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2020-05-01精準醫療再進化—阿凡達鼠與人類腫瘤銀行
605 期
Author 作者
張景淞／願將知識的可愛善美，結緣世人。
在許多武打電影中，常會運用替身來進行高難度動作分鏡拍攝。在科幻電影《阿凡達》（Avatar）中，主角會使用意識控制替身「阿凡達」，在環境特殊的行星上執行任務。
而在醫療上，為了更有效研究與保存癌症檢體，國家實驗研究院國家實驗動物中心（以下簡稱國研院動物中心）出了免疫系統缺陷的「阿凡達鼠」品系，可以將人身上的腫瘤移植到老鼠身上而不受排斥成為阿凡達鼠。在小鼠體內中經過一段時間的增殖，再移植以後，同個腫瘤就可以在許多阿凡達鼠身上生長，就好像患者有了許多和自己一模一樣的替身，利用這些替身所進行的藥物試驗，也將更接近自身情況。「癌症病人需要測試許多藥物的療效，這時若有數個『試藥替身』，即可同時測試多種藥物療法，也可以預測腫瘤在治療後對於該療法的長期反應。」受訪的國研院動物中心研究人員林裕敏說。
成為病患替身的阿凡達鼠
以往，癌症相關的研究領域通常使用免疫缺陷的「裸鼠」和「非肥胖型嚴重免疫不全NOD scid小鼠」作為模式動物進行藥物測試與研究。但是，這些品系的小鼠仍然保有部分免疫細胞，因此可以移植的人類腫瘤細胞種類仍有所限制。
2015年，國研院動物中心開發出了「高度免疫缺陷（advanced severe immunodeficiency, ASID）」小鼠，幾乎缺乏所有的免疫細胞，相較於裸鼠與NOD scid小鼠，ASID小鼠對外來細胞與組織幾乎沒有排斥性，且腫瘤組織也能在ASID小鼠上長得更快。去（2019）年更以ASID小鼠為基礎，轉殖癌症病患的腫瘤到小鼠身上，讓研究人員可以在免疫系統干擾最低的生物體中進行藥物測試與研究。
「就算是同種類型的癌症（例如乳癌），不同的患者可能就會有不同的亞型，需要不同的治療方針，因此，大量的阿凡達鼠，就可以大量呈現患者的腫瘤，提供藥物測試」林裕敏解釋。阿凡達鼠就像是電腦的沙盒（sandbox），可以在患者體外進行各種測試，免去患者試藥的痛苦與時間蹉跎，在短時間內找出最適合患者腫瘤的治療方法。
除試藥與研究之外，利用阿凡達鼠培養的腫瘤組織，也透過液態氮凍存保留，之後如果有需要，就可以再轉殖到ASID小鼠上。未來更希望可以保存各類型的腫瘤組織，建構完整的「源自病患的腫瘤庫（patientderived xenograft bank）」，成為研究與藥物測試的一大利器，在「精準醫療」浪潮中扮演重要角色。
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圖一：阿凡達鼠可以表現、增量腫瘤組織，除了測試藥物，也可以協助建立活體人類腫瘤組織庫。（國家實驗研究院動物中心提供）飼育阿凡達鼠的環境
因為免疫系統缺陷，阿凡達鼠們對於環境的要求極為嚴格，飼養環境中不能有任何病原，所以，每日照顧牠們的飼育人員與定期檢查環境和健康狀況的獸醫師都受到嚴格的控管。……【更多內容請閱讀科學月刊第605期】