Abstract Cancer is pervasive across multicellular species. Are there any patterns that can explain differences in cancer prevalence across species? Using 16,049 necropsy records for 292 species spanning three clades (amphibians, sauropsids and mammals) we found that neoplasia and malignancy prevalence increases with adult weight and decreases with gestation time, contrary to Peto’s Paradox. Evolution of cancer susceptibility appears to have undergone sudden shifts followed by stabilizing selection. Outliers for neoplasia prevalence include the common porpoise (<1.3%), the Rodrigues fruit bat (<1.6%) the black-footed penguin (<0.4%), ferrets (63%) and opossums (35%). Discovering why some species have particularly high or low levels of cancer may lead to a better understanding of cancer syndromes and novel strategies for the management and prevention of cancer.

Cancer is a disease that affects nearly all multicellular life, including birds. However, little is known about what factors explain the variance in cancer prevalence among species. Litter size is positively correlated with cancer prevalence in managed species of mammals, and larger body size, but not incubation or nestling period, is linked to tumor prevalence in wild birds. Also, birds that produce more elaborate sexual traits are expected to have fewer resources for cancer defenses and thus higher cancer prevalence. In this study, we examined whether cancer prevalence is associated with a wide variety of life history traits (clutch size, incubation length, body mass, lifespan, and the extent of sexual dimorphism) across 108 species of managed birds in 25 different zoological facilities, sanctuaries, and veterinary clinics. We found that clutch size was positively correlated with cancer and neoplasia (both benign and malignant) prevalence, even after controlling for body mass. Cancer prevalence was not associated with incubation length, body mass, lifespan, or sexual dimorphism. The positive correlations of clutch size with cancer prevalence and neoplasia prevalence suggest that there may be life-history trade-offs between reproductive investment and somatic maintenance (in the form of cancer prevention mechanisms) in managed birds.

Abstract Disease susceptibility and resistance comprise important factors in conservation, particularly in elephants. To determine genetic mechanisms underlying disease resistance and other unique elephant traits, we estimated 862 and 1,017 potential regulatory elements in Asian and African elephants, respectively. These elements are significantly enriched in both species with differentially expressed genes involved in immunity pathways, including tumor-necrosis factor which plays a role in the response to elephant endotheliotropic herpesvirus (EEHV). Population genomics analyses indicate that amplified TP53 retrogenes are maintained by purifying selection and may contribute to cancer resistance in elephants, including less malignancies in African vs. Asian elephants. Positive selection scans across elephant genomes revealed genes that may control iconic elephant traits such as tusk development, memory, and somatic maintenance. Our study supports the hypothesis that interspecies variation in gene regulation contributes to differential inflammatory responses leading to increased infectious disease and cancer susceptibility in Asian versus African elephants. Genomics can inform functional immunological studies which may improve both conservation for elephants and human therapies.

De novo resistance is a major issue for the use of targeted anticancer drugs in the clinic. By integrating experimental data we have created a hybrid neural network/agent-based model to simulate the evolution and spread of resistance to the drug Pramlintide in cutaneous squamous cell carcinoma. Our model can eventually be used to predict patient responses to the drug and thus en- able clinicians to make decisions regarding personalized, precision treatment regimes for patients.