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'''페토의 역설(Peto's paradox)'''은 종 수준에서 [[암]] 발병률이 유기체의 [[세포]] 수와 상관관계가 없어 보인다는 관찰이다.<ref>{{저널 인용|제목=Cancer and ageing in mice and men|저널=British Journal of Cancer|성=Peto|이름=R.|성2=Roe|이름2=F. J. C.|날짜=October 1975|권=32|호=4|쪽=411–426|doi=10.1038/bjc.1975.242|pmc=2024769|pmid=1212409|성3=Lee|이름3=P. N.|성4=Levy|이름4=L.|성5=Clack|이름5=J.}}</ref> 예를 들어, 고래가 인간보다 많은 세포를 가지고 있음에도 불구하고, [[사람|인간]]의 암 발병률이 [[웨일|고래]]의 암 발병률보다 훨씬 높다.<ref>{{저널 인용|제목=Why don't all whales have cancer? A novel hypothesis resolving Peto's paradox|저널=Integrative and Comparative Biology|성=Nagy|이름=John D.|성2=Victor|이름2=Erin M.|연도=2007|권=47|호=2|쪽=317–328|doi=10.1093/icb/icm062|pmid=21672841|성3=Cropper|이름3=Jenese H.}}</ref> [[발암]] 가능성이 세포 전체에 걸쳐 일정하다면, 세포 수가 더 많은 고래가 인간보다 암 발병률이 더 높을 것으로 예상할 수 있는데도 말이다. 페토의 역설은 이 연관성을 처음 관찰한 영국의 통계학자이자 전염병학자인 리처드 페토의 이름을 따서 명명되었다.

== 역사 ==
페토는 1977년에 처음으로 이 역설을 공식 발표했다.<ref>{{저널 인용|제목=The real war on cancer: the evolutionary dynamics of cancer suppression|저널=Evolutionary Applications|성=Nunney|이름=Richard|날짜=January 2013|권=6|호=1|쪽=11–19|doi=10.1111/eva.12018|pmc=3567467|pmid=23396311}}</ref> 페토는 암의 다단계 모델에 대한 개요를 작성하면서 세포 대 세포 기반에서 인간이 쥐보다 암에 훨씬 덜 취약하다고 언급했다. 페토는 진화론적 고려가 종에 따라 세포당 발암률을 변화시키는 원인이 될 수 있다고 제안했다. 그러나 이 역설은 현재까지도 미해결 상태로 남아 있다.

== 종 ==

=== 같은 종 ===
같은 종의 구성원 내에서는 암 위험과 신체 크기는 양의 상관 관계가 있는 것으로 보인다.<ref>{{저널 인용|제목=Peto's Paradox: Evolution's Prescription for Cancer Prevention|저널=Trends in Ecology and Evolution|성=Caulin|이름=Aleah|성2=Maley|이름2=Carlo|날짜=April 2011|권=26|호=4|쪽=175–182|doi=10.1016/j.tree.2011.01.002|pmc=3060950|pmid=21296451}}</ref>

1998년에 발표된 17,738명의 영국 남성 공무원에 대한 25년 종단 연구에서는, 흡연과 같은 위험 요소를 통제한 후에도 높은 수준의 통계적 확신으로 키와 암 발병률 사이에 양의 상관 관계가 있음을 보여주었다.<ref>{{저널 인용|제목=Height and mortality from cancer among men: prospective observational study|저널=BMJ|성=Smith|이름=George|성2=Shipley|이름2=Martin|날짜=14 November 1998|권=317|호=7169|쪽=1351–1352|doi=10.1136/bmj.317.7169.1351|pmc=28717|pmid=9812932}}</ref> 비슷하게 100만 명 이상의 영국 여성을 대상으로 한 2011년 연구에서도 여러 사회경제적 및 행동적 위험 요소를 통제한 후에도 암과 키 사이의 관계에 대한 강력한 통계적 증거를 발견했다.<ref>{{저널 인용|제목=Height and cancer incidence in the Million Women Study: prospective cohort, and meta-analysis of prospective studies of height and total cancer risk|저널=Lancet Oncology|성=Jane Green|성2=Benjamin J Cairns|날짜=August 2011|권=12|호=8|쪽=785–794|doi=10.1016/S1470-2045(11)70154-1|pmc=3148429|pmid=21782509|성3=Delphine Casabonne|성4=F Lucy Wright|성5=Gillian Reeves|성6=Valerie Beral|성7=Million Women Study collaborators}}</ref> 2011년 가축화된 북미 개 74,556마리의 사망 원인을 분석한 결과도 가장 작은 품종에서 암 발병률이 가장 낮았으며, 이는 이전 연구의 결과를 재확인시켜준다.<ref>{{저널 인용|제목=Mortality in North American Dogs from 1984 to 2004: An Investigation into Age-, Size-, and Breed-Related Causes of Death|저널=Journal of Veterinary Internal Medicine|성=Fleming|이름=J.M.|성2=Creevy|이름2=K.E.|날짜=25 February 2011|권=25|호=2|쪽=187–198|doi=10.1111/j.1939-1676.2011.0695.x|pmid=21352376}}</ref>

=== 다른 종 ===
그러나 종이 다르다면 이 비례 관계는 성립하지 않는다. 2015년 연구에서 [[샌디에이고 동물원]]은 51그램의 [[줄무늬풀밭쥐속|줄무늬]] 풀쥐부터 100,000배 더 큰 4,800킬로그램의 [[코끼리]]에 이르기까지 크기가 다양한 36종의 포유류를 조사했다. 이 연구는 신체 크기와 암 발병률 사이에 관계가 없음을 발견하였고, 페토의 초기 관찰에 대한 경험적 지원을 제공한다.

== 진화적 고려사항 ==
[[다세포 생물|다세포]]생물의 진화는 어느 정도 암의 억제를 필요로 했으며,<ref>{{저널 인용|제목=Peto's Paradox: Evolution's prescription for cancer prevention|저널=Trends in Ecology & Evolution|성=Caulin|이름=A. F.|성2=Maley|이름2=C. C.|연도=2011|권=26|호=4|쪽=175–182|doi=10.1016/j.tree.2011.01.002|pmc=3060950|pmid=21296451}}</ref> 다세포성의 기원과 암 사이의 연관성이 발견되었다.<ref>{{저널 인용|제목=Acquired multicellular-mediated resistance to alkylating agents in cancer|저널=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|성=Kobayashi|이름=H|성2=Man|이름2=S|날짜=15 April 1993|권=90|호=8|쪽=3294–8|bibcode=1993PNAS...90.3294K|doi=10.1073/pnas.90.8.3294|pmc=46286|pmid=8475071}}</ref><ref>{{저널 인용|제목=Phylostratigraphic tracking of cancer genes suggests a link to the emergence of multicellularity in metazoa|저널=BMC Biology|성=Domazet-Lošo|이름=Tomislav|성2=Tautz|이름2=Diethard|날짜=21 May 2010|권=8|호=66|쪽=66|doi=10.1186/1741-7007-8-66|pmc=2880965|pmid=20492640}}</ref> 더 크고 더 오래 사는 몸을 만들기 위해 유기체는 더 큰 암 억제가 필요했다. 증거에 따르면 코끼리와 같은 큰 유기체는 암을 피할 수 있는 적응력이 더 많다.<ref>{{저널 인용|제목=Links between metabolism and cancer|저널=Genes & Development|성=Dang|이름=Chi|날짜=2012|권=26|호=9|쪽=877–90|doi=10.1101/gad.189365.112|pmc=3347786|pmid=22549953}}</ref> 중간 크기의 유기체가 이러한 유전자를 상대적으로 적게 가지고 있는 이유는 이러한 유전자가 부여한 암 예방의 이점이 중간 크기의 유기체의 경우 단점, 특히 [[생식능력|생식력]] 감소가 더 컸기 때문일 수 있다.<ref name="Nature">{{저널 인용|제목=Massive animals may hold secrets of cancer suppression|저널=[[Nature News]]|성=Gewin|이름=Virginia|url=http://www.nature.com/news/massive-animals-may-hold-secrets-of-cancer-suppression-1.12258|날짜=21 January 2013|doi=10.1038/nature.2013.12258|확인날짜=12 March 2014}}</ref>

다양한 종은 암을 억제하는 다른 메커니즘을 진화시켜 왔다.<ref>{{뉴스 인용|url=https://www.nytimes.com/2015/10/13/science/why-elephants-get-less-cancer.html|제목=Elephants: Large, Long-Living and Less Prone to Cancer|성=Zimmer|이름=Carl|날짜=October 8, 2015|뉴스=[[The New York Times]]|확인날짜=October 13, 2015}}</ref> 2015년 1월 ''Cell Reports''의 한 논문은 장수와 관련이 있을 수 있는 [[북극고래]](''Balaena mysticetus'')의 유전자를 발견했다고 주장했다.<ref>{{저널 인용|제목=Insights into the Evolution of Longevity from the Bowhead Whale Genome|저널=Cell Reports|성=Keane|이름=Michael|성2=Semeiks|이름2=Jeremy|날짜=6 January 2015|권=10|호=1|쪽=112–122|doi=10.1016/j.celrep.2014.12.008|pmc=4536333|pmid=25565328|성3=Webb|이름3=Andrew E.|성4=Li|이름4=Yang I.|성5=Quesada|이름5=Víctor|성6=Craig|이름6=Thomas|성7=Madsen|이름7=Lone Bruhn|성8=van Dam|이름8=Sipko|성9=Brawand|이름9=David}}</ref> 비슷한 시기에 두 번째 연구팀은 [[벌거숭이뻐드렁니쥐]]에서 종양의 발달을 차단하는 것으로 보이는 [[다당류]]를 확인했다.<ref>{{저널 인용|제목=INK4 locus of the tumor-resistant rodent, the naked mole rat, expresses a functional p15/p16 hybrid isoform.|저널=Proceedings of the National Academy of Sciences|성=Xian|이름=T.|성2=Azpurua|이름2=J.|날짜=27 January 2015|권=112|호=4|쪽=1053–8|bibcode=2015PNAS..112.1053T|doi=10.1073/pnas.1418203112|pmc=4313802|pmid=25550505}}</ref> 2015년 10월, 두 개의 독립적인 연구에 따르면 코끼리는 게놈에 20개의 종양 억제 유전자 [[P53]] 사본이 있지만, 인간과 다른 포유동물은 하나만 있다.<ref>{{저널 인용|제목=How elephants avoid cancer: Pachyderms have extra copies of a key tumour-fighting gene.|저널=Nature|성=Callaway|이름=E.|날짜=8 October 2015|권=526|doi=10.1038/nature.2015.18534}}</ref> 추가 연구에 따르면 보존된 [[매머드]]의 DNA에는 14개의 유전자 사본이 있지만, 코끼리와 가장 가까운 살아있는 친척인 [[매너티]]와 hyraxes의 DNA에는 유전자 사본이 1개뿐이다.<ref>{{저널 인용|제목=''TP53'' copy number expansion is associated with the evolution of increased body size and an enhanced DNA damage response in elephants|저널=[[eLife]]|성=Sulak|이름=Michael|성2=Fong|이름2=Lindsey|날짜=September 19, 2016|권=5|쪽=e11994|doi=10.7554/eLife.11994|pmc=5061548|pmid=27642012|성3=Mika|이름3=Katelyn|성4=Chigurupati|이름4=Sravanthi|성5=Yon|이름5=Lisa|성6=Mongan|이름6=Nigel P.|성7=Emes|이름7=Richard D.|성8=Lynch|이름8=Vincent J.}}</ref> 결과는 페토가 이론화한 것처럼 동물 크기와 종양 억제 사이의 진화적 관계를 시사한다.

== 대사 및 세포 크기 고려 사항 ==
Maciak과 Michalak의 ''Evolutionary Applications''에 실린 2014년 논문은 "세포 크기와 종 간의 대사 및 세포 분열 속도 모두에 대한 크게 과소평가된 관계"를 역설의 기저에 깔린 핵심 요인으로 강조하고, "큰 유기체는 더 크고 천천히 에너지 전환율이 낮은 세포를 분열시켜 암 발병 위험을 크게 줄인다."고 했다.<ref>{{저널 인용|제목=Cell size and cancer: A new solution to Peto's paradox?|저널=Evolutionary Applications|성=MacIak|이름=S.|성2=Michalak|이름2=P.|연도=2015|권=8|호=1|쪽=2–8|doi=10.1111/eva.12228|pmc=4310577|pmid=25667599}}</ref>

Maciak과 Michalak은 세포 크기가 포유류 종에 걸쳐 균일하지 않기 때문에, 신체 크기가 유기체의 세포 수에 대한 불완전한 대리인이 된다고 주장한다(예를 들어, [[코끼리]]의 개별 [[적혈구]] [[부피]]는 [[첨서]]의 적혈구 부피의 약 4배이다).<ref>{{웹 인용|url=http://www.genomesize.com/cellsize/mammals.htm|제목=Mammal erythrocyte sizes|성=Gregory|이름=T. Ryan|날짜=3 February 2004|웹사이트=Genome Size|확인날짜=13 October 2015}}</ref> 게다가, 큰 세포는 작은 세포보다 더 천천히 [[세포 분열|분열]]하는데, 그 차이는 유기체의 수명 동안 기하급수적으로 합성된다. 세포 분열이 적다는 것은 암 돌연변이의 기회가 적다는 것을 의미하며 암 발병의 수학적 모델은 세포 분열 속도에 매우 민감한다.<ref>{{저널 인용|제목=A simple algebraic cancer equation: calculating how cancers may arise with normal mutation rates|저널=BMC Cancer|성=Calabrese|이름=Peter|성2=Shibata|이름2=Darryl|날짜=5 January 2010|권=10|호=3|쪽=3|doi=10.1186/1471-2407-10-3|pmc=2829925|pmid=20051132}}</ref> 또한, 큰 동물은 일반적으로 잘 정의된 역 대수 관계에 따라 [[기초대사율]]이 낮다. 결과적으로, 그들의 세포는 단위 체질량당 시간이 지남에 따라 더 적은 손상을 입게 된다. 이러한 요인들이 결합되어 역설의 많은 부분을 설명할 수 있다.

== 의학 연구 ==
크기가 큰 동물이 그들의 많은 세포에서 암을 억제할 수 있다는 것은 의학 연구 분야에 박차를 가했다.<ref name="Nature" />

한 실험의 실험쥐는 코끼리와 유사하도록 활성 [[P53]] 종양 항원을 상시 발현하도록 유전적으로 수정되었다. 이렇게 돌연변이 된 실험쥐는 종양 억제 능력이 증가했지만, 조기 노화의 징후도 보였다.<ref>{{저널 인용|제목=p53 mutant mice that display early ageing-associated phenotypes|저널=Nature|성=Tyner|이름=Stuart D.|성2=Venkatachalam|이름2=Sundaresan|날짜=January 2002|권=415|호=6867|쪽=45–53|bibcode=2002Natur.415...45T|doi=10.1038/415045a|pmid=11780111|성3=Choi|이름3=Jene|성4=Jones|이름4=Stephen|성5=Ghebranious|이름5=Nader|성6=Igelmann|이름6=Herbert|성7=Lu|이름7=Xiongbin|성8=Soron|이름8=Gabrielle|성9=Cooper|이름9=Benjamin}}</ref>

또 다른 연구에서는 p53을 정상적인 규제 통제하에 두었고 조기 노화의 징후를 찾지 못했다. 천연 [[프로모터 (생물학)|프로모터]]인 p53에서는 구성적으로 발현되는 p53과 달리 조기 노화를 일으키지 않는다고 가정한다.<ref>{{저널 인용|제목='Super p53' mice exhibit enhanced DNA damage response, are tumor resistant and age normally|저널=The EMBO Journal|성=García-Cao|이름=Isabel|성2=García-Cao|이름2=Marta|날짜=15 November 2002|권=21|호=22|쪽=6225–6235|doi=10.1093/emboj/cdf595|pmc=137187|pmid=12426394|성3=Martín-Caballero|이름3=Juan|성4=Criado|이름4=Luis M.|성5=Klatt|이름5=Peter|성6=Flores|이름6=Juana M.|성7=Weill|이름7=Jean-Claude|성8=Blasco|이름8=María A.|성9=Serrano|이름9=Manuel}}</ref>

== 같이 보기 ==
* [[종양억제유전자|종양 억제 유전자]]

== 각주 ==
{{각주}}

[[분류:역학 (의학)]]
[[분류:발암]]