第一个急性T淋巴细胞白血病（T-ALL）转基因斑马鱼模型是由Langenau等通过将小鼠c-Myc基因与增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因融合，以淋巴细胞特异性启动子rag2驱动EGFP-mMyc融合基因的表达而构建的。该模型首次在荧光显微镜下监测EGFP标记的白血病细胞的发生过程。然而，由于该转基因鱼（30日龄）中白血病发病非常迅速，因此，很难长期观察和研究白血病的发生、发展。为了克服这个问题，该组构建了一个条件转基因斑马鱼系，在EGFP-mMyc致癌基因前面加一个loxed dsRED2基因，通过Cre介导的 LoxP-dsRED2-loxP重组盒控制c-Myc的表达。通过将Cre信使RNA注入单细胞期胚胎，可以诱导转基因后代发生T-ALL。

Myc致癌转录因子在大多数T-ALL病例中过表达，人第10号染色体缺失的磷酸酶与张力蛋白同源基因（PTEN）/磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（PKB / Akt）通路中的基因突变在T-ALL中也是常见的。Gutierrez等构建了T-ALL的第二个条件转基因斑马鱼模型，该模型不是基于Cre / lox系统而是由他莫昔芬诱导，在该条件转基因斑马鱼模型中，用 4-羟基他莫昔芬诱导后，Myc被激活，从而使斑马鱼发生T-ALL，并且4-羟基他莫昔芬的撤除导致T-ALL细胞凋亡和肿瘤消退，同时还发现，斑马鱼PTEN基因的功能缺失突变或组成型活性Akt2转基因的表达在 4-羟基他莫昔芬撤除后可促进疾病进展。

此外，Myc降低了PTEN在信使RNA水平的表达，表明 Myc下游的PTEN-PI3K-Akt通路激活是肿瘤进展的原因。通常在T-ALL中激活的另一途径是Notch途径。为了研究Notch信号转导激活后诱导白血病的分子机制，Chen等构建了由人Notch1诱导的T细胞白血病斑马鱼模型，在该模型中，rag2启动子驱动Notch1的胞内部分表达，从而诱导疾病发生，44%的斑马鱼在诱导约5个月时发生T淋巴细胞增生性疾病，肿瘤细胞广泛侵入斑马鱼的所有组织，将诱导斑马鱼中的肿瘤细胞移植到受辐射的受体斑马鱼中时，受体斑马鱼发生侵袭性和致命性白血病。此外，当该转基因系与另一种过表达斑马鱼Bcl-2基因系杂交时，白血病发病显著加速，表明Notch途径和Bcl-2介导的抗凋亡途径之间有协同作用。

通过这些转基因斑马鱼模型人们已经对白血病的发病机制产生了重要的见解，并且这些模型已经用于化学筛选和移植实验，旨在进一步认识T-ALL的生物学过程。

在斑马鱼ALL模型取得初步成功之后，科研工作者开始努力在斑马鱼中重现髓系恶性肿瘤，包括骨髓增生性肿瘤（MPN）和急性髓性白血病（AML）。许多血液系统恶性肿瘤由染色体转位后产生的致癌融合基因驱动。染色体转位后产生的这些融合基因通常可以在动物模型或细胞系中表达以驱动肿瘤发生。因此，大多数MPN和AML转基因斑马鱼系是通过在斑马鱼体内表达人类常见的致癌融合基因和突变基因所构建的。

有学者用启动子spi-1驱动EGFP和MYST3/NCOA2融合基因的表达构建了AML 的第一个转基因斑马鱼模型，证明了MYST3/NCOA2融合基因的致癌效力。在斑马鱼胚胎单细胞期注射MYST3 / NCOA2-EGFP融合基因后14和26个月，表达MYST3/NCOA2-EGFP 的转基因斑马鱼中有1.1%发生了AML，这种白血病的特征在于骨髓原始细胞对转基因斑马鱼肾脏的广泛侵袭。

NUP98-HOXA9 融合基因[t（7; 11）（p15; p15）] 与AML和慢性粒细胞白血病的预后不良有关。Forrester 等用spi-1启动子驱动NUP98-HOXA9融合基因表达构建了Cre/lox诱导型转基因斑马鱼系（spi1：loxP-EGFP-loxP；NUP98-HOXA9）。在胚胎期，NUP98-HOXA9过表达导致NUP98-HOXA9转基因斑马鱼造血功能改变，包括髓样细胞大量扩增、红细胞减少和骨髓分化抑制。在成年期，23%的NUP98-HOXA9转基因斑马鱼在19~23个月时发展成MPN。

在髓系恶性肿瘤中，HRAS基因突变比KRAS基因突变更频繁，而NRAS基因突变很罕见，但在AML中NRAS基因经常上调且被认为是AML不良的预后标志物。Alghisi等在造血出现之前诱导HRAS突变基因在生血内皮中表达构建了转基因斑马鱼系（fli1：GAL4-FF;UAS-GFP-HRASG12V），这个转基因系斑马鱼尾部造血组织显著扩增，未成熟的造血细胞数量增加以及肾髓中出现骨髓分化块，与人类MPN类似。Shen等创建了表达鼠n-Myc基因同时驱动EGFP表达的热休克反应性转基因斑马鱼系MYCN：HSE：EGFP，在热休克后，n-Myc过表达促进未成熟的髓样细胞扩增，并增强骨髓细胞的再增殖活性。

核磷蛋白1（NPM1）的突变发生在约27%的AML病例中，而FMS样酪氨酸激酶3（FLT3）基因内部串联重复突变（FLT3-ITD）也是AML 的常见突变，与预后不良和复发风险增加相关。Lu等试图通过构建spi1启动子驱动的spi1：FLT3-ITD-2A-EGFP和spi1：NPM1-Mut-PA 个转基因斑马鱼系来研究AML中这两种突变的相互作用，FLT3-ITD突变体6个月时出现中度髓样高纤维化，其中一部分鱼在9个月时发展为白血病，NPMc+突变体具有正常的造血组成，然而，FLT3-ITD和NPMc+的双突变体在6个月内进展为白血病，证明它们在驱动AML中具有协同作用。

c-cbl基因经常在MPN和急性白血病中发生突变，并通过抑制生长因子和细胞因子信号起到肿瘤抑制因子的作用。通过大规模的乙酰基亚硝基脲诱变筛选，Peng 等最终确定了一个在造血器官中人HSCs显著增加的系，该系发生了c-cbl基因突变，被命名为LDD731：CBLH382T。该突变在-15dpf时是纯合致死的，并导致定向造血中骨髓/红细胞谱系的扩增。与在小鼠和人中观察到的一致，在该系中FLT3对于骨髓/红细胞谱系的扩增是必需的，表明FLT3信号转导促进人HSCs增殖并且受c-cbl调节。

cAMP应答元件结合蛋白（CREB）是AML中另一种经常上调的基因，然而，尚不清楚其单独的过表达是否足以诱导白血病的发生。Tregnago 等用spi1启动子构建了一个过表达CREB的斑马鱼模型，在该模型中，79%转基因成鱼的骨髓细胞生成中断，66%进展为单核细胞白血病（潜伏期9~14 个月），该模型显示出与20个儿科AML有关的差异表达基因相同的转录特征，包括CCAAT-增强子结合蛋白δ。

为了研究干扰素调节因子8（IRF8）在骨髓瘤形成发病机制中的作用，Zhao等通过功能性敲除IRF8创造了一个错义突变IRF8Δ57 / Δ57，IRF8是骨髓谱系分化的关键转录调节因子，与髓系白血病密切相关，IRF8 突变体骨髓异常增生，移植后复发，并侵入骨髓，迅速形成MPN，骨髓异常增生是由增殖增加和细胞凋亡减少引起的。在IRF8突变体中，c-Mer原癌基因酪氨酸蛋白激酶的表达增加，从而导致胞外信号调节激酶途径的过度活化，最终导致骨髓瘤形成，并且敲低c-Mer原癌基因酪氨酸蛋白激酶可逆转IRF8突变体的骨髓扩张。这些研究提示，c-Mer原癌基因酪氨酸蛋白激酶信号转导过程在IRF8介导的髓样增殖和生存调节中是关键的。

此外，基于大多数白血病癌基因对造血功能产生的影响可早期检测以及斑马鱼模型的一些固有优势，可以用白血病转基因斑马鱼模型的胚胎开发药物筛选。

图3 斑马鱼急性髓系、急性淋巴细胞白血病模型

图4 在斑马鱼白血病模型中筛选的化学抑制剂

肿瘤移植是了解癌症病理生理学的重要技术。鉴于其超强的繁殖力和独特的成像优势，斑马鱼成为理想的移植模型。Pruvot 等是建立斑马鱼异种移植模型以探索不同抗白血病药物功效和毒性的早期研究者，他们通过将不同的，从AML患者体内分选出来的白血病细胞系（包括K562、Jurkat和NB4细胞）注射到48 hpf斑马鱼胚胎的卵黄囊中进行了一系列实验。值得注意的是，用荧光标记的肿瘤细胞在斑马鱼胚胎的循环系统中保留数天而不影响它们的发育，移植K562细胞的受体鱼进行甲磺酸伊马替尼药物处理后K562细胞数量减少。为了更好地量化药物治疗后白血病的缓解，Corkery等开发了一种有效的方法来测量移植后斑马鱼胚胎中肿瘤细胞的数量变化，即在异种移植和药物处理后，将胚胎酶促解离成单细胞悬浮液，然后，经过核共染色后在显微镜下计数悬浮液中荧光细胞的数目，以确认白血病细胞的计数。

在白血病中，白血病干细胞的消融对于永久地根除白血病细胞群是必要的，然而，由于白血病细胞群中可用于动物建模的白血病干细胞数量非常少，以及白血病干细胞的病理生理功能无法在培养条件下得到证实，白血病干细胞抑制剂开发困难。Zhang 等开发了一种新的基于表型的白血病干细胞斑马鱼异种移植检测方法，从用荧光蛋白标记的K562细胞中纯化醛脱氢酶阳性细胞,然后将其移植到受精后48 h的斑马鱼胚胎中，移植后24h，用不同治疗药物处理受体斑马鱼，通过高含量细胞分析成像判断癌细胞增殖和细胞迁移，在测试的药物中，除Imatinib和Dasatinib外，所有药物均选择性抑制白血病干细胞异种移植斑马鱼中的醛脱氢酶阳性细胞增殖和肿瘤细胞迁移。

总之，以上这些研究提供了令人信服的证据，即在斑马鱼胚胎中进行血液肿瘤细胞移植可能是药物研发的有用工具，也是定义患者特异性疗法的预测平台。