物犬的主人，比较肿瘤学家可以构建“百岁”犬的准确终生历史。将这一前景与从非常年老的狗以及它们的几代后代身上收集生物样本（例如用于基因分析和器官功能测试的血液）的能力结合起来，您就拥有了一个独特的实地实验室，可以探索癌症抵抗力的遗传和环境决定因素。
癌症抵抗力之谜也可以通过另一种方式来解决——通过检查狗和人类之间癌症易感性的差异。在人类中，肥胖和富含动物脂肪的饮食已知会增加患结肠癌的风险。相比之下，狗的结直肠癌并不常见，即使许多宠物犬肥胖并且食用高脂肪饮食。科学家们现在正在考虑将狗作为结肠癌的“阴性模型”，希望能找出能够赋予那些生活方式强烈倾向于结肠癌发生的人群癌症抵抗力的因素。对抵抗因素的了解可能会为非抵抗个体提出新的干预措施。
不断增长的努力
从历史上看，比较肿瘤学研究一直在大学附属医院和兽医肿瘤学家接受培训的实验室中进行。但其他组织已经开始认识到这种研究有可能转化为更好的人类护理，这些机构现在正积极参与比较肿瘤学研究。
宠物犬可以充当哨兵——如果您愿意，可以充当看门狗——来识别我们家中和后院中具有致癌性的物质。
Gerald P. Murphy 癌症基金会于 2001 年开始加速发现改进的预防和治疗影响人类和宠物的列腺癌和骨癌的方法。纽约市的动物癌症基金会资助了比较肿瘤学研究，最近建立了一个患病和健康动物的生物标本库，作为研究人员追寻癌症风险生物学指标的资源。2003 年，美国国家癌症研究所制定了比较肿瘤学计划，该计划设计了涉及患有自然发生癌症的狗的试验，并为研究人员提供了高质量的犬类特异性试剂，用于深入研究狗肿瘤的分子生物学、蛋白质化学和遗传学。
此外，犬类基因组的测序现已完成。发现特定基因与狗的某种形式的癌症有关将使研究人员能够确定——以及如何——相同的基因在人类癌症中发挥作用。患有膀胱癌的苏格兰梗犬、患有骨癌的罗威纳犬和患有淋巴瘤的金毛寻回犬——每个品种都可以帮助阐明导致癌症的基因和环境的灾难性组合。
当然，使用动物来模拟人类癌症存在固有的局限性——无论您谈论的是啮齿动物、狗还是其他物种。不存在单一、理想的癌症动物模型。最好的科学是通过提出好的问题，然后使用最有可能产生有意义答案的研究工具来完成的。有时，在癌症研究中遵循这一规则意味着转向狗，以追踪难以获得的知识。
人类和宠物癌症之间有趣的相似之处——曾经仅仅是一种好奇心——现在正被系统地应用，以将癌症从杀手转变为可生存的滋扰。比较肿瘤学家不是在动物身上诱发癌症，而是在富有同情心地治疗患有与人类和人类最好的朋友自然发生的相同类型致命癌症的宠物犬。他们正在让我们的犬类伙伴走上追踪杀手的道路，这种方式可以拯救宠物和人类。