人们想象中，一只狗帮助寻找癌症治愈方法，大概会浮现出金毛猎犬嗅闻血液样本并忠诚地坐在一块癌变组织前的画面。但尽管它们的鼻子很灵敏，纯种犬身上却隐藏着更有价值的东西：它们自身的肿瘤。
大约有四分之一的纯种犬会因癌症而死亡，而活过 10 岁的狗中，有 45% 会死于某种癌症。现代化的化学疗法已能为这些狗狗提供治疗，就像对待人类一样。这些疗法之所以有效，是因为犬类癌症与人类肿瘤非常相似。
“在大多数情况下，狗狗会得和我们一样的病，”美国国立卫生研究院的杰出研究员、癌症遗传学和比较基因组学分支主任Elaine Ostrander说道。“你看到的某些惊人的相似之处在小鼠或其他动物模型中是看不到的，这使得它们成为研究疾病遗传基础的极佳系统。”
狗狗不仅是优秀的疾病模型，因为它们恰好会得相同的癌症。它们之间在遗传上也极其相似。为什么呢？因为我们就是这么培育它们的。
大多数纯种犬的近亲繁殖程度非常高，我们甚至可以认为它们是在近亲交配。两兄弟姐妹的后代的近交系数（衡量生物体基因多样性的指标）为 0.25，而绝大多数可能的纯种犬配种组合的近交系数都高于这个数值。这对于疾病风险来说并不理想，因为在一个狭窄、封闭的基因库中，原本罕见的疾病很容易变得普遍。但对于研究癌症遗传学来说，这却是极好的。
“很多品种由于其血统原因，对特定类型的癌症特别易感。
人类由于基因变异性太大，即使是55%左右非由人类习惯引起的癌症，也很难追溯到遗传突变。有几个明显的例子——乳腺癌的 BRCA 突变，以及结直肠癌的 APC 突变是最著名的两个。但突变必须导致非常强的家族疾病模式，才能让你观察一小群基因相似度较高的群体，例如一个家庭。当这种情况发生在人类身上时，现代测序方法可以很容易地找出哪个基因或哪些基因携带突变。
但因为*所有*纯种犬的亲缘关系都和我们与直系亲属的亲缘关系一样近，它们所患的每一种癌症都与我们已知的遗传性人类癌症相似。
以趾部鳞状细胞癌为例。鳞状细胞是皮肤细胞，在犬类趾部发生的由它们引起的癌症在几个特定品种中非常普遍：巨型雪纳瑞、戈登塞特犬、爱尔兰梗、凯利蓝梗和标准贵宾犬。所有这些狗狗都容易患鳞状细胞癌，因为它们携带相同的创始突变——它产生了过多的 KITL 基因副本。
并非所有犬类癌症都源于创始突变。有些似乎具有共同的易感性。
例如，骨肉瘤是一种人类中相对罕见的骨癌，但许多长肢品种——如爱尔兰猎狼犬、大丹犬和苏格兰鹿犬等——却经常患上这种癌症。这可能是因为赋予这些狗狗优雅长腿的共同基因特征也赋予了它们对这种疾病的共同易感性。因此，研究人员决定探究这些狗狗是否拥有共同的突变。结果发现，它们常常在两个基因上发生突变，分别是 IL-8 和 SLC1A3，这两个基因都已知会导致更恶性的犬类骨肉瘤。现在，研究人员可以将注意力集中在这两个基因上，以准确找出骨肉瘤是如何形成和发展的，而不是大海捞针般地筛查数千个基因。
Ostrander 的团队专注于另外三种疾病：胃癌、组织细胞肉瘤和膀胱癌。“我们对膀胱癌很感兴趣，因为少数几个品种患病风险极高，”她解释说，“以及胃癌，因为它在人类和狗狗身上都极具致命性。在人类身上，从诊断到死亡只有几个月。在狗狗身上，可能只有几天到几周。”这两种癌症在特定品种中发病率很高，但在大多数其他狗狗身上则完全不出现。
组织细胞肉瘤是 Ostrander 团队关注的第三种癌症，在人类中极其罕见。但四分之一的伯恩山犬会患上这种癌症，而平毛寻回犬也有 20% 会患上。这些癌症源于血细胞，并且似乎在每个品种中独立演变。即使是同一种癌症，伯恩山犬和寻回犬的发病模式——肿瘤起源部位、转移范围——也不同。伯恩山犬的肿瘤出现在脾脏、肺部和肝脏，而寻回犬的肿瘤则出现在关节和肌肉。
这对于人类来说用处不大，因为这是一种罕见的癌症，但对于理解细胞突变如何影响疾病进展却很有用。两个品种，同一种癌症，不同的进展： whatever’s different is likely causing the difference in progression. “我们对此感到非常着迷，”Ostrander 说，“因为我们知道伯恩山犬和寻回犬患病的原因是不同的基因。”通过进一步研究，这些基因可能会对指导身体哪些部位最易患癌至关重要。
一旦我们对纯种犬进行更多研究，像 Ostrander 这样的研究人员希望我们能够找到治疗人类癌症的新方法。狗狗在这方面也能提供帮助。
癌症的小鼠模型通常对测试新疗法没有帮助，因为在小鼠身上有效的方法不一定对人类有效。“小鼠非常有限，”Ostrander 说，因为小鼠根本不会像我们一样患上癌症。为了研究它们，我们通常会在它们身体的特定部位诱导癌症，这有助于进行精确的实验和理解非常特定的基因。但只有一种诱导突变的乳腺癌与自然发生的乳腺癌截然不同，自然发生的乳腺癌至少有几种遗传异常驱动其进展。
但狗狗不同于啮齿动物，它们会自然患上这些癌症——至少，在一个近亲繁殖的种群中，它们会尽可能自然地患上。
这意味着在犬类癌症上有效的治疗方法也常常对人类有效。这对我们双方来说都是个好消息。实验室里的动物研究很多都涉及给动物患上癌症然后尝试治愈它。狗狗已经患有癌症——所以我们对它们进行的任何研究都有助于改善它们的预后。
