動物中心自力培育「擬人小鼠」 人類疾病忠實替身 - 泛科學

ASID小鼠正能解決上述瓶頸，牠能輕易接受異種細胞移植，忠實反應患病組織在人體的實際狀態，讓醫師更精準地篩選用藥，對症下藥，此特點也是未來邁向「個人化醫療」、「精準 ... 000文字分享友善列印000來自台灣科技能源醫療健康動物中心自力培育「擬人小鼠」　人類疾病忠實替身劉珈均・2015/11/20・1634字・閱讀時間約3分鐘・SR值518・六年級＋追蹤動物中心培育的ASID小鼠。

圖／動物中心提供探索疾病成因、開發治療方法或臨床用藥等研究工作，常需要將人類細胞移植到實驗動物身上，進行活體試驗。

然而，動物的免疫系統會排斥這些移植來的異種細胞，導致研究難以進行或以失敗收場。

要成為影劇的替身演員必須身手靈活，表演危險動作；實驗小鼠要成為人類疾病的替身，關鍵則是得去除免疫能力，才能完美地「擬人」，這些被大幅削弱免疫功能的小鼠容易接受異種組織移植，是生醫研究的重要工具。

國家實驗研究院動物中心成功孕育「高度免疫缺陷小鼠」，規格與目前國際公認最高等級的免疫缺陷鼠相同，可忠實「代言」人類疾病狀態、作試藥替身，也不受國際取得限制。

「免疫缺陷鼠」分三個等級品系：裸鼠、NODscid、NSG或NOG各種實驗小鼠免疫缺陷程度示意圖。

免疫功能越差，接受人類異種初代細胞移植能力越高。

圖／動物中心提供美國NSG和日本NOG小鼠是國際公認免疫缺陷程度最高的小鼠品系，牠們對人源細胞和組織幾乎沒有排斥反應，但取得這些資源有重重困難：等待時間長；只限定申請的研究單位使用，不能移轉；若涉及商業運用，須付高額授權金。

因此，科學家現今主要依賴規格較低、仍保有部分免疫能力的裸鼠或NODscid小鼠做實驗。

國家實驗研究院動物中心耗時兩年，成功自力孕育「高度免疫缺陷小鼠」（advancedsevereimmunodeficiency,簡稱ASID），ASID小鼠規格與NSG和NOG品系相同，幾乎缺乏所有免疫細胞，對異種細胞或組織的排斥反應幾近於零。

一隻小老鼠　幫助醫生「對症下藥」國研院動物中心主任余俊強解釋，現今腫瘤治療採取「試誤法」，醫師診斷後採用方法A治療，有效就繼續完成療程，但大部分情況不會如此順利，於是醫生得改用方法B或方法C，往往得經過漫長時間才能找到適合的治療方式，過程相當難熬，研究人員一直探討如何針對腫瘤對症下藥。

過去研發抗腫瘤藥物主要有兩種方式，一是取下病患檢體，經細胞培養成「腫瘤細胞株」，移植到免疫缺陷鼠身上讓腫瘤成長，再投藥測試；第二個方式是直接將初代腫瘤移植到小鼠身上成長，投藥測試。

科學家主要依賴的裸鼠和NODscid小鼠都保有部分免疫能力，源自人體的初代細胞須經多代培養，才能在牠們身上順利生長，但培養好幾代後，細胞特性會改變，無法原原本本的呈現初代腫瘤細胞的特性，且移植過程常出現未知變化，以致對動物有效的藥不見得對人體有效。

第二個方式則有個老問題──沒有適合的免疫缺陷鼠讓初代腫瘤生長，小鼠的免疫系統會排斥，腫瘤可能長不起來。

ASID小鼠正能解決上述瓶頸，牠能輕易接受異種細胞移植，忠實反應患病組織在人體的實際狀態，讓醫師更精準地篩選用藥，對症下藥，此特點也是未來邁向「個人化醫療」、「精準醫療」的關鍵之一。

動物中心與成大醫學院合作，利用ASID小鼠測試移植多種腫瘤細胞株，肺癌、乳癌、皮膚癌、鱗狀細胞癌等在ASID小鼠上皆能成功生長，成大醫院皮膚光療科主任王德華說，這是過去科學家使用一般免疫缺陷鼠無法達成的。

動物中心是國內供應裸鼠與NODscid小鼠的主要機構，動物中心副研究員秦咸靜說，研究組織再生、傳染病、免疫系統等都需要使用免疫缺陷小鼠，兩者一年用量共約三萬隻。

向國外購買NSG或NOG小鼠一隻約新台幣6000元，加上運費一箱十萬元（一箱最多可裝10隻小鼠左右），而動物中心一隻ASID小鼠約2000~3000元，此低價可望讓研究者普及使用ASID小鼠，甚至取代較低規格的裸鼠和NODscid，牠們皆一千多元，與ASID價差不大。

余俊強說，培育免疫缺乏小鼠有幾個困難：育種時間長、小鼠因免疫缺陷而易受感染，需要高規格的環境與照護，一般機構或實驗室難以達成。

動物中心現在第一代的ASID小鼠是培育擬人鼠的開端，目前產量約一個月100隻，中心正繼續開發第二代與第三代ASID小鼠。

（註） 註：動物中心培育的ASID小鼠正式名稱為NOD.Cg-PrkdcscidIl2rgtm1Wjl/YckNarl，第一代小鼠由NODscid和美國NSG品系的Il2rgnull以傳統育種方式經十次回交（backcross）而成，第二代ASID則採用基因改造。

相關標籤：個人化醫療免疫缺陷動物中心實驗動物擬人鼠腫瘤治療熱門標籤：大麻NASA女科學家量子力學CT值文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論劉珈均35篇文章・ 0位粉絲＋追蹤PanSci特約記者。

大學時期主修新聞，嚮往能上山下海跑採訪，因緣際會接觸科學新聞後就不想離開了。

生活總是在熬夜，不是趕稿就是在屋頂看星星，一邊想像是否有外星人也朝著地球方向看過來。

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一項新發表的研究，調查台南5000年來的遺址中有哪些魚，得知古早台南人食用的魚類，受到環境變化的影響。

大黃魚。

圖／〈野生大黃魚的滅絕危機〉用耳朵裡的石頭，判斷古代人吃哪些魚如何得知古代人吃哪些魚呢？魚有骨頭，有機會在遺址中留下遺骸，但是相對其他動物來說，魚類的骨頭沒那麼容易留下。

所幸硬骨魚的頭部內，有種負責聽覺的構造「耳石（otolith）」。

耳石成分為碳酸鈣，魚去世後是相對容易留存的部位。

不同魚類的耳石型態有別，所以見到遺址中的耳石，可以得知古時候有哪些物種。

比較不同年代遺址間，耳石組成的變化，便能推論不同時代吃魚的改變。

延伸閱讀：解開古代魚類耳朵裡的「石頭」秘密！專訪古生物學家林千翔由中研院的生物多樣性研究中心，林千翔主導的研究，算是用魚類耳石回答考古學的問題。

自然死亡的魚也會留下耳石，不過這項研究分析的耳石大部分來自貝塚，也就是人類活動造成的垃圾堆遺址，當年應該曾經是人類的食物。

南科遺址群的地理位置。

圖／參考資料樣本皆來自南科遺址群，也就是南部科學園區的臺南園區的一系列遺址。

中研院的歷史語言研究所於公元1993到2010年，在李匡悌等人率領的挖掘下有許多收穫，魚耳石只是其中一小部分。

從距今5000年的新石器時代早期開始，現在是南科的這塊地方便有許多人類活動。

南科遺址群的82處遺址中，有17處出土過魚類耳石，被納入本次研究。

考古學上可分為5個時期：新石器時代的早期、中期、晚期，鐵器時代，以及歷史時期。

5個時期中，新石器時代中期只有1處遺址1件樣本；距今300年到現在的歷史時期，也只有3處遺址8件樣本。

用於分析的1254件樣本，大部分屬於新石器時代早期、新石器時代晚期、鐵器時代。

遺址們的資訊。

圖／參考資料新石器時代早期，距今4200到5000年前的2個遺址，總共出土789件魚類耳石，分別屬於24個分類群（taxa），不論數量或多樣性都最高。

新石器時代晚期，距今2000到3300年前的7處遺址，共出土112件樣本，分屬16個分類群。

而鐵器時代，距今300到1400年前的4處遺址，出土344件樣本，分屬13個分類群。

新石器時代最有存在感的是大黃魚（Larimichthyscrocea），早期占57.29%，晚期占41.96%，皆為當期最高比例的魚類。

鐵器時代變成海鯰（seacatfish）最多，占61.24%。

遺址中魚耳石的種類。

圖／參考資料台南環境變化，影響食用魚種地處台南同一個地區的遺址，魚類的數量和多樣性都漸漸減少。

之前有個論點主張，這是由於過度捕魚所致。

但是這項研究充分利用耳石分析的優點，判斷出土魚耳石組成的變化，並非人為捕撈，主要是自然環境變化的影響。

同一種魚，耳石的型態不會改變，但是大小會變，耳石大小又正比於魚體的尺寸，耳石愈大，魚體也愈大，反之亦然。

遺址中大黃魚的耳石。

圖／參考資料大黃魚在現代也是常見的食用魚類，最近卻由於過度捕撈（過漁），使得野生族群大福縮水；在此之下觀察到，多數個體的身體及耳石也明顯變小。

由此推測，倘若古時候發生過漁，遺址中大黃魚的耳石應該會縮小。

新石器時代早期、新石器時代晚期，鐵器時代，三個時期都有大黃魚。

比較發現大黃魚的耳石並沒有變小，鐵器時代的耳石雖然數量大幅減少，尺寸還變大一點。

表示至少從新石器時代早期到鐵器時代，也就是從4000多年到幾百年前，大黃魚並沒有面臨生存危機。

3個時期大黃魚的耳石尺寸。

圖／參考資料大黃魚在台南遺址的存在感之所以下降，更合理的論點是：海岸線和沿岸環境的改變。

台南的地貌不斷變化，陸地向海延伸。

如今南科遺址群位於內陸，離海岸有相當距離；但是在新石器時代早期，南關里、南關里東遺址的年代（屬於小有知名度的大坌坑文化），這塊地方位在海邊；新石器時代晚期陸地範圍前進，不過依然位於海邊。

大黃魚住在岸邊海域，而新石器時代的台南人住在海邊，使他們不難獲得大黃魚之類的海產。

魚類以外，這些遺址也出土不少貝類，表示當時的居民，善於利用沿海的水產資源。

隨著泥沙持續淤積，原本位於海邊的南科地區，鐵器時代成為內陸，淤積和河道後來形成台江內海。

南科到台灣海峽之間有潟湖存在，鐵器時代的台南人，不用太靠近海邊便能取得水產資源。

也許就是如此，大黃魚不再那麼流行，住在河口、潟湖環境的海鯰，變成這個時期遺址中最常見的魚類。

台南自然環境的變化。

南科地區在新石器時代就在海邊，鐵器時代變成內陸，和台灣海峽之間有著台江內海。

圖／參考資料耳石只代表一部分古代魚類不論古今，耳石都是識別魚類的好材料。

比較不同年代魚類耳石的改變，可以判斷自然環境與人類文化的變化，但是也要注意，考古遺址中的耳石，無法代表古代食用魚的全貌。

見到某種魚的耳石，那種魚一定存在過，可是曾經存在過的魚，不一定會留下紀錄，耳石組成也不完全等於實際比例。

這兒最明顯的例子是，不同年代的多個遺址有出土鯛科魚類（Sparidae）的骨頭，然而其耳石只有1件。

或許還有些魚類，不論魚骨或耳石都沒有留下，我們根本不知道它們存在過。

我們見到大黃魚在新石器時代早期占57.29%，晚期占41.96%這項數據，並非意謂當時真的有57%、42%食用魚為大黃魚；合適的解讀大概是，大黃魚是新石器時代主要的食用魚種，晚期的比例有所降低。

遺址中海鯰科魚類（Ariidae）的耳石。

圖／參考資料大黃魚的古老傳承與當代危機有趣的是，一直到中國漁民近期過度捕撈以前，野生大黃魚在東亞的東部沿海都很常見。

古代台南人捕食不少大黃魚，可謂有偏好也具備技術，他們對大黃魚的偏愛和捕捉技術，或許能追溯到還在對岸海邊的日子。

綜合考古、語言學等方面的資訊推敲，台南在新石器時代的大坌坑文化，應該是台灣初期的南島族群，他們很可能是更早以前來自東亞沿岸移民的後裔。

這群人的生產方式包含農業，會種植稻、小米等馴化植物，不過仍然有不少採集和狩獵，以及利用水產資源。

他們捕食大黃魚的文化，也許在祖先尚未渡海移民前已經養成。

古代人吃進不少大黃魚，現在大黃魚也是受到歡迎的食用魚，一度族群龐大的魚群還因為濫捕面臨滅團危機，至今沒有從過度捕撈的打擊中走出去。

無疑，人類如今也成為影響魚類生態的要角。

延伸閱讀林千翔實驗室網站吃魚頭常常啃到的那兩顆「魚耳石」，對古生物學相當重要耳中乾坤─魚耳石從台灣魚類耳石化石研究談海洋生物多樣性的變動與困境台灣海洋化石與魚類化石的研究、回顧與展望野生大黃魚的滅絕危機背後中箭、大啖貝類，史前南科住了誰？東亞南方、北方，還有台灣的古代DNA──東亞遺傳史（上）台東都蘭，南島語族從台灣出海前的最後一站1900萬年前，鯊鯊神秘大滅絕事件？！短篇 住在地中海邊，靠海吃海的尼安德塔人短篇秘魯海岸15000年前已有人居，他們技術簡單，菜單多元短篇最早吃鮭魚的人類，在11800年前的阿拉斯加8000年前賈湖遺址，最早養殖鯉魚參考資料Lin,C.H.,Wang,Y.C.,Ribas-Deulofeu,L.,Chang,C.W.,&Li,K.T.(2022).Changesinmarineresourceconsumptionoverthepast5000yearsinsouthwesternTaiwanrevealedbyfishotoliths.JournalofArchaeologicalScience:Reports,42,103400.本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook同名專頁。

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部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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