抗肿瘤药物研究及新药筛选(五)
4、磺酰罗丹明染色法
试验原理:SRB是一种蛋白质结合染料,粉红色,可溶于水。 SRB可与生物大分子中的碱性氨基酸结合。其在515 nm波长的OD读数与细胞数呈良好的线性关系。故可用作细胞数的定量。MTT法的一个缺点是OD值可随放置时间而变,而SRB法无此现象。因此更适用于进行大规模的试验。
方法要点: 用10%冷三氯乙酸与4℃固定已经受试样品处理的细胞1h,洗涤,干燥;加入4mg/ml SRB液100微升/孔 染色15min,1%冰醋酸洗涤,干燥;最后加入150微升/孔 的Tris溶液,在酶标仪上与515nm波长处检测OD值。
观测指标 同MTT法。另外,NCI目前采用以下指标评价化合物的体外抗肿瘤活性。测定的OD值包括对照组、加药组及加药时的细胞的OD值C、T、和T0。据此计算:
生长抑制率(%)=(T-T0)/(C—T0)×100% ;细胞死亡率(%)=(T—T0)/ T0 ×100% 。
按生长抑制率或细胞死亡率对样品浓度绘出量效关系曲线图,并求出:
GI50,即生长抑制率为50%时的样品浓度;
TGI,即生长抑制率为100%时的样品浓度:
LC50,即细胞死亡率为50%时的样品浓度。
5、集落形成法
试验原理:克隆原细胞具有持续增殖能力,当单个细胞分裂6代或6代以上时,其后代所组成的群体(集落)便含50个以上细胞。通过集落计数可对克隆原细胞作定量分析。它反映了单个细胞的增殖潜力,故能较灵敏地测定抗癌药的活性,日前被认为是一种较理想的检测方法。
方法要点:将浓度为500个细胞/ml的对数生长期细胞悬液2ml种至35ml的培养皿,并加受试样品适量,培养7d或更长时间,姬姆萨染色,解剖显微镜下计数含50细胞以上的集落。
观测指标:根据集落数计算集落形成率,对照组集落形成率不应低于40%,再计算用药组的集落形成抑制率,根据情况可进一步采用Logit法计算受试样品的IC50值。
集落形成率=集落数/细胞接种数X100%
集落形成抑制率=(1-用药组集落形成率)/对照组集落形成率X100%
6、生长曲线测定法
试验原理:在最适条件下,肿瘤细胞在培养液中呈指数生长,如取细胞数的对数与培养时间作图可得一条直线,故称此时为对数生长期。随着细胞密度不断增高,由于代谢产物的积聚及营养物的消耗,细胞生长逐渐减慢以致停止,此时称高坪期或稳定期。因此药物对细胞生长的影响可通过生长曲线反映出来 。
方法要点: 将浓度为10000个细胞/ml的对数生长期细胞悬液按每瓶5ml种至25ml的培养瓶,或按每孔100微升种至96孔板,并加受试样品适量,培养后分别于即刻和1、2、3、4、5、6、7d进行检测。前者可采用台盼蓝染色计数活细胞,后者可采用MTT法或SRB法读取OD值,并据此进行作图与计算。
观测指标 1、倍增时间(TD),将实际生在曲线进行直线回归求出0和t时刻的理论细胞数N0和N t,据此计算:TD=0.301t/(log N t—log N0);2 增殖细胞杀伤率(%)=( N0—N0’)/ N0×100%;3 细胞生长饱和密度(N s),代表高坪期每毫升细胞数的均数。
药物与细胞共培养时间一般为48-72 小时,贴壁细胞需先贴壁24 小时后再给药。试验应设阳性及阴性对照组,阳性对照用一定浓度的标准抗肿瘤药,阴性对照为溶媒对照
a、体外筛选方法的优点:
❶操作简单;
❷用药量少;
❸取材可直接用于人体肿瘤;
❹得出结果快速;
b、体外筛选方法的缺陷:
❶细胞毒性易显阳性,有毒物质也常常显阳性,故假阳性率高;
❷非直接对肿瘤细胞作用的药物显示假阴性;
❸体外细胞并不能完全代表体内肿瘤的恶性细胞;
五、体内抗肿瘤活性试验
1、自发性肿瘤
2、诱发的肿瘤
3、移植性肿瘤
(a)皮下肿瘤模型
选择肿瘤生长旺盛且无溃破的荷瘤小鼠,颈椎脱臼处死,在无菌条件下(超净台或接种罩),用碘酒、酒精或新洁尔灭消毒动物皮肤,切开皮肤,剥离肿瘤。将瘤组织剪成1.5 mm3左右,用套管针接种于动物一侧或双侧腋窝皮下;或制成细胞悬液,然后按一定比例加入无菌生理盐水,一般每只小鼠接种肿瘤细胞数量为(1-5)×106。
(b)腹水瘤模型
无菌条件下,消毒动物皮肤,吸取生长良好的动物腹水,以生理盐水按一定比例稀释后接种于动物腹腔,接种细胞数量一般为(1-5)×106。
(c)原位接种模型
原位接种是指将来源于某脏器的肿瘤接种在动物的某脏器,如将人肝癌接种在裸小鼠的肝脏。原位接种不是常规的方法,但有其优越性,是鼓励使用的方法。主要有肺、肝、胃、肠、乳腺、颅内等原位接种方法。
小鼠肿瘤模型 淋巴细胞白血病腹水瘤L1210和P388、白血病L-615、宫颈癌U14、肝癌H22、Lewis肺癌、黑色素瘤B16、网织细胞瘤M5076、肠癌26、肠腺癌38、乳腺癌CD8F1、艾氏腹水瘤(EAC)、肉瘤-180等,以及各种小鼠肿瘤的亚型和耐药株等。
人癌裸小鼠移植瘤模型 应选用体外试验敏感细胞株进行体内抗人癌裸小鼠移植瘤试验。
模型建立和使用应注意:
❶移植瘤一般由相应的细胞株移植而建立,对细胞株和移植瘤的化疗敏感性应予了解;
❷ 移植瘤复苏后一般应传2-3代后再用于体内抗肿瘤试验;
❸ 对模型生长情况应全面了解,尤其是生长快的模型;
❹ 为了保持移植瘤的生物学特性和遗传特性,复苏后移植瘤体内传代应少于 15-20代 ;
给药方案和给药途径
分组当日开始给药,根据不同药物的代谢动力学和毒性反应等确定给药方案。给药途径应与推荐临床用药的途径相同。
给药次数较多,或被试物质溶解性较差,静脉给药有困难时,可考虑使用腹腔给药,但在评价药效时要注意这两种给药途径是有差别的。
可采取瘤周、瘤内、肌肉、皮下给药途径。腹水瘤试验时一般不能应用腹腔给药途径。