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斑馬魚篩藥平台 抗癌新利器
2016-01-18
【經濟日報(臺灣)記者 黃文奇】

動物協助醫藥試驗已有一定的歷史,而動物對藥品開發的貢獻也頗為關鍵。近年來,由於斑馬魚的各項優點,已成為進行醫學研究與藥物開發的重要平台,被用來從事各種藥物研究。例如化學藥物庫的篩選、藥物毒性及畸型的預測、藥理及毒物基因學等研究。
國家衛生研究院分子與基因醫學研究所研究院喻秋華研究團隊,建立全套式斑馬魚藥物篩選平台,成功篩選出可抗血管新生、肝癌細胞增殖及轉移且可治癒肝癌兼毒性低之新穎小分子藥物抗癌藥物。此平台且可應用於各項疾病之藥物篩選,相當值得開發。

目前篩藥絕大多數是細胞篩藥模式,發現有效的就再次作用到動物身上。然而細胞非活體,實驗證明通過細胞篩選的絕大多數藥物對動物無效。但如果使用小鼠等哺乳類動物進行篩藥實驗,由於其複雜性及昂貴,又不可能成為高通量的藥物篩選平台。

斑馬魚胎胚體型小、數量多、成本低又是複雜性高的活體,因此斑馬魚可用來做為測試人類治療新藥的一個介於細胞培養及昂貴的老鼠活體測試系統的橋樑,其篩藥效率是傳統細胞模型藥物篩選辦法的4,000倍。

疾病研究和新藥開發都要使用各種動物做實驗,傳統上以小鼠等哺乳類動物進行實驗,然而昂貴的研究飼育設備及費用,以月甚至年來計算的動物生命周期,使得此類研究有其相當的困難。

有別於大小鼠,斑馬魚飼養簡單且生育能力強,體外受精、體外發育,一隻雌性斑馬魚每次配對最多可產下數百顆卵,且胚胎透明,並可在三天內發育完全,大大提高觀察容易度。

幼魚出生三個月後即達到性成熟,繼代快且成本低。斑馬魚的基因與人類相似度高達87%,對於研究人類的疾病或相關機制都將有非常大的幫助,因此,斑馬魚可進一步做為人類疾病研究的動物模式。

根據衛生福利部公布國人十大死因,癌症連續三十年居首,而肝癌在十大癌症死因排名第二,目前治療肝癌的主要方法包括手術切除、局部消融、血管栓塞甚至肝臟移植等,術後復發比率極高,但目前卻沒有針對肝癌有效的標靶藥物或化學療法。

蕾莎瓦(Nexavar,學名Sorafenib)是目前唯一被FDA所核准的標靶藥物,用來治療晚期肝細胞癌,可以抑制癌細胞成長且延長病人的壽命,但非適用全部病人,且其他用於治療肝癌的藥物成效不彰,因此迫切需要發展新的治療藥物。

由於血管新生是腫瘤生長坐大的必經過程,理論上若能適時抑制血管新生,應能抑制腫瘤的生長。根據這項理論,目前醫學上發展出一種抗癌的新策略,稱為「抗血管新生療法」。新生血管抑制劑治療癌症的理論,近來被稱之為本世紀治療癌症的新曙光,蕾莎瓦的其中一個功能就是抑制血管新生。

研究團隊利用血管螢光魚胚胎,篩選來自生技與藥物研究所提供的2,000種化學合成小分子庫,找出具抗血管新生作用的小分子藥物,發現其中兩種小分子藥物,包括LIB1O0078、LIB1O0144,具有最強的抗血管新生作用。此乃第一階段快速篩選具抗血管作用的化合物。

先前研究發現,將人類腫瘤細胞異種移植注入到斑馬魚胚胎後,腫瘤細胞在斑馬魚胚胎的增殖及轉移的行為和在人類患者很類似,腫瘤細胞異種移植斑馬魚模式,篩選能抑制腫瘤細胞生長及轉移的藥物,已成為另一快速篩選抗癌藥物的方式。

國衛院發現了篩選出來的化合物對肝癌生成具有療效,且比美國FDA批准的抗肝癌的藥物(sorafenib)更安全。結果證明,斑馬魚平台的確是發現抗癌新藥物的一種優異模型。(本文是國衛院提供)

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