理大发现化学物苯硫脲激活斑马鱼胚胎细胞自噬为癌症药物科研方法带来启廸

全球利用斑马鱼作医学科研近半个世纪，主要因为斑马鱼的基因与人类基因相似度逾七成，超过八成的人类疾病基因亦与至少一种斑马鱼直系同源基因有关。斑马鱼科研模型具有高通量的特性(即可以同时检测大量基因数据，以进行筛选)，作为试验对象被广泛应用在脊椎动物发展及癌症等疾病的研究，亦常用于研发及测试新药物等项目之中。斑马鱼生长速度快、成本效益高亦容易养殖，故不少研究员经常采用斑马鱼进行科研。然而，香港理工大学(理大)医疗科技及信息学系助理教授马进恒博士及其团队一项最新研究发现，以往经常用作抑制斑马鱼黑色素的化学物苯硫脲(PTU)会带来副作用，并可能影响与细胞自噬相关的研究结果。这项崭新的发现，为自噬研究的指引及正在进行的自噬及血液学研究带来启迪，研究人员或需重新审视与现有癌症治疗药物相关的研究。理大这项名为“1-phenyl 2-thiourea (PTU) Activates Autophagy in Zebrafish Embryos” 的研究文章 (文章连结)，已于今年四月在国际学术期刊《自噬》(Autophagy) 上发表。

大部份利用斑马鱼进行的研究，均会使用化学物苯硫脲以抑制斑马鱼胚胎内的黑色素生长，令斑马鱼胚胎的光学透明度增加，方便于显微镜下摄取更佳的影像以作研究。过去三年，马博士及其研究团队亦以同样方法研究白血病与细胞自噬的关系—细胞自噬是一种新陈代谢的机制，涉及细胞通过溶酶体机制分解，以及细胞更新再生的过程，亦会影响各种生理及病理状况，包括细胞内物质更新、细胞死亡、增殖、发育、衰老和肿瘤形成等。

马博士表示: 「于斑马鱼胚胎中加入0.003%苯硫脲，在斑马鱼的各种组织和器官中均可见自噬体及溶酶体出现异常，溶酶体堆积形成；在抑制斑马鱼胚胎黑色素的同时，自噬水平亦大幅提高。」他亦指出:「自噬在测试不同细胞抗药性中担当重要的角色，过度活跃的自噬活动可能会干扰药物的成效。因此，以往利用加入苯硫脲的斑马鱼进行的自噬相关研究 (例如：癌症研究)，未必能够真实反映研究结果，或令结果有所偏差。这意味着研究员在未来需要避免使用苯硫脲进行与自噬相关的研究。」马博士补充，其研究团队已停止使用加入苯硫脲的斑马鱼进行白血病研究，并改用场深更厚的片层扫瞄显微镜(Light-Sheet microscopy)，观察正常斑马鱼胚胎中的自噬活动影像。

此外，是次研究结果亦提出了自噬及黑色素瘤之间的潜在关系，意味自噬可能透过与酪氨酸酶(一种调控黑色素合成的重要限速酶)的相互作用，影响黑色素瘤生长及抗药性，未来亦会就自噬与黑色素瘤之间的关系进行更深入研究。

医疗科技及信息学系系主任叶社平教授表示：「我们很高兴团队的研究成果能够刊登于业界最具影响力的学术期刊《自噬》之内。马博士更获邀共同制定针对自噬研究的最新国际指引，相关指引每隔四年才会修订一次。随着新指引生效，我们得以采用更好的方法去研究斑马鱼及自噬有关的项目，并为各种致命疾病寻找新疗法。」

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