蝙蝠以飞行能力、长寿命、低癌症发生率及强大的先天免疫著称，但其分子机制长期未明。 冷泉港实验室与多机构合作团队在 Genome Biology and Evolution 发表的研究，利用Oxford Nanopore长读长测序平台，对两种蝙蝠（牙买加果蝠与中美须蝠）进行全基因组测序，并与多种蝙蝠及其他哺乳动物进行比较基因组学分析。结果显示：蝙蝠在DNA修复相关蛋白（6种）和癌症相关蛋白（46种）中表现出显著遗传适应，这些癌症相关基因在蝙蝠中的富集程度是其他哺乳动物的两倍以上。该研究揭示了蝙蝠抗癌与抗病毒能力的基因组基础，为人类癌症与感染性疾病研究提供了新线索。
蝙蝠：研究癌症与免疫的“超级哺乳动物”
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蝙蝠是唯一真正飞行的哺乳动物；
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寿命长（许多种类可活20-30年，远超同体型哺乳动物）；
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癌症发病率极低；
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携带多种病毒（包括SARS-CoV-2近亲）但自身不发病，依赖于独特的先天免疫调节机制。
方法：长读长测序与比较基因组学
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测序技术：Oxford Nanopore长读长平台（可跨越重复区域、结构变异）；
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新测序物种：牙买加果蝠 (Artibeus jamaicensis)、中美须蝠 (Pteronotus mesoamericanus)；
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比较基因组：纳入其他蝙蝠及多种哺乳动物基因组；
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分析重点：免疫相关基因、癌症相关基因、DNA修复基因的进化速率与正选择信号。
核心发现
| 基因类别 | 数量 | 关键发现 |
|---|---|---|
| DNA修复蛋白 | 6种 | 适应性进化，可能增强基因组稳定性 |
| 癌症相关蛋白 | 46种 | 蝙蝠中的富集程度是其他哺乳动物的2倍以上；包括已知抑癌基因（如 TP53 调控通路、BRCA1 相关基因） |
| 抗病毒免疫基因 | 多种 | 干扰素通路、炎症小体调节基因呈快速进化 |
机制推测
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DNA修复增强：蝙蝠在飞行时代谢率极高，产生大量活性氧（ROS），需高效DNA修复机制防止突变积累（抗癌）；
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炎症调控：蝙蝠对病毒感染的炎症反应受到精细调控，避免“细胞因子风暴”导致的组织损伤；
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抑癌基因冗余：某些抑癌通路在蝙蝠中可能具有多重备份或更高效的激活机制。
与人类健康的关系
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癌症研究：蝙蝠的低癌机制可能为人类抗癌提供新靶点（如增强DNA修复、调控炎症）；
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病毒溢出预防：理解蝙蝠耐受病毒感染的分子基础，有助于预测与预防未来人畜共患病的发生；
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补充小鼠模型：蝙蝠提供与人类更接近的免疫与衰老特征（寿命长、自发性癌症模式不同）。
研究局限与未来方向
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功能验证：基因组分析提示适应性进化，需在细胞或动物模型中验证这些基因变异的功能；
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物种覆盖：需纳入更多蝙蝠种类（包括食虫、吸血蝙蝠）以理解谱系特异性适应；
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癌症类型：需明确蝙蝠主要抵抗的癌症类型与分子通路。
参考信息
Reference: “Long-Read Sequencing Reveals Rapid Evolution of Immunity- and Cancer-Related Genes in Bats” by Armin Scheben, Olivia Mendivil Ramos, Melissa Kramer, Sara Goodwin, Sara Oppenheim, Daniel J Becker, Michael C Schatz, Nancy B Simmons, Adam Siepel and W Richard McCombie, 20 September 2023, Genome Biology and Evolution.
DOI: 10.1093/gbe/evad148