肿瘤体外药敏检测
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肿瘤化疗药敏方法发展及简介
化学治疗是肿瘤的三大治疗手段之一。近30年来,虽然 某些恶性肿瘤的化学治疗有明显改善,但多数肿瘤,特别 是实体瘤疗效仍不理想。这与肿瘤存在个体差异性,以及 多重耐药性(MDR)等因素有关。 因此如何选择有效药物,进行有的放矢的治疗早已成为 化疗界所关注的问题。 早在上世纪 60年代已有报告,用卵巢癌组织进行药敏检 测,该组病人中位生存期有明显延长。化疗药敏检测已发 展成为体外( in vitro )与体内( in vivo )两类,成为 “当今癌症研究的主攻课题”之一。
20 0
ATP-TCA指导的化疗 (n = 39)
p = 0,0016
传统化疗(n = 17)
传统化疗(n = 17)
0 50 100 150 200 250
100
150
200
250
Weeks
Weeks
引自Kurbacher CM, Cree IA, Brucker. Anticancer Drugs. 1998, 9: 51-57
肿瘤体外药敏检测技术进展及应用
☆ 肿瘤化疗药物敏感性试验 是个体化治疗的基础
肿瘤化疗药物敏感性试验(TCA)
Tumor Chemosensitivity Assay
将肿瘤细胞进行体外的有药培养,然后 通过检测细胞活性的有关指标,判断不同 药物的疗效。通过这种试验,即可确定针 对个体肿瘤细胞具有最佳疗效的化疗药物 或药物组合。
wk.baidu.com
(四)瘤细胞连续培养
瘤细胞培养一定时间后(通常为1~4周),细胞生长增殖 达到一定密度,产生密度抑制。故需分离出一部分细胞, 进行传代培养,并可建立细胞株。本法得到的瘤细胞数量 多,在抗癌新药筛选中起重要作用。 缺点是实验周期长,只能作回顾性药敏检测。
二、体内药敏检测
即异种移植法。通常用啮齿类动物做移植宿主。将人癌标 本移植于受试动物体内如肾包膜下移植法(SRCA) , 再给予抗癌药。数天至数周后处死动物,测量移植瘤的大 小变化,以评定药物敏感度。本法较体外试验更接近人体 情况,对需要体内代谢而发挥作用的药物,如临床常用的 环磷酰胺尤为适宜。还可测试联合化疗方案的疗效,临床 意义较大。 体外试验与体内试验可交替应用。如将体外培养的瘤细胞 植入裸鼠体内,或将人癌移植瘤再作HCTA培养均可。
药敏检测方法 存在问题
标本可评价率低,仅有40~70%。 实验周期长,需要2周以上 测试药物种类和数量有限 操作繁琐,难以标准化 阳性预测值较低,仅有40~60% 敏感性较差,最低仅能检测500个细胞 量程较小,有效量程在2.0以内 可适用标本类型不广,目前仅用于血液肿瘤 人为判断因素较大,难以推广 标本可评价率不高,仅有70~80% 阳性预测值较低,仅有70~80% 实验人员接触放射,不利于健康 标本可评价率不高,仅有70~80% 测试结果仅能反映少量处于增殖相的肿瘤细胞 对某些药物的测试结果存在假阴性
一、体外药敏检测
理想的药敏检测方法应该具备的条件
1. 操作简便,可以标准化,便于推广 2. 标本可评价率高 3. 检测敏感、可靠、客观 4. 临床相关性
肿瘤化疗药敏方法发展创新方向
1. 标准化,精确定量(无论是用药量或细胞数等)
2. 对体内环境的极近模拟
(一)瘤细胞直接损害试验
新鲜肿瘤标本制成单细胞悬液,与抗癌药接触 1~数小时后,洗去抗癌药,加入染色剂,与未 加药对照样本比较,可从瘤细胞的杀伤比例判 断药物抗肿瘤效应。根据染色剂与观察指标的 不同,可分为:美兰法、伊红台盼蓝法、吖啶 橙荧光测定法、同位素释放法等。上述试验周 期短、成本低、方法简便,但准确性差,现已 少用或仅作为细胞存活与否的判断方法。
集落形成法 (HTCA)
四唑蓝比色法 (MTT)
细胞毒性差异染 色法 (DiSC)
胸腺嘧啶核苷 掺入法 (3HTdR)
原代瘤细胞培养药敏检测方法的几点提示
本类方法在与其他学科的结合中仍在不断探索发展,并无 完美及完全定形的技术,各方法内部尚有细化及改进方法。 肿瘤细胞贴壁法、瘤细胞粘附培养法、细胞团培养法及流 式细胞仪测定法等已成为细胞分子生物学技术手段,不再 作为独立的药敏检测方法。
(二)原代瘤细胞培养
体外药敏预测一般采用短期原代培养。在无菌条件下,用机 械法和/或酶消化法,将新鲜肿瘤标本分离为组织块、细胞 团或分散的单个细胞(视瘤组织多寡及所用培养方法而定), 与各种抗癌药分别作用一定时间后,与对照组比较,可计算 用药组的瘤细胞杀伤比例,测出抗癌药物敏感度。
主要的原代瘤细胞培养药敏检测方法 及其存在的问题
传统化疗和ATP-TCA指导的化疗的 生存率比较
100 80 100 80 ATP-TCA指导的化疗 (n = 39)
p = 0,0009
Overall Survival
% Patients
Progression free Survival
% Patients
60 40 20 0 0 50
60
40
一些相对简便经济的方法在目前仍应积极提倡,如MTT比 色法。
(三)同步瘤细胞培养
将处于不同细胞周期的瘤细胞分离培养,可研究 药物的周期特异性作用。
1.药物阻断法 如长春新碱使细胞阻滞于M期,博莱霉素 则使其堆积于G2期。 2.物理法 运用细胞同步化技术,如M期细胞震荡收集 法,可避免药物阻断法的干扰作用。
左:肠型腺癌(胃)
右:弥漫型胃癌
2.临床与个体化治疗
化疗作为全身性治疗的手段,在恶性肿瘤的治疗中 具有不可替代的地位。
同种肿瘤对化疗药物具有不同的反应性,忽视个体 差异仅凭经验式化疗存在盲目性,使得总体疗效不 佳。尤其对实体瘤,经验化疗的疗效仅为20%左右。
临床需要切实可行的检测方法,在用药前筛选出敏 感药物,以进行针对性较强的个体化治疗;是否进 行个体化治疗成为肿瘤化疗能否成功的关键因素。
1.肿瘤细胞的异质性(heterogeneity)
肿瘤的发生具有多阶段、多基因的特点,而同一种肿瘤的基 因特性和发生阶段都可能会有非常大的差别;表现出在形态 上和生物学功能上的极大的不同。 这种肿瘤细胞的异质性已经得到越来越清楚的认识。
肿瘤细胞的异质性主要表现在 形态异质性:病理学上的形态多种多样。 基因异质性:肿瘤的发生经历了多基因的改变,同一种基 因可以有多个突变位点。如P53基因的突变 位点就已发现有 2000个之多。 功能异质性:基因的异质性导致生物学功能的异质性。