[发明专利]基于三维微组织水平的抗肿瘤药物筛选试剂盒及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于三维微组织水平的肿瘤个性化药物筛选试剂盒及其使用方法。具体是一种三维微组织水平的肿瘤个性化药物筛选试剂盒的组成，用该试剂盒对病人的肿瘤细胞进行收集和三维培养，进行药敏测试。该试剂盒通过三维培养方法得到了肿瘤微组织，能最大限度地在体外实验中保持肿瘤细胞的生物学特性，能得到可靠的药敏检测数据，为临床肿瘤个性化治疗方案的制定提供参考，提高用药的准确性。

背景技术

目前临床上常用的抗肿瘤药物种类繁多，但疗效仍不理想。因为，第一，肿瘤本身存在着异质性，即便同一组织学类型，分化程度相同的肿瘤对同一药物的敏感性也会不同。第二，患者具有个性差异性，不同的个体会对不同药物的表现出不同的敏感度。临床多为经验用药，同一种化疗方案固定不变地应用于许多患者，并未考虑个体差异，所以疗效不佳。化疗药物通常还具有较强的毒性，不准确的化疗不仅不能缓解病情，让患者产生严重不良反应，还可能诱导肿瘤细胞产生对多种药物的多药耐药，导致丧失最佳治疗时机。而即使是基因靶向药物，病人也并非能100％相应。因此如何更有效地为每个病人个体筛选抗癌药物，预测个体肿瘤对药物的敏感性，用以指导临床治疗、提高疗效，是肿瘤个性化治疗的关键问题之一。

抗癌药物筛选，也称为肿瘤药敏实验，有体内药敏实验和体外药敏实验两种方式。

体内药敏实验，主要是通过来自病人的异体移植瘤模型(PDX)进行药敏测试。但是PDX动物模型建模成功率低、周期长、费用高，很难在临床肿瘤治疗中大规模普及应用。

体外药敏试验是实施个体化治疗的重要策略。细胞的体外培养是最基础的生物医学研究手段。传统的细胞培养方式是2D培养。2D培养的细胞呈单层贴壁生长，其形态和细胞与环境相互作用的方式都和体内不同，所以导致细胞的信号转导、蛋白表达发生异常变化，最终使体外培养的细胞逐渐丧失原有的生物学特性，在此基础上得到的实验结果往往很难在体内实验中得到验证。例如，文献统计表明(Rasheena Edmondson,Jessica Jenkins Broglie,Audrey F.Adcock,et al.ASSAY and Drug Development Technologies 2014,12(7):207-219)，在药物研发过程中了，用2D培养的细胞筛选出来的药物，最终能通过临床实验的只有5％，造成了极大的成本浪费。所以，由于2D培养结果的不可靠性，传统的采用2D培养的方式对药物抗肿瘤作用进行评估的肿瘤药敏实验，其结果很难指导临床用药。

3D细胞培养因为模拟体内的细胞生长方式，为细胞提供了接近体内的三维立体生理微环境，使得细胞能够保持最接近体内的形态和生理学特性，是最有价值的体外生物学模型。中国专利CN104111254A提供了一种在胶原中培养细胞进行肿瘤药敏测试的方法，但是因为其操作步骤繁琐，给临床应用造成了不便。

因此，如何方便快捷地用来自病人的肿瘤细胞构建体外3D肿瘤模型，并进行快速的、有较高临床参考价值的个性化肿瘤药敏检测，是大规模开展肿瘤个性化治疗迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明提供一种通过体外3D肿瘤模型获得个性化药物敏感性评估结果的试剂盒，目的在于为临床提供标准化的、便捷的、成本合理的、可靠性强的、可大范围普及的肿瘤个性化药敏检测手段，提高体外药敏实验的可信度，缩短体外肿瘤模型的建模时间和药敏检测周期。

本发明的技术方案如下：

一种三维微组织水平的肿瘤个性化药物筛选试剂盒，包括：三维细胞培养材料；组织细胞分散试剂；蛋白酶抑制剂；基础细胞培养基；血清；抗生素；平衡盐溶液；细胞活力检测试剂；细胞过滤网。所述“三维微组织”是指，细胞或组织在体外三维立体生长形成的三维结构，可以是任何形状(如球形的，三维网状的，纤维状的，管状的，不规则形状的)和/或尺寸。

本发明所述三维细胞培养材料，可以是任何能够让体外培养的细胞在三维立体空间中生长的装置、耗材和/或材料，包括但不限于悬浮培养板，悬滴培养板，微流体三维培养板及配套装置，水凝胶，三维培养用磁珠及配套装置，固体三维支架材料，细胞培养板中的一种或多种。作为优选的，所述三维培养材料可能是悬浮培养板，悬滴培养板，三维培养水凝胶和/或固体三维支架材料和任意的细胞培养板，进一步优选为悬浮培养板，或为水凝胶和细胞培养板配合使用。在本发明的一些实施例中，所述三维培养材料，至少包含悬浮细胞培养板。在本发明的另外一些实施例中，所述三维培养材料，至少包含三维培养水凝胶和细胞培养板。