新一代藥物篩檢模型:腫瘤活體切片

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目前癌症藥物篩選模型以 2D 空間培養細胞或動物為主。近年來,3D 空間培養的類器官(organoid)和單細胞分析、液態生物檢體(liquid biospy)為新的研究模型。然而,有些藥物在這些模型顯示不錯的治療效果,但在人體試驗卻效果不彰。因此,對科學家來說,如何開發出一個腫瘤高擬真的研究模型仍是一個難題。

近日,昆士蘭大學(The University of Queensland)Fiona Simpson 博士的研究團隊利用「體外腫瘤藥物吸收技術」,成功在新鮮的腫瘤活體組織切片測試癌症抗體藥物,找出抗體進入腫瘤的時間點,並預估抗體在人體的存留時間。本篇研究技術與結果刊登於 Cell Press 新出版的期刊《STAR Protocols》。

由於腫瘤需要高組織活力才能進行藥物分析,因此實驗室需要在切除後立即準備收集腫瘤。每個研究人員都需要穿戴個人無菌防護設備,首先由一個臨床醫生切除腫瘤並放置在無菌管中,而不是放入甲醛中。然後,研究人員將腫瘤置於無血清培養基中,或者將腫瘤乾燥收集在試管中,再將試管置於冰中,送至研究實驗室。再來,預先將 EGFR 單株抗體(Erbitux)加入培養基中,再將培養基放入預熱至 37°C 的培養箱內,放置一天,整個流程僅需 30 分鐘。第 2-3 天,他們再進行整個腫瘤組織的免疫螢光染色,二級抗體反應和固定。第 4 天,他們以共聚焦顯微鏡每 1 小時的頻率觀察抗體進入腫瘤的狀況。

Simpson 博士最後也提到:「由於每個人的免疫系統有所不同,使得某些抗癌藥物於組織培養測試,並非得到理想的結果。因此,我總覺得應該根據實際腫瘤測試癌症藥物,但是人們一直告訴我的研究團隊這是行不通的。」雖然不被看好,但該研究團隊卻成功開發出體外腫瘤藥物吸收技術,並且能適用於各種癌症,可望幫助製藥公司設計且開發更有效的癌症藥物。

延伸閱讀:全球首創類器官生成機器人! 大大擴張藥物研發境界

參考資料:
1. STAR Protocols, 2020; 100087 DOI: 10.1016/j.xpro.2020.100087
2. https://medicine.uq.edu.au/article/2020/08/fresh-tumour-biopsies-world-first-technique-cancer-treatments

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