在魚群之間散播的癌症，雲斑鮰黑色素瘤之謎

2012 年起，橫跨美國佛蒙特州與加拿大魁北克省的門弗雷梅戈格湖（Lake Memphremagog），陸續出現大量帶有黑色皮膚病灶的雲斑鮰（Ameiurus nebulosus）。部分病灶只是平坦的深色區域，部分則隆起成明顯腫塊，有的還分布在眼睛、鰓蓋與口部周圍。組織病理檢查證實這些隆起病灶是惡性黑色素瘤（melanoma）；在 2014 至 2017 年的採樣中，患病比例高達 23% 至 37%，遠高於其他水域所見的情況。

門弗雷梅戈格湖（圖片來源：Curd EE et al. (2026)，採用 CC BY-NC-ND 4.0 授權）

雲斑鮰（圖片來源：Unknown，CC0 1.0 公共領域）

黑色素瘤病灶（圖片來源：Curd EE et al. (2026)，採用 CC BY-NC-ND 4.0 授權）

這場異常最初被視為水質污染的警訊，雲斑鮰廣泛分布於北美洲東部，也常被用作水域環境品質的指標。2011 年熱帶風暴（tropical storm）艾琳（Irene）造成嚴重洪水，地表逕流可能將污染物帶入湖中，因此研究人員起初必須考慮致癌化學物質或病原體的可能性。這座湖同時供應超過 17.5 萬人的飲用水，所以魚群罹癌的原因不只關係到野生動物，也牽動周邊居民對環境安全的疑慮。

隨後腫瘤的基因體分析指向一種解釋，癌細胞本身可能正在魚與魚之間傳播。常見癌症由個體自身的細胞累積突變而生，不同個體的腫瘤基因組會接近各自的宿主，一旦進入其它個體體內通常也難以存活。可傳染癌症則源自某一隻根源個體，癌細胞離開原宿主後進入其他個體，有能力持續增殖並形成新的腫瘤，這些腫瘤的基因組都與原宿主接近，而與後續的其它宿主基因組有明顯不同，宛如一條以活細胞延續的寄生譜系。

研究者比較了患病雲斑鮰的腫瘤與其正常組織，也納入門弗雷梅戈格湖內的健康雲斑鮰，以及佛蒙特州、新罕布夏州與緬因州其他水域做參考的雲斑鮰族群。資料涵蓋 2015 年的 RNA 定序，還有 2019 與 2023 年的全基因組定序。採樣病灶從尚未形成腫塊、僅有黑色素細胞增生的區域，到皮膚正常構造已被破壞的成熟黑色素瘤都有；嚴重病例中，腫瘤細胞已侵入下方肌肉，少數還轉移至其他器官。

第一道證據來自粒線體 DNA，相對於正常細胞，所有腫瘤樣本都具有異質性（heteroplasmy），意旨同一個體或同一組織內，同時存在兩種以上序列略有差異的粒線體 DNA。含有約 32 至 37 個相對於宿主正常組織的變異位點，其中許多相同的變異位點都同時出現在不同魚隻的腫瘤中，代表這些腫瘤都繼承了同一隻原宿主癌細胞的粒線體 DNA 特徵。

腫瘤中的粒線體 DNA 彼此高度相似，與所處的宿主的正常組織不同。（a）根據粒線體 DNA 序列建立的親緣樹。紅色代表患病魚的正常組織（N），藍色代表同一批魚的腫瘤組織（T），灰色代表其他水域的健康參考魚。分支越接近，表示粒線體 DNA 越相似。親緣樹末端顯示的代號為組織樣本編號；（b）各樣本的粒線體 DNA 與健康參考魚（HL4）相比所具有的單核苷酸變異。每一條短線代表一個變異位置；不同腫瘤樣本在許多相同位置出現變異，代表它們源自同一條癌細胞譜系（圖片來源：Curd EE et al. (2026)，採用 CC BY-NC-ND 4.0 授權）

研究者再利用粒線體基因組建立親緣樹，結果發現 2015、2019 與 2023 年的腫瘤全部聚成同一個單系群（monophyletic group），意思是這些腫瘤的粒線體基因組具有共同祖先，而且這條癌細胞譜系至少在 2015 年以前便已存在。

細胞核基因組也提供了支持，研究者分析 686,296 個單核苷酸變異位點，在親緣樹上腫瘤樣本再次聚成獨立的單系群。於 245,189 個腫瘤特有變異裡，有 59% 至少同時存在於 14 隻雲斑鮰的腫瘤裡，也就是這些腫瘤存在高度一致的共同來源。此外，這些腫瘤細胞的細胞核基因組分析顯示在遺傳上與新罕布夏州與緬因州的健康參考雲斑鮰族群關係較近，隱含癌症譜系可能起源於門弗雷梅戈格湖之外，之後才進入當地族群。

根據細胞核基因組中的單核苷酸變異建立鄰接法親緣樹。紅色代表 16 隻患病魚的正常組織，藍色代表同一批魚的黑色病灶組織，灰色代表 12 隻來自其他地點的健康參考魚。分支越接近表示樣本的 DNA 變異組成越相似。不同魚隻的腫瘤樣本聚集成獨立的一群，沒有與各自宿主的正常組織聚在一起，支持這些腫瘤源自同一條癌細胞譜系（圖片來源：Curd EE et al. (2026)，採用 CC BY-NC-ND 4.0 授權）

癌細胞究竟如何傳播目前還沒有直接答案，尚未達到繁殖年齡的幼魚裡未曾記錄到這類黑色素瘤，或許是該疾病有較長潛伏期，也可能與繁殖或老化有關。成魚在產卵季會聚集於較小區域並頻繁接觸，提供癌細胞直接轉移的機會。水環境也可能讓脫落細胞經由鰓、皮膚或口部進入新宿主。

雲斑鮰沒有鱗片，又是貼近水底生活的底棲魚，因此沉積物中的癌細胞也可能接觸經過的魚。繁殖荷爾蒙會調節魚類的免疫反應，污染物或荷爾蒙失衡也可能削弱對癌細胞的防禦能力，讓外來癌細胞更容易在新宿主體內存活、植入而繼續增殖。

這條癌症譜系在 2012 年前尚未達到明顯程度，到了 2015 年卻已影響湖中約 30% 的雲斑鮰，可看出在族群內傳播得相當迅速。它是否致命、會不會自然消退，以及是否已擴散到北美洲其他水域，目前都不清楚。不同可傳染癌症對宿主的後果差異極大，比如袋獾（Sarcophilus harrisii）顏面腫瘤幾乎必然致死，曾造成約 90% 的族群下降；犬傳染性生殖器腫瘤通常能自行消退；雙殼綱（Bivalvia）即使普遍感染，族群仍可長期存在，但局部死亡事件也曾發生。

早在一百多年前，北美洲就有雲斑鮰黑色素瘤的紀錄，那些病例也許屬於同一條古老癌症譜系，也可能是另一條不同的譜系，或只是一般癌症。未來必須擴大地理採樣，利用分子時鐘估算癌症譜系的年齡，並釐清死亡率與傳染力，才能判斷是否需要防止魚隻移動、放流或其他人為活動把癌細胞帶入新的水域。

作者：水也佑

參考文獻：

Curd EE et al. (2026). Brown bullhead catfish melanoma represents a novel transmissible cancer. Nature.

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