[發(fā)明專(zhuān)利]三維細(xì)胞模型放射性藥物體外篩選及生物效應(yīng)評(píng)價(jià)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011138948.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112251486A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王靜;楊夏;錢(qián)達(dá)志;趙鵬;王關(guān)全;卓連剛;廖偉;楊宇川
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C12Q1/02
• 分類(lèi)號(hào): C12Q1/02;C12N5/09
• 代理公司: 成都帝鵬知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51265
• 代理人: 李華

本發(fā)明提供了一種基于三維細(xì)胞模型的放射性藥物體外篩選及生物效應(yīng)評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：(1)構(gòu)建體外三維細(xì)胞模型培養(yǎng)基質(zhì)；(2)構(gòu)建人骨肉瘤體外三維細(xì)胞模型；(3)將不同放射性活度的¹⁷⁷Lu?Herceptin加入人骨肉瘤MG63的三維細(xì)胞模型中，37℃條件下孵育4小時(shí)；取每孔的上清培養(yǎng)液，用4℃預(yù)冷的1M磷酸緩沖液浸泡細(xì)胞模型2分鐘，并將浸泡液與上清液合并，采用Gamma Counter進(jìn)行放射性計(jì)數(shù)；對(duì)模型中的細(xì)胞采用胰酶進(jìn)行消化，使其與基質(zhì)分離，收集細(xì)胞液，采用Gamma Counter進(jìn)行放射性計(jì)數(shù)。本發(fā)明方法將三維細(xì)胞模型應(yīng)用于放射性治療藥物，從分子、細(xì)胞、亞組織等多尺度層面對(duì)輻射造成的生物效應(yīng)進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了在體外對(duì)放射性治療藥物的高效篩選及藥效的評(píng)價(jià)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于放射性藥物篩選與評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于三維細(xì)胞模型的放射性藥物體外篩選及生物效應(yīng)評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

目前，在藥物的研發(fā)過(guò)程中，普遍利用二維細(xì)胞模型在細(xì)胞層面對(duì)藥物的臨床前藥效進(jìn)行研究與評(píng)價(jià)，但二維細(xì)胞模型于體內(nèi)實(shí)體瘤存在很大的差異，這是由于體外環(huán)境中的二維細(xì)胞模型都是經(jīng)過(guò)了明顯的表型改造，其培養(yǎng)環(huán)境也與真實(shí)的體內(nèi)環(huán)境有著顯著的差異，導(dǎo)致藥物在二維細(xì)胞模型中所表現(xiàn)出的效應(yīng)與病人體內(nèi)的效應(yīng)存在明顯的差異。

在放射性治療藥物的篩選及評(píng)價(jià)過(guò)程中，由于是利用二維細(xì)胞模型進(jìn)行臨床前體外藥效研究，其局限性導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)結(jié)果與體內(nèi)的真實(shí)情況有較大的差別。這也是放射性核素接觸人體組織后在細(xì)胞層面的系統(tǒng)研究還不完善的原因之一。尤其是對(duì)于核素加載了藥物前體后導(dǎo)致的靶向性及體內(nèi)滯留時(shí)間的變化對(duì)生物體造成的細(xì)胞層面的影響缺乏系統(tǒng)的研究，這也導(dǎo)致臨床上放射性藥物劑量及用藥方案只能通過(guò)實(shí)踐嘗試摸索，理論基礎(chǔ)支撐不足，對(duì)于病人而言也存在很大風(fēng)險(xiǎn)。

三維細(xì)胞模型中所提供的生長(zhǎng)環(huán)境在細(xì)胞間交流和細(xì)胞外基質(zhì)等方面更接近于體內(nèi)組織，使細(xì)胞在遷移、分化、增殖、凋亡和基因表達(dá)等方面更接近于體內(nèi)環(huán)境得到了提升。三維細(xì)胞模型中的細(xì)胞狀態(tài)介于二維細(xì)胞模型和動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞之間，能夠更好的模擬體內(nèi)環(huán)境，彌補(bǔ)了體外細(xì)胞培養(yǎng)與體內(nèi)研究的差異。尤其是在藥物臨床前研究中，三維細(xì)胞模型的一個(gè)重要用途就是用于建立體外疾病模型來(lái)評(píng)價(jià)細(xì)胞對(duì)藥物的響應(yīng)。研究表明利用三維細(xì)胞模型測(cè)試藥物毒性所得的結(jié)果更接近于體內(nèi)毒性測(cè)試的結(jié)果。

目前關(guān)于三維細(xì)胞模型的研究還較少，如何將三維細(xì)胞模型應(yīng)用于放射性治療藥物的研發(fā)過(guò)程中，以期能夠從分子、細(xì)胞、亞組織等多尺度層面對(duì)輻射造成的生物效應(yīng)進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，實(shí)現(xiàn)在體外對(duì)放射性治療藥物的高效篩選及藥效的評(píng)價(jià)，成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，而提供一種基于三維細(xì)胞模型的放射性藥物體外篩選及生物效應(yīng)評(píng)價(jià)方法。本發(fā)明建立了一種將能夠良好模擬體內(nèi)生物環(huán)境的三維細(xì)胞模型應(yīng)用于放射性治療藥物的方法，運(yùn)用該方法能夠更好的從分子、細(xì)胞、亞組織等多尺度層面對(duì)輻射造成的生物效應(yīng)進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，從而實(shí)現(xiàn)在體外對(duì)放射性治療藥物的高效篩選及藥效的評(píng)價(jià)。

本發(fā)明的目的是提供一種基于三維細(xì)胞模型的放射性藥物體外篩選及生物效應(yīng)評(píng)價(jià)方法，所述方法包括以下步驟：

(1)構(gòu)建羥基磷灰石-磷酸化透明質(zhì)酸體外三維細(xì)胞模型培養(yǎng)基質(zhì)；

(2)構(gòu)建人骨肉瘤體外三維細(xì)胞模型；

(3)將不同放射性活度的¹⁷⁷Lu-Herceptin加入人骨肉瘤MG63 的三維細(xì)胞模型中，37℃條件下孵育4小時(shí)；取每孔的上清培養(yǎng)液，用4℃預(yù)冷的1M磷酸緩沖液浸泡細(xì)胞模型2分鐘，并將浸泡液與上清液合并，采用Gamma Counter進(jìn)行放射性計(jì)數(shù)；對(duì)模型中的細(xì)胞采用胰酶進(jìn)行消化，使其與基質(zhì)分離，收集細(xì)胞液，采用Gamma Counter 進(jìn)行放射性計(jì)數(shù)。