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基于细胞阻抗传感技术的肿瘤耐药性评估研究

陈珊珊  
【摘要】:肺癌是临床最常见的恶性肿瘤,化学治疗作为全身性治疗的手段,在恶性肿瘤的治疗中具有手术和放疗治疗不可替代的地位,细胞的体外筛选方法是临床前筛选抗肿瘤药物的有效方法,而最常用的MTT法为终点测试,不能连续、实时监测,存在一定局限性。细胞电阻抗传感技术可在近似生理环境下通过测量细胞和微电极之间电阻抗的改变来动态地记录细胞增殖、细胞毒性和细胞形态的变化,具有无需标记,非侵害性、实时动态监测、高灵敏度、高通量的优点。本研究拟建立一种利用细胞电阻抗传感技术进行体外药物筛选与评价的新方法,并应用于蓟宾磷脂增溶微粒逆转A549/PTX细胞株耐药性的评价。本研究以肺腺癌细胞系A549和大细胞肺癌细胞系NCI-H460为实验用肿瘤细胞,首先通过考察不同的细胞接种量与吸光度的线性关系,验证MTT法测定准确性,然后利用MTT法测定A549和NCI-H460两株细胞对紫杉醇注射液、多西他赛注射液、长春瑞滨注射液及注射用培美曲塞二钠及顺铂注射液的敏感性。两株细胞对紫杉醇注射液及多西他赛注射液均敏感,且随着药物浓度的增加,细胞抑制率有所增加;A549细胞株对长春瑞滨注射液及注射用培美曲塞二钠的敏感性较差,而NCI-H460细胞株对两种药物呈中度敏感,但随着药物浓度的增加,两株细胞的抑制率均无明显变化;在顺铂注射液的作用下,A549细胞株的抑制率随着药物浓度增加而增加,NCI-H460细胞株的抑制率随着药物浓度增加无明显变化。通过细胞电阻抗传感技术动态监测方法和MTT方法分别测定紫杉醇注射液、多西他赛注射液、长春瑞滨注射液和注射用培美曲塞二钠4种抗肿瘤药对人大细胞肺癌细胞株NCI-H460生长的影响,借助配对t检验、组内相关系数以及Bland-Altman法等数据分析方法对两种方法所测得抑制率进行一致性综合评价,结合电子显微镜下细胞的形态学观察,佐以人肺癌腺细胞株A549的验证实验,评估所建立的新方法。结果显示ECIS法可定性定量地表征不同药物对NCI-H460细胞和A549细胞作用的过程动态信息,反映不同药物作用特征性差异,以细胞指数-作用时间关系表征的细胞动态生物反应谱可灵敏地反映药物抑制NCI-H460细胞的动态特征效应信息,同时抑制率数据分析结果显示两种方法一致性较好,电子显微镜下不同时期NCI-H460细胞形态及A549细胞株的验证实验进一步说明该方法的可行性,提示所建立的基于细胞电阻抗分析方法可用于体外药物筛选与评价。将水飞蓟素、卵磷脂及其他辅料制成蓟宾磷脂增溶微粒,首先对其进行外观及溶解度等质量评价,然后利用实时细胞电阻抗法检测其细胞毒性,筛选对A549/PTX细胞株抑制率小于20%的剂量,将该剂量用于逆转A549/PTX细胞株的耐药性研究,利用实时细胞电阻抗法检测A549及A549/PTX两株细胞在紫杉醇作用下的生物反应谱及抑制率,A549/PTX细胞株对紫杉醇的敏感性显著低于A549株,呈现出较强的耐药性,在一定浓度紫杉醇的作用下,两株细胞的生物反应谱均呈类似的峰谷趋势。当在耐药细胞株中加入蓟宾磷脂增溶微粒后,生物反应谱也呈峰谷趋势,但达峰值时间前移了约5h,抑制率也所有增加,说明蓟宾磷脂增溶微粒对逆转A549/PTX细胞株的耐药性有一定的作用。


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