推动未来癌症治疗的动物模型：小鼠 or 宠物狗？

一直以来，小鼠都是各种疾病研究中最常用的动物模型，最近有专家指出，在推动未来癌症治疗的动物模型上，宠物狗有可能会取代小鼠。

JAMA杂志在3月30日发表了一篇关于犬类动物模型在癌症治疗临床试验中的价值性。每年大约有600万只狗被诊断出癌症，10岁以上的狗类中超过半数会发展癌症，如骨肉瘤、淋巴瘤、黑色素瘤。美国学术研究中心进行的临床试验中，兽医和医生们正在研究宠物狗对癌症治疗的反应以及分析肿瘤基因的组成。

美国国家癌症研究所肿瘤对比项目（COP）主管兽医博士AmyK.LeBlanc说，“过去的10年里，我们在理解犬类癌症上取得了很大的进步。”为了证实犬类癌症模式的效用性，美国国家癌症研究所于2003年启动了COP项目，以推动肿瘤对比的研究，此外美国国家癌症研究所还成立了肿瘤对比试验联盟（COTC），旨在管理20所兽医医疗中心的肿瘤对比临床试验。去年，美国国家医学研究院还举行了肿瘤对比研讨会，并发布报告强调如何将宠物临床试验与自然癌症最佳地整合到人类肿瘤研究中。

那么，小鼠模型与犬类模型各有什么优劣势呢？我们一起来看看：

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小鼠模型的优势：

1、小鼠和人的基因相似度达99%，能够满足大部分生物学研究的需要，此外对它们的生理学和遗传学已经有了广泛的研究，能轻易地和人类比较。

2、容易饲养，经济成本低，快而强的繁殖能力，可使研究者在一段适当的时间内同时研究其几代后代的特定基因的功能。

3、体积小，可以在有限的空间内进行大规模饲养，并且大多数小鼠品系比较温顺，容易抓取和进行实验操作。

4、缩减了科学实验的时间成本。一位从事表观遗传研究的博士生说：“我们做代谢率高低对寿命的影响的课题，用小鼠估计需3年完成，但换成猴子的话，据说美国的一个研究做了30年，还有一半猴子活着。”

5、多数国家的动物实验设计要报给动物福利管理部门审阅。从亲缘关系远近而言，与高等灵长类动物相比，小鼠和人类亲缘关系较远，从动物福利管理部门的角度出发，小鼠也是最佳选择。

6、用于研究遗传学和特定基因功能的技术，例如转基因方法，已经发展了几十年。为了促进发病机制的研究和评估各种候选药物的效果和毒性，也建立了许多人类疾病的小鼠模型。

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小鼠模型的不足：

1、传统上，发展新的癌症疗法要经历三个过程：实验室研究，小鼠模型以及人类临床试验。然而，小鼠模型并不总能显示出很好的效果，根据美国国家科学院医学研讨会的报告，只有11%的肿瘤药物在小鼠模型中被证实安全有效。

2、实验小鼠和人类之间存的差异可能是试验高失败率的原因之一，研究小鼠可能要经历一些基因工程或拥有妥协的免疫系统，但它们生活在无菌实验室中，而人类暴露在污染物、细菌、紫外线和其他环境中。实验室小鼠的肿瘤是同质性的，而人类肿瘤具有异构性。

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犬类模型的优势：

1、Eward兽医博士说，“家养宠物狗与人类一样，生活在相同的环境并接触致癌物质，当研究天然癌症狗患者，我们看到与人类相同的风险因素以及相同的肿瘤生长和发育模式。肉瘤就是一个很好的例子，它生长于人类股部中下部和胫骨上部区域，在狗身上也是如此。”

2、狗与人类之间的某些特殊差异正好使之成为理想的临床受试者。狗有更短的寿命，所以癌症发展更迅速，使研究人员能在一到两年内评估癌症的进展和治疗效果，而人类临床试验可能需要数年时间。

3、更重要的是，宠物主人通常会渴望让其宠物狗进行临床试验，因为可用的治疗方案有限且昂贵，这类临床试验也许能为他们的爱心宠物提供免费治疗试验，因而宠物主人是癌症研究人员的支持者，他们会尽其所能帮助研究人员。

4、威斯康辛大学兽医学院兽医肿瘤学主任David Vail兽医博士说，“狗的坚持服药率是显著的，死亡宠物狗尸检率为80%以上，这在人类患者中是闻所未闻的。”

5、犬类临床试验的发展证明了肿瘤比对的价值性。例如，2015年PLoS One上犬类临床试验使用免疫细胞因子NHS-IL12来治疗黑色素瘤狗患者，结果证实该药物的安全性和疗效性。研究人员表示，药物的疗效性是该研究进入I期临床试验的关键。

6、2005年Nature发表了犬类基因组数据，为将来研究（人类）疾病的遗传基础提供了依据。

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犬类模型的不足：

1、体型问题：狗比鼠类大，试验时需要较大的药物剂量，从而增加了试验成本；犬类临床试验所需的时间也比小鼠试验长。

2、制药公司可能不愿意赞助一个犬类临床试验，他们担心犬类临床试验带来的副作用会影响人类临床试验。

3、某些癌症如乳腺癌在人类体内常见，但在狗身上却是罕见的。不过研究人员表示，肿瘤比对的研究可能发掘出人类和犬类癌症的一些共同特征，对进一步研究铺路。例如在狗体内常见的癌症——柱状细胞癌虽然在人类体内罕见，但是狗体内柱状细胞癌和人类胃肠道间质瘤具有相同的受体酪氨酸激酶信号通路，因此研究人员表示，“药物目标可以胜过肿瘤类型。”

图文来自：微信公众号“赛业生物科技”

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编辑校对：彩虹

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