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             在斑馬魚體內植入人類腫瘤,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、效率更高的優點。

             斑馬魚是一種常見熱帶魚,體型纖細,成體長3~4cm。因全身布滿多條深藍色縱紋似斑馬,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,約2000種人類疾病能出現在斑馬魚身上。近年來,用斑馬魚建立體內腫瘤移植模型,已逐漸成為一種新的趨勢,適用于臨床前藥效學評估和抗癌藥物早期篩選。

            據《科學》雜志8月21日報道,本周,一篇發表在《美國國家科學院院刊(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隊。

             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胞植入到有免疫缺陷的嚙齒動物中,并監測各種藥物是否能破壞動物體內生長的腫瘤。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果。斑馬魚對水質要求不高,體外受精,胚胎體外發育,在24小時內就可發育成形,孵出后約4個月就達到性成熟,此后每隔幾天就可產卵一次,一次可產卵200枚。這些優勢使得生物學家可以在同一代魚身上進行不同的實驗,進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。

      醫用空氣消毒機       很容易觀察到藥物對其體內器官的影響,哈佛醫學院的倫納德·索恩用斑馬魚來研究癌癥的發展已經有十多年了。他認為,“在癌癥治療中,斑馬魚擁有獨特的生態位。”但不可忽視的是,比起小鼠,斑馬魚在進化上和人類的距離更遠。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是否也會有和人類相同的表現。為此,他們將人類結腸癌細胞植入到斑馬魚胚胎中,并讓它們生長4天。結果顯示,斑馬魚體內的腫瘤同樣會表現出人類實體腫瘤的三個重要特征:能快速細胞分裂、能形成血管供應營養物質以及能轉移到身體其他部位。

            治療結腸癌有兩種雞尾酒式化療,于是,菲奧的團隊選擇任意一種,添加到培養魚的水中,測試斑馬魚對藥物的反應。結果發現,有的腫瘤縮小,有的卻沒有。這一結果表明,斑馬魚模型可以辨別有效和無效藥物。接下來就是“實戰演習”了。研究人員將五名患者的結腸腫瘤細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。

            結果怎么樣呢?研究人員在PNAS發表的報告稱,五個案例中有兩位患者出現病情反彈,兩位至今康復情況良好,而這四例都分別和相對應的斑馬魚模型結果契合。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,從植入腫瘤細胞到分析結果,建立魚類模型的所有步驟要花費兩到三周,遠短于小鼠所需要的以“月”為單位的實驗時間。

      醫用空氣消毒機        沒有參與該項研究的索恩對《科學》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。美國紐約紀念斯隆·凱特琳癌癥中心的腫瘤學家理查德·懷特預測,魚類在癌癥治療中具有個性化的前景,“其優勢很簡單,就是數量”,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。”菲奧和她的同事計劃以更多結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,進行探究。

      2017年11月29日

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