ゼブラフィッシュがんモデル-非哺乳類脊椎動物におけるヒトがんのモデル化に関する新たな知見

Zebrafish Models of Cancer-New Insights on Modeling Human Cancer in a Non-Mammalian Vertebrate.

• Martina Hason
• Petr Bartůněk

抄録

ゼブラフィッシュ（）は、最近では癌を含む発生や疾患の研究に広く使用されている貴重な非哺乳類脊椎動物モデルである。ヒトとゼブラフィッシュのがん関連プログラムの進化的保存性は顕著であり、魚類で得られた研究成果をヒトに外挿することができます。ゼブラフィッシュは、その繁殖力の高さ、費用対効果の高い維持管理、生体内での腫瘍成長のダイナミックな可視化、リーズナブルなコストで大量の動物での化学スクリーニングが可能であることなどから、がん研究のための頑健なモデルとして注目されています。成体ゼブラフィッシュにおけるトランスジーンエレクトロポレーションの使用など、腫瘍成長のモデル化における新しいアプローチは、生体内での癌の形成と進行の空間的・時間的制御に関する我々の知識を向上させる可能性がある。癌のような複雑な疾患の病態を説明するためには、遺伝的変化だけでなくエピジェネティックな変化にも注目することが重要である。本レビューでは、ゼブラフィッシュにおけるがんの古典的な遺伝学的モデルと移植モデルに焦点を当てるとともに、がんモデルの進歩に関する新たな洞察を提供する。ゼブラフィッシュの異種移植研究と薬物スクリーニングの最近の進歩は、ゼブラフィッシュがヒトの癌を研究するための信頼できるモデルであり、患者由来の異種移植細胞の浸潤性を評価するのに適していることを示している。ゼブラフィッシュを用いたin vivoでの薬物反応や動態の迅速かつ大規模な評価は、個別化医療や併用療法への新たな応用につながることは間違いありません。以上のような理由から、ゼブラフィッシュはマウスと並んで前臨床がんモデルとしての将来が近づいています。しかし、マウスは前臨床薬のスクリーニングの最終段階では、哺乳類のゲノムと生物学的プロセスが高度に保存されていることから、今後も有用なモデルとなるでしょう。

Zebrafish () is a valuable non-mammalian vertebrate model widely used to study development and disease, including more recently cancer. The evolutionary conservation of cancer-related programs between human and zebrafish is striking and allows extrapolation of research outcomes obtained in fish back to humans. Zebrafish has gained attention as a robust model for cancer research mainly because of its high fecundity, cost-effective maintenance, dynamic visualization of tumor growth in vivo, and the possibility of chemical screening in large numbers of animals at reasonable costs. Novel approaches in modeling tumor growth, such as using transgene electroporation in adult zebrafish, could improve our knowledge about the spatial and temporal control of cancer formation and progression in vivo. Looking at genetic as well as epigenetic alterations could be important to explain the pathogenesis of a disease as complex as cancer. In this review, we highlight classic genetic and transplantation models of cancer in zebrafish as well as provide new insights on advances in cancer modeling. Recent progress in zebrafish xenotransplantation studies and drug screening has shown that zebrafish is a reliable model to study human cancer and could be suitable for evaluating patient-derived xenograft cell invasiveness. Rapid, large-scale evaluation of in vivo drug responses and kinetics in zebrafish could undoubtedly lead to new applications in personalized medicine and combination therapy. For all of the above-mentioned reasons, zebrafish is approaching a future of being a pre-clinical cancer model, alongside the mouse. However, the mouse will continue to be valuable in the last steps of pre-clinical drug screening, mostly because of the highly conserved mammalian genome and biological processes.