[發明專利]高通量腫瘤藥物篩查的方法與試劑盒

在審

• 申請號: 202210776779.0
• 申請日: 2022-07-04
• 公開（公告）號: CN114908137A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 江蘇艾瑋得生物科技有限公司
• 主分類號: C12Q1/02
• 分類號: C12Q1/02;C12N5/09;C12N5/071
• 代理公司: 北京中知法苑知識產權代理有限公司 11226
• 代理人: 景艷偉

本發明提供一種高通量腫瘤藥物篩查的方法與試劑盒，屬于藥物篩查技術領域。其中，本發明的篩查方法包括：采用加膠U型底法對腫瘤細胞進行三維培養，形成腫瘤細胞微球；在所述腫瘤細胞微球中加入含藥培養基進行培養；對培養后的腫瘤細胞微球的細胞活性和/或細胞遷移進行檢測。本發明提供的高通量腫瘤藥物篩查方法，以加膠U型底法為基礎形成了細胞培養的基質微環境，無需額外設備和復雜模具即可以高通量、穩定、均勻、可控地生成腫瘤微球，實現體外三維培養，并且水凝膠還提供了觀察腫瘤細胞遷移的環境，通過檢測腫瘤生長、轉移等重要指標實現對腫瘤藥物高通量、高精度篩選，該方法操作簡單、成本較低。

技術領域

本發明屬于腫瘤細胞培養與藥物篩查技術領域，具體涉及一種高通量腫瘤藥物篩查的方法以及試劑盒。

背景技術

目前用于腫瘤藥物篩選的模型分別是二維培養的細胞模型以及動物模型。其中，二維培養的細胞模型具有高通量和價格低的優點，但是存在低仿真性、沒有器官結構、以及沒有血管和腫瘤作用等問題，這使得二維腫瘤模型無法模擬真實腫瘤在三維情況下的狀態，導致二維培養的腫瘤模型無法預測藥物對腫瘤的效果。其次，采用小鼠的人源腫瘤異種移植模型(PDX模型)同樣也具有問題，例如：成本高、通量小，同時小鼠模型的體外環境不同于人體環境。

基于此，三維培養模型的研究越來越得到重視，三維細胞培養可以更加精確地模擬腫瘤細胞所處的微環境，其重視了天然腫瘤細胞微環境的多樣性，更接近生理條件，以及，三維細胞球能夠自然地模擬腫瘤固有的代謝成分、例如：氧氣、二氧化碳、營養物質、廢物等，可以利用患者來源的三維類器官進行培養腫瘤微球其基因圖譜和表型與原發患者具有高度相似性，其分子表達譜與藥物篩選結果相匹配，預示了其在尋找腫瘤弱點和藥物治療反應方面的應用潛力，更具有臨床意義。

三維培養細胞微球的方式，比較常用的方法是懸滴法，該方法利用重力作用，使細胞在懸液中自組裝形成微球體，可高通量生成微球，但是該方法需要專用的液滴生成裝置并將生成微球轉移至培養板，制備過程相對復雜。

此外，培養表面的幾何結構對細胞生長有直接影響，微模板法利用軟件設計并制備具有陣列式圖案的模具，在其上澆筑抗粘附的基質，利用成型的具有凹槽的基質模具進行細胞培養成球，該方法可以制備不同形狀的模具從而使細胞自組裝成不同形態，生產微球尺寸可控，并且通量高。該方法的缺點是每次都需要制備基質載體，且基質的種類影響細胞生長和后期藥物實驗。其他如利用抗粘附的塑料類材料制備具有陣列圖案的培養板直接進行成球培養，該方法成本較高。

三維細胞微球的培養還包括旋轉反應器法，該方法是利用旋轉微生物反應器提供微重力環境，使細胞保持懸浮狀態進而積聚成球，反應器沿X軸緩慢轉動使細胞保持自由落體狀態，該方法產量較高，但是微球尺寸不可控，很難實時監控微球的自組裝情況，無法將所生成的微球分成單個進行實驗，并且需要專門的旋轉反應器設備。

采用U型底法進行三維細胞微球的培養，該方法操作非常簡單，但是缺乏對細胞三維生長的支撐，也缺乏觀察腫瘤細胞遷移的環境。因此，需要額外配置或改善培養的基質微環境，不利于腫瘤細胞的優質生長，更不適用于標準化的高通量藥物篩選。此外，細胞培養過程中，部分培養單元因水分蒸發導致數據不準確，進而也對整體數據的標準化產生影響。

因此，針對上述技術問題，本發明提出一種高通量腫瘤藥物篩查的方法與試劑盒。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種高通量腫瘤藥物篩查的方法、一種用于高通量腫瘤藥物篩查的試劑盒。

本發明的一方面，提供一種高通量腫瘤藥物篩查的方法，包括如下步驟：

采用加膠U型底法對腫瘤細胞進行三維培養，形成腫瘤細胞微球；

在所述腫瘤細胞微球中加入含藥培養基進行培養；

對培養后的腫瘤細胞微球的細胞活性和/或細胞遷移進行檢測。