“霜先生”不是雪人，也不是卖冰沙的公司，而是一种变异的豹纹守宫，它可能会帮助我们更好地了解皮肤癌。2015 年，一位爬宠繁殖者注意到群体中的一只守宫比其他守宫颜色更亮一些，背部和腿部呈黄色。这只守宫因其独特的白色底色被命名为“霜先生”，后来它产下了数百只图案相似的蜥蜴（被称为“柠檬霜”守宫），在宠物买家中大受欢迎。
然而，随着时间的推移，一个问题出现了：柠檬霜守宫的皮肤上经常出现硬化的白色斑点。有时，这些斑点甚至会发展成巨大的增生，研究人员 确定 这些是虹彩细胞瘤，虹彩细胞是一种存在于昆虫、爬行动物、鱼类和两栖动物中，与皮肤颜色有关的细胞。加州大学洛杉矶分校的遗传学家 Longhua Guo 表示，大约 80% 的柠檬霜守宫会发展成虹彩细胞瘤。
现在，Guo 和他的同事们已经确定了可能导致柠檬霜变异的独特肤色和肿瘤的基因。他们本周在《PLOS Genetics》杂志上发表了他们的研究成果。这些发现突显了对科学通常忽略的动物进行遗传学研究的重要性，并为人类皮肤癌的研究提供了一个可能的新模型生物。
在对柠檬霜守宫进行研究之前，Guo 甚至从未接触过守宫。事实上，他几乎是偶然发现了这项研究，偶然读到了一篇关于豹纹守宫的文章，并被它们“迷人的外观”所吸引。他说，这些生物经过几十年的培育，出现了令人惊叹的各种颜色，这从遗传学角度来看非常令人兴奋。“大自然是五彩缤纷的，”Guo 说，但“我们对颜色是如何形成的了解还不够。”
[相关：章鱼在睡眠时改变颜色]
哺乳动物的皮肤和毛发颜色几乎完全由产生黑色素的细胞——黑色素细胞——决定，但许多其他动物拥有不止一种类型的色素细胞，产生多种色素，从而形成多种皮肤和鳞片颜色。例如，头足类动物如墨鱼和章鱼至少有 三种不同类型的细胞 参与其壮丽的色彩展示。除了哺乳动物的黑色素细胞，动物色彩变异的遗传基础研究得很少。
为了找到负责柠檬霜肤色和肿瘤的基因，Guo 和加州大学洛杉矶分校生物化学和遗传学教授 Leonid Kruglyak 分析了一位爬宠繁殖者提供的记录，其中包含其群体中所有守宫的特征信息以及每只动物之间的亲缘关系。
利用这份记录，研究人员确定了一种遗传模式。他们发现，繁殖者的一些豹纹守宫看起来像“霜先生”，几乎是白色的，斑点减少，背部和腿部呈黄色。但另一些守宫则有更多的黄色，延伸到头部和尾部，皮肤增厚，并出现更多肿瘤。这群守宫被称为“超级柠檬霜”。最后一组守宫则具有标准的豹纹守宫斑点，周围环绕着米黄色的皮肤。这种模式表明，柠檬霜的性状很可能可以追溯到一个单一的突变基因，而负责的突变基因是半显性的。这意味着，一个突变拷贝会导致守宫性状发生变化（更多的黄色、肿瘤生长、皮肤增厚），而两个拷贝则会导致更强烈的差异。
科学家们将这三组守宫分开，然后对它们的 DNA 进行测序和比较——寻找与预期遗传模式相匹配的基因。在确定了豹纹守宫基因组的一个疑似区域后，研究人员前往基因数据库，将它们的基因序列与其他绘制完善的动物基因组进行比较。通过与鸡、绿色变色龙和人类的比较，科学家们将目光锁定在一个名为 SPINT1 的基因上。这种 SPINT1 基因的突变形式，被称为柠檬霜基因，似乎导致了柠檬霜的皮肤以及肿瘤。
SPINT1 基因的突变先前已被 暗示 与皮肤黑色素瘤（SKCM，人类最危险的皮肤癌形式）的发展以及斑马鱼的肿瘤生长有关。
但马萨诸塞大学遗传学家 Craig Ceol 表示，还需要进一步的工作来证实 SPINT1 与柠檬霜守宫肿瘤之间的联系。Ceol 专门利用斑马鱼作为模型研究黑色素瘤，他并未参与守宫的研究。Ceol 解释说，研究人员在方法和结论上都很谨慎。尽管他说，在对更常用模型动物进行的类似遗传学研究中，下一步通常是制造转基因守宫——通过插入不同版本的基因并观察其对肿瘤生长的影响来测试 SPINT1 的作用。“你放入一个正常版本的基因，然后就不会再出现肿瘤。或者你纠正一个存在的突变，然后我们也不会再出现肿瘤，”他说。“但我认为在守宫身上做到这一点非常非常困难。”
模型生物被用于研究人类生物学和疾病，因为它们提供了广泛的信息和实验可能性。“我们可以在模型生物身上做很多实验，而这些实验显然不能在人身上做，”Ceol 说。“你可以做这些实验，给[动物]一些癌症，然后研究治疗方法，或者研究癌症发生的过程，或者研究它如何扩散。”
遗传学家通常会将工作集中在少数几种常用的动物模型，如小鼠、斑马鱼和果蝇。豹纹守宫不是其中之一，乔治亚大学发育遗传学家 Doug Menke 表示，目前没有爬行动物常用于遗传学研究。Menke 的工作则专注于变色龙。然而，Menke 认为豹纹守宫为扩展遗传学研究和公众理解提供了巨大的机会。“标准的豹纹守宫非常引人注目，我认为当你看到突变如何改变动物的肤色或图案的图像时——亲眼目睹遗传突变或基因变异可能造成的改变，是无与伦比的。”
Menke 说，研究多种多样的模型生物很重要，因为比较许多不同的动物基因可以让我们更深入地了解世界，并可能帮助我们更好地理解我们自身的遗传和疾病。他解释说，比较多个、远缘相关的物种可以“帮助你理解肿瘤形成和发展在多大程度上是某个特定物种（无论是人类还是守宫）独有的，又在多大程度上是跨物种共享的。”他补充说，“如果你只研究一个物种来模拟人类疾病，你并不总是知道这个模型或人类疾病的替代品有多好。它有多相关？这种疾病状态与人类状态有多相似？”
但直到最近，科学家们才拥有研究非模型生物遗传学的工具。在以前未被研究过的动物中识别基因需要多年的基因组测绘（例如人类基因组计划，始于 1990 年，几周前才刚刚完成 几周前）。然而，现在，新技术使得科学家们能够以其他绘制完善的基因组为起点，来学习更多关于像豹纹守宫这样研究较少的生物。Kruglyak 说，历史上，数量有限的经过基因研究的生物“对你可以观察和研究的现象范围构成了巨大的限制。”“很高兴看到技术正在真正地普及化，并将其扩展到你可以研究的更广泛的物种。”
Guo 和 Kruglyak 表示，由于 SPINT1 基因的突变会导致人类和守宫都患癌症，这些爬行动物可能成为未来潜在的模型，用于研究治疗、预防或治愈黑色素瘤的方法。“我认为这表明守宫可能是癌症和皮肤病的一个潜在模型系统，”Ceol 同意。例如，他说，豹纹守宫不仅有助于研究肿瘤的出现，还有助于研究转移，即癌症的扩散，这在其他动物身上很难研究。
新的发现表明，SPINT1 相关的柠檬霜守宫虹彩细胞瘤可能具有转移性，因为研究人员记录了在守宫的肝脏和口腔以及皮肤上出现肿瘤的病例。然而，Ceol 指出，“他们还没有正式证明[转移]。”他补充说，在守宫器官上观察到的肿瘤可能仍然是皮肤肿瘤，需要进行基因分析才能确定。
目前，Ceol 说，他将继续使用斑马鱼。“我不确定我是否会自己[采用豹纹守宫]作为模型。”
他补充说，“斑马鱼已经被研究了很长时间，很多人为它们开发了好的技术。在斑马鱼系统中的工作有很多优势。”
但 Guo 希望继续探索豹纹守宫的遗传学研究。他已经在进行下一项项目，分析其他颜色变异。Ceol 说，在这个过程中，有可能发现其他具有医学重要性的基因。“可能还有其他类似的突变，”他解释说。
最后，Guo 希望他的最新发现能促使其他遗传学家在他们的研究中关注守宫和其他非模型生物。“我只希望人们能利用我们的发现并将其向前推进。”
