豹紋守宮（Eublepharis macularius）是一種體型嬌小、長相可愛的壁虎，而且具有性情溫和、飼養難度低等優勢，成為爬行動物中最受歡迎的寵物。豹紋守宮最吸引愛好者的地方要數它們奇特的體色。豹紋守宮的原始體色類似豹子身上的黑斑，這也是它們得名的由來。
但在過去三四十年裡，經過人工選育和繁殖，許多豹紋守宮的身上出現了絢麗的條帶和迷人的斑紋。根據色調的不同，有檸檬霜、蜜橘、黑夜、白騎士等各種名稱。
▲各種色彩的豹紋守宮，左上角的一隻是原色（圖片來源：參考資料[1]；Credit: L. Guo et al. /PLOS Genetics 2021/Steve Sykes）
絢麗的豹紋守宮不僅吸引了爬寵玩家，還吸引了一些生物科學家。加州大學洛杉磯分校的Longhua Guo博士回憶說，當他在2017年剛剛進入遺傳學家Leonid Kruglyak教授的實驗室時，想要找一個有意思的課題。剛好，他在網上看到了一篇介紹豹紋守宮的文章。“我立馬被圖片吸引。”他說，“這些動物的顏色和圖案太奇特了！”
不過Kruglyak教授很清楚，要探索豹紋守宮體色背後的基因並非易事。儘管他的實驗室專長於揭秘不同生物各種性狀的遺傳基礎，但他從未研究過豹紋守宮。不像小鼠、斑馬魚等常見的實驗動物，其基因組序列早已被破解，有很多研究工具可以供科學家使用；對於蛇、蜥蜴等爬行動物，人們對其遺傳學的了解極為有限，連哪些基因位於哪條染色體上也鮮有人知。
受好奇心驅使的科學家們找到了一個合作者，當地一位狂熱的豹紋守宮繁育愛好者Steve Sykes先生。
說他狂熱一點也不誇張。Sykes先生飼養了數百條豹紋守宮。2015年，為了一見鍾情的一對豹紋守宮，Sykes先生曾經一擲千金，更確切的說，是1萬美元！
這一對豹紋守宮的顏色和Sykes先生過去見到的都不一樣，它們整個背部呈現漂亮的淡黃色，就像浸在了檸檬果凍里。這是一對剛剛繁育出的新品種，被稱作“檸檬霜”。Sykes先生給它們取名為霜先生和霜太太。
▲檸檬霜豹紋守宮，霜先生Mr. Frosty（圖片來源：參考資料[2]；Credit：L. Guo et al./PLOS Genetics 2021/Steve Sykes）
Sykes先生向科學家們介紹了他的收藏。他有數量足夠多的豹紋守宮，更難能可貴的是，他還有詳細的繁殖記錄，這對於科學家們分析體色遺傳極有幫助。
Sykes先生也專門向Guo博士講述了“霜先生”的故事。在買下這對檸檬霜后，他讓霜先生和其他豹紋守宮進行雜交，希望生出更多漂亮的檸檬霜。然而，一年之後，他注意到了奇怪的事情：一些幼體的皮膚上長出了小小的白色腫塊。隨着時間推移，他發現，幾乎超過80%的檸檬霜個體會在出生后的五年裡長出白色的皮膚腫塊。有些個體的腫塊會長得很大，導致動物行動困難；一旦破裂，還會引起感染。
因此，Sykes先生希望科學家們研究檸檬霜。他想知道，它們的皮膚腫塊和獨特的顏色是否有某種密不可分的聯繫，是否有辦法讓培育出的檸檬霜避免這種命運。
▲80%的檸檬霜個體會長腫瘤（圖片來源：參考資料[1]）
科學家們接受了建議。
他們從500隻豹紋守宮的尾巴或臉頰內側採集了DNA，包括霜先生的幾十個子孫，然後使用基因組測序技術閱讀它們的遺傳密碼。同時，根據每一隻的外觀和繁育記錄，研究人員可以確定它們有幾個檸檬霜等位基因。通過比較檸檬霜個體與原色個體的基因組差異，尋找基因組中檸檬霜個體與其他個體不同的片段。
研究人員最終破解了檸檬霜的遺傳密碼。他們發現，單個基因同時控制了顏色和癌症。通過各種基因分析，結果指向了基因組中的一個區域，該區域只包含一個已知的基因：SPINT1。
而這個SPINT1基因，已經被發現與癌症有關。該基因發生突變的人，更容易得黑色素瘤，一種致命的皮膚癌。鑒於這個基因在癌症中的已知作用，Kruglyak教授認為，他們找到了導致豹紋守宮長腫瘤的明確候選者。具體來說，檸檬霜個體擁有變異的SPINT1，該基因中的錯誤可能引起皮膚中的虹膜細胞（iridophores）過度增殖。
和熱帶魚、變色龍一樣，豹紋守宮的絢麗色彩來自虹膜細胞。虹膜細胞通過晶體產生顏色，這些晶體的形狀和結構會影響它們折射和反射光線的方式，從而產生各種顏色。豹紋守宮的虹膜細胞中，晶體排列產生白色。當虹膜細胞及其晶體過量產生，整體背景顯得更白，動物的黃色看起來更明亮，但也可能導致皮膚腫瘤的發展。
▲檸檬霜個體的皮膚腫瘤中，虹膜細胞內含有更多的反光晶體（左）；相比之下，原色個體的皮膚中，虹膜細胞的密度較小，晶體較少（圖片來源：參考資料[1]）
2021年7月24日，這項研究成果發表在學術期刊PLOS Genetics上。
得知這一結果，Sykes先生表示，他已經停止繁育檸檬霜個體，“我的目標是繁殖出美麗、完美、健康的豹紋守宮，而現在看來，似乎不可能將檸檬霜基因與腫瘤表型分離開來。”
而科學家們的研究沒有停止。最初只是出於對豹紋守宮奇特色彩的好奇，最終他們被帶到了一個出乎意料的方向。這項研究的發現，或許可以為研究人類黑色素瘤開闢新的途徑。例如SPINT1的突變究竟如何影響黑色素瘤的形成，仍然還是未解之謎，而虹膜細胞中的新發現，可能揭示重要的分子通路。
Kruglyak教授甚至期待，豹紋守宮或許還能成為爬行動物中的“小鼠”，作為未來研究癌症的新模型。
參考資料：
[1] Longhua Guo et al., (2021) Genetics ofwhite color and iridophoroma in “Lemon Frost” leopard geckos. Plos GeneticsDoi: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1009580
[2] Leopard gecko skin tumors traced tocancer gene. Retrieved June 28, 2021 from https://www.hhmi.org/news/leopard-gecko-skin-tumors-traced-to-cancer-gene
[3] 被稱為“川普白化”的壁虎，和川普是什麼關係？Retrieved June 29, 2021 from https://mp.weixin.qq.com/s/pWaAvoMnjoei01uWhE5z3w