癌细胞系筛选：为药物发现指明方向

本文于2022年7月原载于Labiotech.eu，由Alexander Burik撰写

大规模癌细胞系筛选可有助于对特定癌细胞和治疗分子进行正确匹配，促进有效治疗方法的开发。将如何通过稳健的质量控制、实时筛选方法和一组独特的筛选平台应对当前筛选面临的挑战?

数十年来，人细胞系一直用于药物开发。如今，大规模癌细胞系筛选可帮助识别对治疗化合物存在反应的癌细胞系。这种筛选方法使用大量具有多样化基因组的细胞系（来自多种癌症类型）来测试新型候选药物。

由于人癌细胞系之间存在差异，获得统一的筛选结果可能是一项挑战。在指定的时间框架内对筛选进行协调，同样也较为困难。

冠科生物体外肿瘤学部门总监鲍征征解释道：“临床前化合物筛选的其他挑战还包括：成本、细胞系的基因组不稳定性，以及证明体外和体内临床前筛选数据与临床试验之间的强相关性。”

尽管如此，目前的筛选技术仍有办法解决这些问题。

保持筛选结果一致，按时完成筛选任务

为确保癌细胞类型之间的筛选结果一致，筛选过程的每一步骤均需采取稳健的质量控制措施。质量控制试验着眼于癌细胞筛选的各个方面，如细胞系质量、培养基之间的差异、培养时间和治疗反应的变化。

“如果细胞系条件不同，其结果可能无法确定，”鲍博士说道，“培养时间不同也会导致结果不同。”

质量控制措施可确保筛选特性符合指定标准，其可有助于去除无关结果，并在规定期限内完成大量癌细胞系筛选。

冠科生物提供的OmniScreen^TM，是一个实时、大规模癌细胞筛选平台，利用包含超500个癌细胞系的数据库，针对候选药物的有效性每周为客户进行更新。

鲍博士表示，“在OmniScreen筛选过程中，首先根据癌症类型，让细胞进行分裂。一到两周后，确定细胞是否达到了预期的细胞计数和细胞活力。”

OmniScreen可对来自超过18种不同癌症类型（包括肺癌、血癌、乳腺癌和肝癌）的细胞系进行检测，在一个易于检索的在线数据库中，找到细胞系对应的高质量细胞库。为了通过OmniScreen质量控制，细胞需要满足中美冠科80%-90%的检测标准。通过测试标准后，可以将候选药物化合物添加至癌细胞中。

降低成本，提高筛选效率

扫描大量癌细胞系的成本较高。为降低成本，OmniScreen按照固定的3个月时间表进行筛选，同时筛选多种候选药物化合物。

由于癌细胞筛选的总体目标是为患者提供针对性和更有效的治疗，来自体外细胞系的筛选结果须与体内模型和现实临床环境保持明确的相关性。

OmniScreen利用100多项研究的历史数据解决了这一问题，根据特定细胞系既往对候选药物存在的反应，实现对细胞系生长参数和对特定候选药物的反应进行提前预测。

“在分子水平上对肿瘤细胞系进行良好表征，对于开发有效的抗癌药物而言至关重要，”Bao补充道，“OmniScreen提供的正是这种具有完整遗传信息且定义明确的细胞系”。

实时结果

该技术的一个显著特点为：为客户提供对OmniScreen结果的实时读取。当筛选结果可用时，客户可进行查看，并根据输入的数据调整实验以优化最终结果。

OmniScreen研究设计方案具有灵活性，这意味着客户可以对不同的培养基、候选化合物浓度、培养时间和细胞接种选项进行设置，以满足其个性化需求。

鲍博士解释道：“实时筛选意味着一旦确定需求，即可针对需求对OmniScreen进行参数调整。”

“例如，我们可以携手我司的生物信息学团队，通过调整使用的癌细胞系的数量和类型来修改实验设计，”鲍博士解释道，“若没有实时筛选，此操作将更加困难并耗费时间。”

个性化的筛选平台

OmniScreen作为主平台，通过使用其子集进一步提高筛选效率，其子集可根据细胞系特定特征对细胞系进行分组。

“我们具有不同的子集平台，如XenoSelect^TM和RNASeq”Bao表示，“XenoSelect由体内经验证细胞系组成，使客户能够使用相同的细胞直接从体外研究转移至体内研究。RNASeq则允许客户基于基因组数据选择细胞系。”

为定制其项目，客户可以从主平台中选择50到500个细胞系，以满足个性化需求。

推进预测

在未来，利用生物信息学方法可使得大规模癌细胞的筛选更快、更有效。生物信息学在鉴别对癌症药物存在反应性的生物标志物方面具有特殊的潜力，这有助于推进个性化癌症治疗。

“使用计算方法可以提高对药物-细胞系相互作用的预测准确度，”鲍博士解释道，“例如，冠科生物正在开发一种由14个基因组成的复合生物标志物的计算分析，该计算可以在验证测试中，对85%的细胞系的反应进行正确预测。”

如今，多数癌细胞筛选方法均为2D，即在塑料表面的平面上培养细胞。而冠科生物可在其平台内提供3D筛选功能，即在3D支架上培养癌细胞。3D筛选比2D筛选更接近于体内条件，既可单独使用，也可与目前的标准筛选方法结合使用。

生物信息学分析的创新、实时筛选的改进和复杂的细胞培养方法，使OmniScreen成为癌细胞筛选和药物发现的有效工具。