發(fā)布日期：2017-11-24
在斑馬魚(yú)體內(nèi)植入人類(lèi)腫瘤，建立斑馬魚(yú)-人類(lèi)癌癥移植模型，這條魚(yú)就能幫助癌癥患者試藥，看看哪種藥物對(duì)某位患者最有效。相比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)鼠，斑馬魚(yú)堪稱(chēng)“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(diǎn)。
斑馬魚(yú)是一種常見(jiàn)熱帶魚(yú)，體型纖細(xì)，成體長(zhǎng)3～4cm。因全身布滿(mǎn)多條深藍(lán)色縱紋似斑馬，得名“斑馬魚(yú)”。斑馬魚(yú)和人類(lèi)基因有著87%的高度同源性，包括癌癥在內(nèi)，約2000種人類(lèi)疾病能出現(xiàn)在斑馬魚(yú)身上。
近年來(lái)，用斑馬魚(yú)建立體內(nèi)腫瘤移植模型，已逐漸成為一種新的趨勢(shì)，適用于臨床前藥效學(xué)評(píng)估和抗癌藥物早期篩選。
據(jù)《科學(xué)》雜志8月21日?qǐng)?bào)道，本周，一篇發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊（PNAS）》的研究報(bào)告證實(shí)，在玲瓏的斑馬魚(yú)身上能有效搭建癌癥模型，為患者試藥。每一條斑馬魚(yú)都是一位癌癥患者的迷你模型，也是癌癥治療的試驗(yàn)臺(tái)。報(bào)告作者是來(lái)自葡萄牙里斯本的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)。
8年前，該科研團(tuán)隊(duì)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(huì)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(gè)癌癥患者對(duì)藥物的敏感性是不同的。如今，菲奧正用一條斑馬魚(yú)解決這個(gè)問(wèn)題。
過(guò)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(dòng)物中，并監(jiān)測(cè)各種藥物是否能破壞動(dòng)物體內(nèi)生長(zhǎng)的腫瘤。但建立以老鼠為對(duì)象的模型也有不便之處，不僅價(jià)格昂貴，并且通常需要2到6個(gè)月的時(shí)間才能得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
斑馬魚(yú)的優(yōu)勢(shì)由此體現(xiàn)。
斑馬魚(yú)對(duì)水質(zhì)要求不高，體外受精，胚胎體外發(fā)育，在24小時(shí)內(nèi)就可發(fā)育成形，孵出后約4個(gè)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(shì)使得生物學(xué)家可以在同一代魚(yú)身上進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而研究病理演化過(guò)程，找到病因。此外，斑馬魚(yú)的胚胎呈透明狀，生物學(xué)家很容易觀察到藥物對(duì)其體內(nèi)器官的影響。
斑馬魚(yú)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(yú)來(lái)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(yú)擁有獨(dú)特的生態(tài)位。”
但不可忽視的是，比起小鼠，斑馬魚(yú)在進(jìn)化上和人類(lèi)的距離更遠(yuǎn)。所以在實(shí)際研究中，菲奧和她的同事首先需要確定，人類(lèi)腫瘤在斑馬魚(yú)體內(nèi)是否也會(huì)有和人類(lèi)相同的表現(xiàn)。
為此，他們將人類(lèi)結(jié)腸癌細(xì)胞植入到斑馬魚(yú)胚胎中，并讓它們生長(zhǎng)4天。結(jié)果顯示，斑馬魚(yú)體內(nèi)的腫瘤同樣會(huì)表現(xiàn)出人類(lèi)實(shí)體腫瘤的三個(gè)重要特征：能快速細(xì)胞分裂、能形成血管供應(yīng)營(yíng)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(duì)選擇任意一種，添加到培養(yǎng)魚(yú)的水中，測(cè)試斑馬魚(yú)對(duì)藥物的反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有的腫瘤縮小，有的卻沒(méi)有。這一結(jié)果表明，斑馬魚(yú)模型可以辨別有效和無(wú)效藥物。
接下來(lái)就是“實(shí)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(yú)胚胎中，讓斑馬魚(yú)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(bào)告稱(chēng)，五個(gè)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(duì)應(yīng)的斑馬魚(yú)模型結(jié)果契合。也就是說(shuō)，在這五個(gè)案例中，目前來(lái)看，斑馬魚(yú)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(yú)類(lèi)模型的所有步驟要花費(fèi)兩到三周，遠(yuǎn)短于小鼠所需要的以“月”為單位的實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
沒(méi)有參與該項(xiàng)研究的索恩對(duì)《科學(xué)》評(píng)價(jià)說(shuō)，菲奧和她的同事不是第一個(gè)嘗試建立斑馬魚(yú)癌癥模型的研究者，但他們的研究是迄今為止最有說(shuō)服力的。
美國(guó)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(cè)，魚(yú)類(lèi)在癌癥治療中具有個(gè)性化的前景，“其優(yōu)勢(shì)很簡(jiǎn)單，就是數(shù)量”，為1000位患者建立老鼠模型不可行，“但用魚(yú)類(lèi)做模型是簡(jiǎn)單的”。
但索恩同時(shí)認(rèn)為，并不是所有的人類(lèi)藥物都能在斑馬魚(yú)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(shí)現(xiàn)。”下一步，菲奧和她的同事計(jì)劃以更多結(jié)腸癌患者以及其他類(lèi)癌癥患者，如乳腺癌患者，作為研究對(duì)象，進(jìn)行探究。
來(lái)源：澎湃新聞
