蠶豆症的演化優勢

蠶豆症（也稱為葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏症，G6PD 缺乏症）是一種(被醫學界擅自定義的)遺傳疾病，目前證據力最高的優點是對抗瘧疾（尤其是由惡性瘧原蟲引起的嚴重瘧疾）的保護作用。這種保護效應的機制在於，G6PD 缺乏會讓紅血球在氧化壓力下不利於瘧原蟲的生存。

除了對抗瘧疾之外，G6PD 缺乏症的其他演化優勢目前較少被研究或證實，但以其生理機制以及在人口總數約2%可以推論。以下是目前醫學與生物學界的推論：

• 快速清除受感染的紅血球：
  • 病原體（例如瘧原蟲）寄生在紅血球內進行繁殖，但當紅血球過早破裂（溶血）時，寄生蟲可能未能完成生活週期，進而降低病原體的增殖效率。
  • 同樣的機制可能適用於某些病毒（如依賴紅血球的病毒）或細菌。
  • 某些細菌（如引起溶血性鏈球菌感染的病原體）可能無法適應 G6PD 缺乏者體內的高氧化環境。
  • 病毒（如登革熱病毒）對紅血球完整性依賴性較低，但間接溶血作用可能影響病毒病程。
• 誘發免疫反應：
  • 紅血球溶血會釋放某些細胞因子和炎症信號，加速免疫系統的活化，從而更快地針對病原體作出反應。
• 干擾病原體對宿主的利用：
  • 一些病原體需要穩定的紅血球供應以獲得所需的養分或屏障環境。對於 G6PD 缺乏者而言，紅血球壽命縮短和抗氧化壓力增強可能使這些病原體無法順利利用宿主細胞。

G6PD 與癌細胞代謝的角色

G6PD 是五碳糖磷酸途徑（Pentose Phosphate Pathway, PPP）的關鍵酶，該途徑在細胞生長和存活中扮演重要角色：

• NADPH 生合成：NADPH 是抗氧化劑合成（如穀胱甘肽還原）的主要來源，對細胞防禦氧化壓力至關重要。
• 核苷酸合成：PPP 提供核苷酸生合成的原料，支持快速分裂的細胞（如癌細胞）進行 DNA 和 RNA 的複製。

在癌細胞中，G6PD 活性通常被上調，這幫助癌細胞應對代謝壓力、抵抗氧化損傷並促進增殖。這表明 G6PD 是腫瘤細胞的重要代謝調節因子。

研究結果

• 高 G6PD 表達與癌症進展：
• • 許多癌症（如肝癌、乳腺癌、肺癌）中，G6PD 表達升高與腫瘤進展、侵襲能力增強及預後較差有關。
  • 例如，2014 年一項研究（Patra et al.）顯示，G6PD 上調有助於腫瘤細胞適應氧化壓力，增強其存活能力。
• G6PD 抑制的抗癌潛力：
• • 一些實驗顯示，抑制 G6PD 的藥物可以降低癌細胞的增殖能力，並誘導氧化壓力引起的細胞凋亡。
  • 例如，通過靶向 G6PD 的藥物可能成為未來癌症治療的新方向。

2. G6PD 缺乏與癌症風險

G6PD 缺乏症如何影響癌症風險的研究尚不明確，結果呈現出一定的矛盾性，可能與以下因素有關：

（1）降低癌症風險的可能性

由於 G6PD 缺乏導致 PPP 活性下降，可能對癌細胞的高代謝需求產生限制，從而降低癌症發生的風險：

• 氧化壓力的「雙刃劍」效應：
• • 在 G6PD 缺乏者中，細胞抗氧化能力下降可能會阻止癌細胞適應過高的氧化壓力，進而抑制其增殖。
  • 一些研究推測，G6PD 缺乏可能減少某些高氧化壓力相關癌症（如肺癌、肝癌）的發生率。
• 生長受限的代謝條件：
• • PPP 減弱可能限制腫瘤的快速增殖，特別是核苷酸供應受損的情況下。

（2）增加癌症風險的可能性

另一方面，G6PD 缺乏也可能通過其他機制增加癌症風險：

• 慢性氧化壓力的累積：
• • 長期處於高氧化壓力的狀態可能導致 DNA 損傷和突變，從而提高癌症風險。
  • 一些研究顯示，G6PD 缺乏者可能更容易受到環境致癌因子（如吸菸、污染物）的影響。
• 細胞修復能力降低：
• • 缺乏 NADPH 可能削弱細胞對 DNA 損傷的修復能力，從而使得癌變的可能性增加。

結論

G6PD 缺乏與癌症的關係尚不完全清晰，但有些生理學上的推論：

• G6PD 活性上調對癌細胞有促進作用，因此 G6PD 抑制可能是抗癌的新策略。
• G6PD 缺乏可能在某些情況下降低癌症風險，但其導致的慢性氧化壓力也可能增加某些癌症的風險。