植有人類腫瘤細(xì)胞(紅色)的斑馬魚胚胎，這一模型有望幫助醫(yī)生快速篩選癌癥患者最佳的治療方案(圖片來源：Rita Fior團(tuán)隊)

　　最新一期《PNAS》在線發(fā)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(xiàn)個性化抗癌治療快速評估的動物模型——斑馬魚。

　　研究背后的故事可追溯至8年前。當(dāng)文章作者、發(fā)育生物學(xué)家Rita Fior的母親因為癌癥需要接受多種藥物治療時，F(xiàn)ior發(fā)現(xiàn)母親服用的藥方取決于她們選擇的醫(yī)院。這一點(diǎn)讓Fior很意外，“你并不知道哪款藥物更有效果。這是一個大問題。”

　　現(xiàn)在，F(xiàn)ior希望借助斑馬魚，解決這一難題。她和團(tuán)隊將人類腫瘤細(xì)胞植入幼小的斑馬魚體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)腫瘤組織會伴隨著魚的生長而發(fā)展。她們認(rèn)為，每一條斑馬魚可以視為一個微小的“癌癥模型”，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，我們在對抗癌癥上取得了顯著的進(jìn)步，但是仍然缺少預(yù)測個性化抗癌療法有效性的方法。癌癥患者常常需要經(jīng)歷多種藥物的嘗試，不僅僅承擔(dān)著治療副作用的折磨，還冒著延誤最佳治療時間的風(fēng)險。

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

　　作為生物實驗室應(yīng)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(yōu)勢。但是，相比于嚙齒動物，它們在進(jìn)化史上與人類相差較遠(yuǎn)。那么我們是否可以用它為平臺檢測抗癌藥物的安全性和有效性呢?Fior和團(tuán)隊決定尋找答案。

　　首先，人類腫瘤細(xì)胞是否可以在斑馬魚體內(nèi)生長?

　　研究團(tuán)隊將人類結(jié)直腸癌細(xì)胞植入斑馬魚胚胎，并觀察腫瘤細(xì)胞的生長情況。4天后，研究人員在斑馬魚體內(nèi)觀察到人類實體瘤的3個典型特征——細(xì)胞不斷快速分裂;生成給腫瘤供給營養(yǎng)的血管;癌細(xì)胞可以擴(kuò)散至身體的其他部位。這意味著，人類癌細(xì)胞可以在斑馬魚體內(nèi)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于治療結(jié)直腸癌的“化療雞尾酒”分別加入培養(yǎng)斑馬魚的水中。結(jié)果顯示，一些斑馬魚體內(nèi)的腫瘤減小了，但是另一些卻沒有變化。這表明，斑馬魚可以用于評估藥物的有效性。

　　最后，斑馬魚模型是否可以有臨床指導(dǎo)意義?

　　研究人員將采集自5個結(jié)直腸癌患者的腫瘤分別植入不同的斑馬魚胚胎中，并加入相同劑量的化療藥物。5組試驗中，有4組能夠準(zhǔn)確預(yù)測患者術(shù)后3-6個月的復(fù)發(fā)情況。

　　“從植入腫瘤到分析結(jié)果，斑馬魚模型的構(gòu)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(rèn)為。

　　哈佛醫(yī)學(xué)院的 Leonard Zon致力于利用斑馬魚研究癌癥已經(jīng)十多年，他認(rèn)為，斑馬魚可以成為抗癌領(lǐng)域一個獨(dú)特的模型?！癋ior課題組并不是首個嘗試構(gòu)建斑馬魚癌癥替身的團(tuán)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(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心的腫瘤學(xué)家Richard White認(rèn)為，斑馬魚在個性化腫瘤治療領(lǐng)域?qū)⒄嫉靡幌?。“?yōu)勢在于簡易可行。” Richard White強(qiáng)調(diào)道。

　　不過，Zon警告說，并不是所有的抗癌藥物都適用于斑馬魚。所以“我們需要擴(kuò)大研究樣本和腫瘤種類?！盕ior表示，她和團(tuán)隊計劃繼續(xù)驗證結(jié)直腸癌、乳腺癌等多種腫瘤在斑馬魚模型上的構(gòu)建可行性。

　　參考資料：

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