这只宠物壁虎可能有助于科学家解开癌症的奥秘

一种能够自然患上侵袭性肿瘤的特殊豹纹守宫,可能会成为癌症研究的重要新模型。科学家发现,其肿瘤与人类癌症共有关键的基因变化,这为研究该疾病的自然发生过程提供了难得的机遇。

由诺丁汉大学领导并发表在《BMC Biology》上的这项研究,确定了与一种特殊豹纹守宫品种的肿瘤有关的基因变化。其中许多变化涉及与人类癌症相关的相同基因和生物通路,这提高了这种爬行动物可能有助于推进癌症研究的可能性。

在爬行动物中,癌症风险差异很大。海龟和陆龟很少患这种病,但在宠物贸易中被称为“柠檬霜”品系的一种白黄相间的豹纹守宫,约80%的个体都会长出侵袭性肿瘤。

该研究由诺丁汉大学生命科学学院的Ylenia Chiari博士领导。

国际研究团队还包括博士研究员Brandon Hastings(诺丁汉大学)、Scott Glaberman博士(伯明翰大学)、Tony Gamble博士(马凯特大学)、Robert Ossiboff博士(佛罗里达大学),以及Virginia Gazziero和Giulio Caravagna博士(的里雅斯特大学)。

柠檬霜守宫为何患癌

Chiari博士说:“通过研究为什么有些动物对癌症如此易感,而另一些却具有显著的抵抗力,我们希望揭示物种在进化过程中应对癌症的不同方式。具体而言,这种守宫可能成为癌症研究中一个极好的模型,因为肿瘤在相对较早的年龄自然出现。这些自然策略共同作用,可能会启发预防、检测和治疗人类癌症的新方法。”

柠檬霜品系起源于在一个大型豹纹守宫种群的选择性繁育过程中出现的自发基因突变。其引人注目的白黄体色迅速在宠物贸易中引起关注,但繁育者很快注意到了一个不幸的模式。许多此类守宫长出了侵袭性肿瘤,并经常扩散到身体其他部位。

 

与通常需要研究人员人工诱发肿瘤生长的实验室小鼠不同,柠檬霜守宫在相对较小的年龄自然患癌。由于这些肿瘤经常发生转移,这种爬行动物为科学家提供了一个难得的机会,可以观察癌症在自然条件下是如何发生、演变和扩散的。

DNA测序揭示共有的癌症基因

为了更好地了解这种疾病,研究人员利用全基因组测序,将肿瘤样本与同一只守宫的健康组织进行了比较。他们在肿瘤中发现了一组反复出现的基因变化。

许多发生改变的基因和生物过程此前已与人类及其他动物的癌症相关联。研究人员表示,这些相似性表明,研究柠檬霜守宫提供的见解可能远不止于爬行动物生物学。

这些发现还强调了拓宽医学研究中使用的动物模型范围的价值。自然患癌率高的物种,如柠檬霜守宫,可以作为传统实验室模型的补充,并为研究该疾病提供新途径。

该研究的作者之一Brandon Hastings说:“总的来说,我们的论文证明了在生命之树中寻找答案的重要性,这些答案对于更好地理解可能对人类生活产生深远影响的疾病(如癌症)是必不可少的。在方法论上,它也突显了为分析人类癌症而开发的各种基因组软件程序可以经过调整,为多种生物体提供有意义的见解。”

生物多样性可能蕴含未来的医学线索

 

伯明翰大学的Scott Glaberman博士表示,这些发现突显了研究广泛物种的价值。

“我们经常通过向内看来解决人类的问题,但每个物种都能教会我们一些东西。通过研究既包括对癌症易感的动物,也包括对癌症有抵抗力的动物,我们拥有更强大的能力来理解这种疾病本身。这就是保护生物多样性如此重要的众多原因之一。”