除了小鼠，斑馬魚也被盯上了｜PNAS

植有人類腫瘤細胞（紅色）的斑馬魚胚胎，這一模型有望幫助醫生快速篩選癌症患者最佳的治療方案（圖片來源：Rita Fior團隊）

最新一期《PNAS》在線發表了一篇題為「Single-cell functional and chemosensitive profiling of combinatorial colorectal therapy in zebrafish xenografts」的文章，揭示了一種有望實現個性化抗癌治療快速評估的動物模型——斑馬魚。

研究背後的故事可追溯至8年前。當文章作者、發育生物學家Rita Fior的母親因為癌症需要接受多種藥物治療時，Fior發現母親服用的藥方取決於她們選擇的醫院。這一點讓Fior很意外，「你並不知道哪款藥物更有效果。這是一個大問題。」

現在，Fior希望藉助斑馬魚，解決這一難題。她和團隊將人類腫瘤細胞植入幼小的斑馬魚體內，發現腫瘤組織會伴隨著魚的生長而發展。她們認為，每一條斑馬魚可以視為一個微小的「癌症模型」，為特定的腫瘤患者篩選合適的治療方案。

動物模型：小鼠 VS 斑馬魚

近年來，我們在對抗癌症上取得了顯著的進步，但是仍然缺少預測個性化抗癌療法有效性的方法。癌症患者常常需要經歷多種藥物的嘗試，不僅僅承擔著治療副作用的折磨，還冒著延誤最佳治療時間的風險。

為了更好的評估藥物的療效，科學家們轉向構建動物模型。其中，小鼠是最常用的模型——研究人員將來源於患者的癌細胞植入免疫缺陷型裸鼠體內，並以此為模型檢測藥物抗癌的效果。但是，小鼠模型構建成本較高，且通常需要準備2-6個月的時間。

作為生物實驗室應用較為廣泛的模式動物，斑馬魚有著生長速度快、成本低廉的優勢。但是，相比於嚙齒動物，它們在進化史上與人類相差較遠。那麼我們是否可以用它為平台檢測抗癌藥物的安全性和有效性呢？Fior和團隊決定尋找答案。

首先，人類腫瘤細胞是否可以在斑馬魚體內生長？

研究團隊將人類結直腸癌細胞植入斑馬魚胚胎，並觀察腫瘤細胞的生長情況。4天後，研究人員在斑馬魚體內觀察到人類實體瘤的3個典型特徵——細胞不斷快速分裂；生成給腫瘤供給營養的血管；癌細胞可以擴散至身體的其他部位。這意味著，人類癌細胞可以在斑馬魚體內生長。

其次，異種移植的斑馬魚模型是否可以驗證抗癌藥物的效果？

研究人員將兩種常用於治療結直腸癌的「化療雞尾酒」分別加入培養斑馬魚的水中。結果顯示，一些斑馬魚體內的腫瘤減小了，但是另一些卻沒有變化。這表明，斑馬魚可以用於評估藥物的有效性。

最後，斑馬魚模型是否可以有臨床指導意義？

研究人員將採集自5個結直腸癌患者的腫瘤分別植入不同的斑馬魚胚胎中，並加入相同劑量的化療藥物。5組試驗中，有4組能夠準確預測患者術後3-6個月的複發情況。

「從植入腫瘤到分析結果，斑馬魚模型的構建僅僅只需要2-3周，所以它們可以作為篩選患者最初治療方案的良好工具。」 Fior認為。

哈佛醫學院的 Leonard Zon致力於利用斑馬魚研究癌症已經十多年，他認為，斑馬魚可以成為抗癌領域一個獨特的模型。「Fior課題組並不是首個嘗試構建斑馬魚癌症替身的團隊，但是她們的工作是迄今為止最有說服力的。」 Zon給予很大的肯定。

紀念斯隆-凱特琳癌症中心的腫瘤學家Richard White認為，斑馬魚在個性化腫瘤治療領域將佔得一席之位。「優勢在於簡易可行。」 Richard White強調道。

不過，Zon警告說，並不是所有的抗癌藥物都適用於斑馬魚。所以「我們需要擴大研究樣本和腫瘤種類。」Fior表示，她和團隊計劃繼續驗證結直腸癌、乳腺癌等多種腫瘤在斑馬魚模型上的構建可行性。

參考資料：

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