台大研究團隊首創全台第一個白血病斑馬魚疾病模型

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斑馬魚,近年來在全世界被廣泛用於研究脊椎動物的胚胎發育,同時包括疾病研究、藥物篩選、及毒物測試等,斑馬魚基因組與人類基因相似度高達87%,台大研究團隊更成功建立全台灣第一個基因轉殖白血病動物模型,研究證實單獨表現FLT3-ITD或共同表現FLT3-ITD與NPM1-Mut基因時,可誘發或加快斑馬魚產生白血病之型態,研究成果將為白血病研究領域帶來突破性的發展。

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成人最常見血癌「急性骨髓性白血病」

國立臺灣大學醫學檢驗暨生物技術學系林亮音教授與台大醫院血液腫瘤科田蕙芬主任合作所領導的研究團隊,成功建立全台灣第一個基因轉殖白血病動物模型。該研究證實單獨表現FLT3-ITD或共同表現FLT3-ITD與NPM1-Mut基因時,可誘發或加快斑馬魚產生白血病之型態。國際血液學領域排名第一的頂尖期刊「Leukemia」 於日前刊登這篇論文。急性骨髓性白血病(Acute myeloid leukemia,AML)是成人之中最常見的血癌,其發生率伴隨著年齡而增加,屬於預後不佳及具有高度致死率的癌症。這項重要的研究成果領先國際,未來將對於AML癌化的機制研究及治療有著重大的貢獻與意義。

研究團隊表示,由於FLT3-ITD 具有驅動突變的角色,因此 FLT3‐ITD 儼然成為一個發展治療藥物的重要標的。此外,過去的研究指出AML 病患常同時具有FLT3‐ITD與NPM1基因突變。過去從未有學者利用基因轉殖技術建立FLT3-ITD與NPM1-Mut白血病斑馬魚動物模式,來研究兩者的致病關聯。這項研究成果乃是白血病研究領域的突破性發展。本篇論文研究主要由醫技系盧正偉博士與血液科侯信安醫師藉由基因轉殖技術結合臨床血液病診斷觀點共同完成而並列共同第一作者。有趣地,這份研究顯示帶有FLT3‐ITD 基因突變的轉殖斑馬魚在6 個月大時的腎髓就有骨髓性各分化時期細胞增生的現象,到9個月大時則呈現白血病的癥狀;FLT3‐ITD與NPM1-Mut 基因突變雙轉殖斑馬則是提早在6 個月大時就已呈現白血病的癥狀,斑馬魚所呈現的白血病型態也與人類病患極為相似。

斑馬魚基因組與人類具有極高度相似性

藥物開發的過程需包括活體外 (in vitro) 的細胞實驗與活體內 (in vivo) 的動物實驗。其中的動物實驗大都以老鼠實驗為主,常需耗費較多人力與物力。相較於老鼠模型,斑馬魚飼養便利、花費成本低廉且生殖能力佳,其透過體外受精及發育,一對成年斑馬魚每次可以產生上百顆魚卵,3~4天內發育完全並具有胚胎透明的優勢,可以大幅提昇研究人員觀察的便利性。還有斑馬魚幼魚生長快速,出生後3~4個月可達到性成熟。更重要的是斑馬魚基因組與人類具有極高度相似性 (高達87%),對於研究人類疾病生成與機制探討具有很大的優勢;因此,斑馬魚可做為一個研究人類疾病的良好動物模式。

目前這條建立的基因轉殖白血病斑馬魚已經成為確認白血病之分子機制及藥物效力的動物模式之一,研究團隊也已經著手進行FLT3-ITD「基因轉殖斑馬魚」的專利申請;,同時,研究團隊也針對在臨床AML病患中發現可能致血癌的相關基因,建立多種轉殖斑馬魚模型,並做深入分析。期望未來能連結臨床與基礎轉譯醫學,讓病患得到實質性的助益。

本為授權轉載自 盧正偉博士
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