[發明專利]基于三維微組織水平的抗腫瘤藥物篩選試劑盒及其使用方法

在審

• 申請號: 201710980709.6
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107557426A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 宋焱艷
• 申請（專利權）人: 宋焱艷
• 主分類號: C12Q1/02
• 分類號: C12Q1/02;C12N5/09
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司33212
• 代理人: 朱瑩瑩

技術領域

本發明涉及一種基于三維微組織水平的腫瘤個性化藥物篩選試劑盒及其使用方法。具體是一種三維微組織水平的腫瘤個性化藥物篩選試劑盒的組成，用該試劑盒對病人的腫瘤細胞進行收集和三維培養，進行藥敏測試。該試劑盒通過三維培養方法得到了腫瘤微組織，能最大限度地在體外實驗中保持腫瘤細胞的生物學特性，能得到可靠的藥敏檢測數據，為臨床腫瘤個性化治療方案的制定提供參考，提高用藥的準確性。

背景技術

目前臨床上常用的抗腫瘤藥物種類繁多，但療效仍不理想。因為，第一，腫瘤本身存在著異質性，即便同一組織學類型，分化程度相同的腫瘤對同一藥物的敏感性也會不同。第二，患者具有個性差異性，不同的個體會對不同藥物的表現出不同的敏感度。臨床多為經驗用藥，同一種化療方案固定不變地應用于許多患者，并未考慮個體差異，所以療效不佳。化療藥物通常還具有較強的毒性，不準確的化療不僅不能緩解病情，讓患者產生嚴重不良反應，還可能誘導腫瘤細胞產生對多種藥物的多藥耐藥，導致喪失最佳治療時機。而即使是基因靶向藥物，病人也并非能100％相應。因此如何更有效地為每個病人個體篩選抗癌藥物，預測個體腫瘤對藥物的敏感性，用以指導臨床治療、提高療效，是腫瘤個性化治療的關鍵問題之一。

抗癌藥物篩選，也稱為腫瘤藥敏實驗，有體內藥敏實驗和體外藥敏實驗兩種方式。

體內藥敏實驗，主要是通過來自病人的異體移植瘤模型(PDX)進行藥敏測試。但是PDX動物模型建模成功率低、周期長、費用高，很難在臨床腫瘤治療中大規模普及應用。

體外藥敏試驗是實施個體化治療的重要策略。細胞的體外培養是最基礎的生物醫學研究手段。傳統的細胞培養方式是2D培養。2D培養的細胞呈單層貼壁生長，其形態和細胞與環境相互作用的方式都和體內不同，所以導致細胞的信號轉導、蛋白表達發生異常變化，最終使體外培養的細胞逐漸喪失原有的生物學特性，在此基礎上得到的實驗結果往往很難在體內實驗中得到驗證。例如，文獻統計表明(Rasheena Edmondson,Jessica Jenkins Broglie,Audrey F.Adcock,et al.ASSAY and Drug Development Technologies 2014,12(7):207-219)，在藥物研發過程中了，用2D培養的細胞篩選出來的藥物，最終能通過臨床實驗的只有5％，造成了極大的成本浪費。所以，由于2D培養結果的不可靠性，傳統的采用2D培養的方式對藥物抗腫瘤作用進行評估的腫瘤藥敏實驗，其結果很難指導臨床用藥。

3D細胞培養因為模擬體內的細胞生長方式，為細胞提供了接近體內的三維立體生理微環境，使得細胞能夠保持最接近體內的形態和生理學特性，是最有價值的體外生物學模型。中國專利CN104111254A提供了一種在膠原中培養細胞進行腫瘤藥敏測試的方法，但是因為其操作步驟繁瑣，給臨床應用造成了不便。

因此，如何方便快捷地用來自病人的腫瘤細胞構建體外3D腫瘤模型，并進行快速的、有較高臨床參考價值的個性化腫瘤藥敏檢測，是大規模開展腫瘤個性化治療迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明提供一種通過體外3D腫瘤模型獲得個性化藥物敏感性評估結果的試劑盒，目的在于為臨床提供標準化的、便捷的、成本合理的、可靠性強的、可大范圍普及的腫瘤個性化藥敏檢測手段，提高體外藥敏實驗的可信度，縮短體外腫瘤模型的建模時間和藥敏檢測周期。

本發明的技術方案如下：

一種三維微組織水平的腫瘤個性化藥物篩選試劑盒，包括：三維細胞培養材料；組織細胞分散試劑；蛋白酶抑制劑；基礎細胞培養基；血清；抗生素；平衡鹽溶液；細胞活力檢測試劑；細胞過濾網。所述“三維微組織”是指，細胞或組織在體外三維立體生長形成的三維結構，可以是任何形狀(如球形的，三維網狀的，纖維狀的，管狀的，不規則形狀的)和/或尺寸。

本發明所述三維細胞培養材料，可以是任何能夠讓體外培養的細胞在三維立體空間中生長的裝置、耗材和/或材料，包括但不限于懸浮培養板，懸滴培養板，微流體三維培養板及配套裝置，水凝膠，三維培養用磁珠及配套裝置，固體三維支架材料，細胞培養板中的一種或多種。作為優選的，所述三維培養材料可能是懸浮培養板，懸滴培養板，三維培養水凝膠和/或固體三維支架材料和任意的細胞培養板，進一步優選為懸浮培養板，或為水凝膠和細胞培養板配合使用。在本發明的一些實施例中，所述三維培養材料，至少包含懸浮細胞培養板。在本發明的另外一些實施例中，所述三維培養材料，至少包含三維培養水凝膠和細胞培養板。