發(fā)布日期：2017-11-24
在斑馬魚體內(nèi)植入人類腫瘤，建立斑馬魚-人類癌癥移植模型，這條魚就能幫助癌癥患者試藥，看看哪種藥物對某位患者最有效。相比傳統(tǒng)的實驗鼠，斑馬魚堪稱“水中小白鼠”，在藥物篩選上具有成本更低、效率更高的優(yōu)點。
斑馬魚是一種常見熱帶魚，體型纖細(xì)，成體長3～4cm。因全身布滿多條深藍(lán)色縱紋似斑馬，得名“斑馬魚”。斑馬魚和人類基因有著87%的高度同源性，包括癌癥在內(nèi)，約2000種人類疾病能出現(xiàn)在斑馬魚身上。
近年來，用斑馬魚建立體內(nèi)腫瘤移植模型，已逐漸成為一種新的趨勢，適用于臨床前藥效學(xué)評估和抗癌藥物早期篩選。
據(jù)《科學(xué)》雜志8月21日報道，本周，一篇發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊（PNAS）》的研究報告證實，在玲瓏的斑馬魚身上能有效搭建癌癥模型，為患者試藥。每一條斑馬魚都是一位癌癥患者的迷你模型，也是癌癥治療的試驗臺。報告作者是來自葡萄牙里斯本的一個研究團(tuán)隊。
8年前，該科研團(tuán)隊的生物學(xué)家、現(xiàn)為葡萄牙里斯本葡萄牙未知技術(shù)研究中心（Champalimaud Centre for the Unknown）研究員的麗塔·菲奧（Rita Fior）切身體會到試藥的困境：她患有癌癥的母親需要接受不同的藥物治療，但令她困惑的是，“不知道是服用A藥物更好，還是B藥物更好”。要知道，每個癌癥患者對藥物的敏感性是不同的。如今，菲奧正用一條斑馬魚解決這個問題。
過去，相似的癌癥模型通常在老鼠身上建立。研究人員通常將患者的癌細(xì)胞植入到有免疫缺陷的嚙齒動物中，并監(jiān)測各種藥物是否能破壞動物體內(nèi)生長的腫瘤。但建立以老鼠為對象的模型也有不便之處，不僅價格昂貴，并且通常需要2到6個月的時間才能得到實驗結(jié)果。
斑馬魚的優(yōu)勢由此體現(xiàn)。
斑馬魚對水質(zhì)要求不高，體外受精，胚胎體外發(fā)育，在24小時內(nèi)就可發(fā)育成形，孵出后約4個月就達(dá)到性成熟，此后每隔幾天就可產(chǎn)卵一次，一次可產(chǎn)卵200枚。這些優(yōu)勢使得生物學(xué)家可以在同一代魚身上進(jìn)行不同的實驗，進(jìn)而研究病理演化過程，找到病因。此外，斑馬魚的胚胎呈透明狀，生物學(xué)家很容易觀察到藥物對其體內(nèi)器官的影響。
斑馬魚的胚胎呈透明狀。
哈佛醫(yī)學(xué)院的倫納德·索恩（Leonard Zon）用斑馬魚來研究癌癥的發(fā)展已經(jīng)有十多年了。他認(rèn)為，“在癌癥治療中，斑馬魚擁有獨特的生態(tài)位。”
但不可忽視的是，比起小鼠，斑馬魚在進(jìn)化上和人類的距離更遠(yuǎn)。所以在實際研究中，菲奧和她的同事首先需要確定，人類腫瘤在斑馬魚體內(nèi)是否也會有和人類相同的表現(xiàn)。
為此，他們將人類結(jié)腸癌細(xì)胞植入到斑馬魚胚胎中，并讓它們生長4天。結(jié)果顯示，斑馬魚體內(nèi)的腫瘤同樣會表現(xiàn)出人類實體腫瘤的三個重要特征：能快速細(xì)胞分裂、能形成血管供應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)以及能轉(zhuǎn)移到身體其他部位。
治療結(jié)腸癌有兩種雞尾酒式化療，于是，菲奧的團(tuán)隊選擇任意一種，添加到培養(yǎng)魚的水中，測試斑馬魚對藥物的反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有的腫瘤縮小，有的卻沒有。這一結(jié)果表明，斑馬魚模型可以辨別有效和無效藥物。
接下來就是“實戰(zhàn)演習(xí)”了。研究人員將五名患者的結(jié)腸腫瘤細(xì)胞注入到不同的斑馬魚胚胎中，讓斑馬魚服用和患者一樣的化療藥物組合。
結(jié)果怎么樣呢？研究人員在PNAS發(fā)表的報告稱，五個案例中有兩位患者出現(xiàn)病情反彈，兩位至今康復(fù)情況良好，而這四例都分別和相對應(yīng)的斑馬魚模型結(jié)果契合。也就是說，在這五個案例中，目前來看，斑馬魚作為“小白鼠”的成功率是五分之四。
值得一提的是，從植入腫瘤細(xì)胞到分析結(jié)果，建立魚類模型的所有步驟要花費兩到三周，遠(yuǎn)短于小鼠所需要的以“月”為單位的實驗時間。
沒有參與該項研究的索恩對《科學(xué)》評價說，菲奧和她的同事不是第一個嘗試建立斑馬魚癌癥模型的研究者，但他們的研究是迄今為止最有說服力的。
美國紐約紀(jì)念斯隆·凱特琳癌癥中心（the Memorial Sloan Kettering Cancer Center）的腫瘤學(xué)家理查德·懷特（Richard White）預(yù)測，魚類在癌癥治療中具有個性化的前景，“其優(yōu)勢很簡單，就是數(shù)量”，為1000位患者建立老鼠模型不可行，“但用魚類做模型是簡單的”。
但索恩同時認(rèn)為，并不是所有的人類藥物都能在斑馬魚中起作用，所以“要研究更多的患者，從更廣泛的角度了解這一方法如何實現(xiàn)。”下一步，菲奧和她的同事計劃以更多結(jié)腸癌患者以及其他類癌癥患者，如乳腺癌患者，作為研究對象，進(jìn)行探究。
來源：澎湃新聞
