科研

构建癌症患者的肿瘤模型,或许“一条鱼”就可以解决!

人类的肿瘤细胞(红色)在斑马鱼(绿色)体内生长:与传统的小鼠模型相比,斑马鱼模型能够能够更为快捷地反映出抗癌药物的药效,且成本更为低廉,这或许能够帮助医生更好地选择治疗方案。

八年前,当发育生物学家Rita Fior得知,她的母亲为了治疗癌症不得不接受各类药物治疗时,她感到大吃一惊。“我们根本就不知道哪种药物会更有效,她之所以接受这些,只是因为医生开了这些药物。这种治疗方式简直就是随机的过程。”要知道,每个癌症患者对抗癌药物的敏感性都不尽相同,她接着谈道:“这种治疗方式存在很大的问题。”而现在,Fior终于有望通过“一条鱼”来解决这个问题了。

在本周发表的PNAS期刊中,Fior的研究团队公布了在斑马鱼幼体植入人类肿瘤细胞,进而构建斑马鱼模型的最新研究。目前,虽然斑马鱼已经成为各类研究中应用广泛的模式动物,与小鼠模型相比,斑马鱼模型价格低廉且操作更为便捷。但是与同为模式动物的小鼠相比,斑马鱼与人类的亲缘关系则更为遥远。那么我们能否在斑马鱼身上搭建癌症模型,进而检测抗癌药物的药效呢?

为此,Fior的研究团队首先将人类结直肠癌细胞注入斑马鱼的胚胎中,随后对胚胎进行培养。4天后,研究人员观察后发现,斑马鱼体内产生的肿瘤已经具备了人类实体肿瘤的三大重要特征:快速进行细胞分裂、形成血管供应养分以及扩散到身体其他部位的能力。也就是说,人类的肿瘤细胞同样能在斑马鱼体内生长。

那么这些斑马鱼模型能否帮助区分药效吗?研究小组趁热打铁,将治疗结直肠癌的两种常用化疗药物分别添加到用于培养斑马鱼的水中。结果发现,有些肿瘤发生了缩小,另一些则没有。这一研究结果表明,斑马鱼模型可以区分抗癌药物的有效性。

接下来的应用研究中,研究人员为五例结直肠癌患者构建了斑马鱼模型,并给予斑马鱼模型与患者相同的化疗药物。研究结果显示,四例斑马鱼模型的肿瘤反映能够准确预测患者在接受手术后的3~6个月内肿瘤的复发情况。Fior表示,构建斑马鱼模型的所有步骤,从植入肿瘤细胞到结果分析,只需2~3周时间,这将有助于帮助临床医生选择初始治疗方案。

斑马鱼

过去,相似的癌症模型通常在小鼠身上建立,但构建小鼠模型价格昂贵而且通常需要2~6个月才能得出结论。而斑马鱼成本低且生长迅速,斑马鱼模型或许可以为更多的癌症患者带来个体化检测的机会。

来自哈佛医学院的科学家Zon有着超过十年的斑马鱼癌症模型研究经验,他表示: “虽然Fior的研究团队并不是第一个尝试构建斑马鱼癌症模型的,但是她们的研究工作是迄今为止最有说服力的。”

纽约纪念斯隆-凯特琳癌症中心的肿瘤专家Richard White也表示:“斑马鱼的优势很简单,就是数量。为1000名癌症患者构建小鼠模型是不可行的,但是对于斑马鱼模型来说就很容易。”

Fior的研究团队表示,他们计划对更多类型的癌症患者进行这项研究,例如乳腺癌。在不远的未来,科学家或许可以通过这种方法开发出个体化的治疗方案。

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本文由 SEQ.CN 作者:王迪 发表,转载请注明来源!

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