新型透明体系斑马鱼用于肿瘤异质性研究

    
正常细胞株转变成恶性细胞株通常伴随着一些癌症标记，包括加快的细胞生长速度、减缓的细胞死亡速度、滋养肿瘤的血管增生和导致癌细胞入侵和转移的能动性等。随着我们对肿瘤细胞转化的分子机制的逐渐加深，自然也明白并非所有癌细胞的生成都是平等的。此种不平等造成了肿瘤细胞、转染和治疗的多样性，而且尽管已经知道某些基因的突变会影响肿瘤的生长，但却很难直接在活体动物中观察肿瘤的变化。因此，光学透明的动物模型使癌症标记的观察变得可视化，并提供了单细胞分辨率剖析癌症的分子基础和机会。
 
在过去的二十年中，癌症研究领域中的小鼠模型体内成像技术（IVM）得到了充分的发展。如，Kedrin等人便利用光激活荧光蛋白和细胞谱系追踪可视化的乳腺癌肿瘤细胞，这些研究揭露了癌细胞是如何通过临近血管达到入侵和转移的。像一些复杂的荧光标记的技术，现在已经能成功地将高分辨率显微术结合到肿瘤内的异质性观察上。如，Zomer等人利用Confetti策略来标记单个乳腺肿瘤细胞并证明肿瘤干细胞在发育过程中可以有选择的激活或沉默。
 
尽管在成像研究上取得了重大的进步，但由于啮齿类动物的不透明性和微创手术植入的高要求都极大地限制了IVM的应用。此外，通过预先定义的部位进行成像，也让人无法从同一动物内的初级和转移部位同时观察肿瘤细胞。
 
斑马鱼作为人类癌症研究的一个稳健的模型，现在已被广泛地用于活体动物的癌症可视化研究。例如，用荧光转基因方法来标注分化基础上的胚胎性横纹肌肉瘤（ERMS）细胞，进而动态观察体内肿瘤细胞的异质性，检测到分子级别的表达Myf5-GFP的肿瘤蔓延细胞（TPC）和表达肌细胞生成素、驱动肿瘤入侵的其它分化的细胞类型的存在。
 
通过建立一种新型透明体系斑马鱼——rag2 E450fs突变型，并利用这些模型进行移植研究肿瘤异质性和其他的一些“肿瘤发生标记”。例如，共聚焦成像可以被用于观察环胎性横纹肌肉瘤中的肿瘤蔓延细胞和T细胞急性淋巴细胞白血病（T-ALL）中的细胞复制加快现象。这是一个观察的新途径，也是突破的一个新方法。