PNAS：只要2周，就能準確預測抗癌藥療效

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葯明康德/報道

8年前，發育生物學家麗塔·菲奧爾（Rita Fior）教授從她的母親這兒學到了慘痛一課——罹患癌症的母親接受了許多種藥物的治療，但她們不知道這些葯是不是管用，也不知道哪一個葯更好。在麗塔看來，藥物的選擇更像是一個醫生決定的隨機過程。只有運氣好的那些患者，才能得到最有效的治療。

發育生物學家麗塔·菲奧爾教授（圖片來源：ResearchGate）

「這是一個很大的問題。」 麗塔說。

如今，麗塔有望能親手解決這一難題。利用移植了人類腫瘤的斑馬魚，她能很好地預測不同藥物的療效。這項研究發表在了重磅學術期刊《PNAS》的「先行版」上。

正如麗塔所言，目前，很少有醫生會進行抗癌化療的個體化測試。給患者使用哪種療法，很大程度上只是參考在臨床上的成功率。然而，對大部分患者起效的療法，未必對特定患者起效。如果採取了錯誤的療法，不但會給患者帶來治療的副作用，還會延誤採取有效療法的時機。

目前，小鼠是癌症藥物測試中的「人類替身」（圖片來源：CBS News）

為了克服這一難題，科學家們想到了動物模型。在一些個體化測試中，醫生會將人體內提取的腫瘤移植到小鼠中，並測試抗癌藥物在小鼠中的療效。通過小鼠模型，研究人員能同時測試多種藥物的效果。由於小鼠與人類同屬哺乳動物，這種實驗有很好的參考價值。然而，這是一項非常耗時的測試——腫瘤需要幾個月的時間才能在小鼠身上穩定生長，患者們等不起。此外，這項實驗也非常昂貴。

人們想到了另一種模式動物——斑馬魚。斑馬魚在生物學中得到了非常廣泛的應用，也是最常被研究的動物之一。麗塔與她的同事們想到，為什麼我們不用斑馬魚來測試抗癌藥物的活性呢？斑馬魚的生長速度很快，且成本低廉。如果把斑馬魚改造成個體化抗癌療法的評估系統，或許就能快速為患者找到最為靠譜的葯。

斑馬魚會成為測試抗癌藥物效果的全新模型嗎？（圖片來源：維基百科）

許多人都覺得麗塔是異想天開。人類與斑馬魚的親屬關係太遠了，這樣的系統怎麼可能成功呢？可麗塔偏不信這個邪。她說：「我們有了那麼多技術，甚至都能把人送上月球，但我們還是不知道，哪個葯對特定患者的特定腫瘤是最有效的。」於是，她決定放手一搏。

首先，她和團隊測試了人類的腫瘤細胞是否能被順利移植入斑馬魚。研究人員小心翼翼地將人類結直腸癌細胞植入了斑馬魚的胚胎，然後觀察這些細胞的變化。大約4天後，他們觀察到了令人驚喜的現象：這些植入斑馬魚的人類腫瘤細胞，開始表現出人類實體瘤的經典特徵。它們不斷快速分裂，生成大量提供營養的血管，並且能夠往身體其他部位進行轉移。這個發現掃除了一大障礙！現在我們知道，人類癌症細胞同樣能在斑馬魚里生長。

人類的腫瘤（紅色）能在斑馬魚（綠色）體內正常生長（圖片來源：CCU）

那麼，這些生長出來的癌細胞，能用來評估不同藥物的療效嗎？研究人員進行了進一步的嘗試。他們在培養斑馬魚的水中加入了多種常見的化療藥物，然後發現一些斑馬魚的腫瘤有所縮小，而另一些斑馬魚的腫瘤無動於衷。這個結果表明斑馬魚模型的確可以區分有效和無效的藥物。

最後，研究人員進行了終極測試——他們要確保這個系統在人類患者身上有應用價值。為了測試這個想法，研究人員們從5名不同患者身上提取出了結直腸癌的細胞，並以此搭建了這5名患者的癌症模型。隨後，他們斑馬魚身上，應用了患者接受的化療。研究表明，該系統的準確度達80%——有4名患者的模型預測結果，與他們的實際反應一致。那些未能從抗癌藥物中受益的斑馬魚，其對應的患者在手術與化療後，癌症很快複發。

麗塔的合作者米格爾（圖片來源：A Voz do Algarve）

「我們首次表明，斑馬魚和小鼠對於抗癌療法有著類似的反應。」麗塔的合作者米格爾·格迪尼奧·費雷拉（Miguel Godinho Ferreira）教授說道。考慮到斑馬魚的模型只要兩周就能快速搭建，它也許能成為化療效果的快速預測工具。麗塔則指出，她與同事們開發的斑馬魚系統，能與小鼠系統形成很好的互補——斑馬魚能提供快速的指南，而小鼠則有望提供更精準的結果。

另一些科學家也對這項研究讚賞有加：「建立1000名患者的小鼠模型在操作上是不現實的，但在斑馬魚里構建模型，就要容易得多。」

我們期待科學家們能進一步完善這個系統，讓它能穩定運作，早日為癌症患者找到更有療效的療法，為他們帶來福音。

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