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我该在何时使用细胞系来源异体移殖模型?

2017-05-23

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随着新型的异种移殖模型诞生,研究人员使用新型模型(例如人源化肿瘤异种移殖模型)的使用率也不断的上升。我们最常见的问题就是该如何选择对的模型应用在体内研究以及该如何在细胞系来源异体移植模型与人源化肿瘤异种移殖模型中作抉择。

为了帮助各位找寻答案,这篇文章将会探讨传统异种移殖的过去以及该在何时将它们加入到临床前研究中。

异种移殖模型的辉煌历史

半个世纪以来,“细胞系来源”异体移植模型常常在癌症药物研发和研究中被使用,甚至有些最早的癌症研究模型已经是可移植鼠类同基因同种异体移植了 (1)。因此,异种与同基因癌症模型也在药物研发的历史当中深根许久,并从研究中找到基本的癌症生物学概念像是 “消灭部分细胞”和癌症细胞 “干性”。

细胞系来源异种移殖的背景与其重要的功用

传统的异种移殖模型的基本概念是从利用细胞来源开始培养,因为这是一个在初期体内药物研发阶段提供协助的最佳工具。利用细胞培养技术,研究员可以从广大的小分子化合物中筛选出细胞活性销毁,因此若能深入的了解癌症细胞系排列分子组合便能够促进药物研发向正确的方向迈进。

所以,我们能够选择拥有特定分子改变的细胞膜型,药物化学家也能够设计符合的分子来对应这些细胞模型。近期哈佛大学与麻省理工学院的布洛德研究所的研究指出,许多细胞系现在都能够在小分子抗癌药物筛选多工化,并提供更高的通量和在同样的筛选范围内做评估 (2)。

细胞系来源异种移殖能够得知实验发展资讯

传统的异种移殖的另外一下功能是能够将在筛选阶段和试管实验的特性用于下一阶段的药物研发实验,也就是药理学。因此,若在试管实验时发现的活性,便能以宿主认定因素来评估体内实验的结果,例如 “吸收、分布、代谢、排泄” (ADME)与 “药物动力学”。

也就是说,以一个细胞系为基底的试管实验计画显示特定成分是有效的时候,体内实验的细胞系来源异种移殖计画则可以让我们评估需要多少剂量的成分可以使实验奏效。由于剂量、药物吸收的剂量、以及活性的关系复杂,也可以称作为药物动力/动能学之关系,因此透过异种移殖模型来得知未来毒理学研究和第一阶段临床实验设计是非常重要的。

异种移殖模型药物研发计画补充说明

即使传统的异种移殖能够为早期药物研发阶段提供上述的帮助,这类型的技术还是有所缺陷。尤其是适应组织培养的方式改变了他们的性质。

当在细胞培养在塑料容器里后,由于泽汰压力而造成这些复制的细胞往无法预期的方向成长,最后则无法再代表最原始的标本,进而细胞系从原本的疾病转变了。所以,当实验进入到比较后期的阶段,且极需预测精準的体内实验数据,人源化肿瘤异种移殖模型则能取代,甚至比起细胞系来源肿瘤移植更能达到完整复制病人的肿瘤数据。

因此,一起使用细胞系来源异种移殖和人源化肿瘤异种移殖两种摸型可以互相弥补不足,并从最初期的研究到临床实验準皆能完整协助体内药物研发计画,使有潜力拯救癌症的药物能够获得最好的发展计划。

Topics: Oncology

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