當爬行動物飼養員史蒂夫·賽克斯在 2015 年看到有兩隻特別的豹紋壁虎要拍賣時，他就知道自己必須擁有它們。這些胖乎乎的蜥蜴身上佈滿了黑色斑點，正是這些斑點賦予了該物種的俗名。平視時，它們看起來像是在微笑。但與 Eublepharis macularius 的其他成員不同，這些是“檸檬霜”壁虎：它們從頭部底部到尾巴根部都是柔和的黃色，彷彿浸泡在檸檬冰糕中。一位飼養員在一代之前創造了這個品種，也稱為“形態”。稀有性和美麗性的結合使這兩隻壁虎立刻吸引了賽克斯。他買下了這對壁虎，並將它們命名為弗羅斯蒂先生和弗羅斯蒂女士。
豹紋壁虎是最常見的爬行動物寵物之一。它們原產於中東和南亞，在圈養繁殖方面非常成功，以至於今天出售的大多數都不是來自野外。相反，主人透過選擇性育種和隨機的運氣創造和混合了數十種形態。
“當一種全新的基礎形態出現時，無論它是什麼，都是一件大事。因此，檸檬霜形態的出現——這絕對是我想要新增到我的收藏中的東西，”賽克斯說，他擁有一家名為 Geckos Etc. Herpetoculture 的企業。“當我剛開始接觸這種形態時，我不知道它有任何問題。”
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問題出現在弗羅斯蒂先生的後代身上。賽克斯將這隻雄性壁虎與他擁有的其他豹紋壁虎交配，以繁殖更多令人垂涎的檸檬霜壁虎。拍賣一年後，他注意到一些幼崽的身體上長出了小的白色腫塊。他說，隨著時間的推移，這些腫塊顯然是腫瘤。事實上，事實證明，超過 80% 的具有這種形態的壁虎患有一種罕見的皮膚癌，這種皮膚癌是由稱為虹彩細胞的色素生成細胞引起的。
名為弗羅斯蒂先生的“檸檬霜”豹紋壁虎。圖片來源：L. Guo 等人，PLOS 遺傳學，2021 年；史蒂夫·賽克斯
賽克斯想知道是否有辦法繁殖檸檬霜壁虎來避免這種命運。癌症和獨特的顏色是否以某種方式密不可分地聯絡在一起？加州大學洛杉磯分校的進化遺傳學家列昂尼德·克魯格利亞克和他的同事利用賽克斯的壁虎破解了檸檬霜的遺傳密碼——並發現一個基因控制著顏色和癌症。
佐治亞大學的遺傳學家道格拉斯·門克說：“在爬行動物中進行的分子遺傳學研究非常少，因此很高興看到一個例子，一個小組能夠追蹤到一個非常有趣的性狀的遺傳基礎。”他曾為這項研究提供諮詢，但沒有直接參與這項工作。
這項研究還可以為研究人類黑色素瘤開闢新途徑，黑色素瘤是一種侵襲性色素生成細胞癌。在美國，每年約有 10 萬人被新診斷出患有黑色素瘤，每年有超過 7,000 人死於黑色素瘤。
壁虎偵探工作
賽克斯說，2017 年，在他發現檸檬霜形態容易長腫瘤後不久，他接到了克魯格利亞克實驗室的人類遺傳學博士後研究員郭龍華的電話。郭在網上看到了豹紋壁虎的照片，他對它們的基因如何控制其鮮豔多變的圖案著迷。郭說，經過兩個小時的交談，賽克斯說服他調查檸檬霜腫瘤之謎。
由於賽克斯在注意到癌症之前就已經出於銷售目的而繁殖壁虎，研究人員可以獲得數十隻弗羅斯蒂先生的子女和孫子女。他們透過切掉壁虎尾巴的一小塊或擦拭其臉頰內部來收集 DNA 樣本——郭說，由於蜥蜴性情溫順，這些任務相對容易。然後，該團隊將檸檬霜壁虎的測序基因組與標準豹紋壁虎的現有基因組進行了比較。
結果再清楚不過了：檸檬霜壁虎擁有一個名為 SPINT1 的基因副本，該副本已發生突變。它們的另一個基因副本，以及非檸檬霜豹紋壁虎中的兩個副本，在 DNA 序列中沒有這些差異。
“事實證明，SPINT1 可以解釋這裡發生的事情，因為SPINT1 已在斑馬魚、小鼠和人類中被報道。[該基因的突變] 與皮膚細胞腫瘤有關，”郭說。在高倍顯微鏡下觀察檸檬霜的腫瘤，發現虹彩細胞數量增加，這使得一些蜥蜴鱗片呈現白色外觀。
郭和他的團隊提出，突變的 SPINT1 副本導致檸檬霜壁虎過度產生這些細胞。這種過度生產會導致整體背景更白，從而使動物的黃色看起來更明亮、更醒目——並且可能也導致它們在晚年患上皮膚腫瘤。由郭、賽克斯、克魯格利亞克及其同事撰寫的這項研究於週四發表在《PLOS 遺傳學》雜誌上。
“霜凍”模型生物
研究人員仍然不知道為什麼一些檸檬霜壁虎比它們的同胞姐妹患有更具侵襲性的癌症，或者為什麼其他壁虎（包括弗羅斯蒂先生本人）從未發展出可見的腫瘤。“為什麼壁虎 A 根本沒有腫瘤，而壁虎 B 有非常輕微的腫瘤，這些腫瘤在很長一段時間內完全處於休眠狀態，而壁虎 C 的腫瘤生長速度非常快且非常活躍？”賽克斯問道。“這始終是我的一個疑問。”
紐西蘭奧塔哥大學的保護基因組學研究員勞拉·厄本說，回答這個問題可能有助於科學家更好地瞭解某些癌症如何在人類中發展，她沒有參與這項研究。“我確實認為它將對癌症研究產生影響，因為我們現在對這種 [SPINT1 基因] 通路的保守性有了更好的瞭解，”她說。“它也可能成為研究皮膚癌發展和為實際治療開發做出貢獻的潛在新模型生物。”
厄本補充說，也許存在腫瘤抑制基因，可以在某些蜥蜴中抑制癌症，但在其他蜥蜴中則不能。如果腫瘤是不可避免的，它們可能會表現出當前方法無法檢測到的某些化學特徵。這提高了最終建立診斷方法以捕捉人類臨床前黑色素瘤的可能性。
雖然檸檬霜形態可能會被培育為研究品系，但賽克斯說，這些蜥蜴不太可能再次作為業餘愛好者的寵物出售。
“我們已經停止繁殖檸檬霜壁虎，並且我們不打算在未來再次開始繁殖，”他說。“我的目標是生產美麗、完美、健康的壁虎。而且似乎不可能將檸檬霜基因與這種腫瘤表型分開。”