最近,芝加哥大学医学院的研究人员建立了一种模型系统,使用来自患者的多种细胞类型,快速测试可阻断卵巢癌早期转移步骤的化合物。他们的三维细胞培养系统,适用于高通量筛选,使我们能够确定可抑制粘附和侵袭的小分子,从而预防卵巢癌细胞扩散至邻近的组织。这项研究结果发表在2月5日的《自然通讯》(Nature Communications)。其首次描述了一种高通量的卵巢癌药物筛选平台,可模拟人体组织的组织结构和功能。
为了组装这个模型,研究人员分离和培养了网膜组织中发现的间皮细胞和成纤维细胞。然后,将这些细胞与细胞外基质蛋白相结合,生成一种多层细胞培养模型。他们能够使这个模型小型化,用于高通量筛选(HTS)——该药物发现过程可以迅速确定数千种化合物的生物活性或生化活性。
由于HTS历来是在塑料表面培养的单层癌细胞上进行的,许多在初筛中似乎有用的药物,在临床试验中却被证明是无效的。因此,研究人员开发出可更好地反映人类生物学,并对卵巢癌具有特异性的一种新系统。他们不是在塑料上培养癌细胞,而是在384孔或1536孔HTS平台的每个孔中插入多层网膜组织培养模型。然后,分别加入用表达荧光标记以区别于其他细胞的卵巢癌细胞。然后,将这些孔暴露于一个小分子化合物库中。统计粘附或侵入HTS模型的卵巢癌细胞数量,并评估每种化合物的抑制潜力。在初筛选中,研究人员鉴定出17种化合物,可抑制至少75%的癌细胞粘附和侵袭。其中6种化合物在其他三种不同的卵巢癌细胞系中对剂量反应关系很活跃。有4种化合物可以极低剂量在转移早期阶段抑制关键卵巢癌细胞的功能。
芝加哥大学妇产科学助理教授Hilary Kenny博士说:“这项研究是基于我们对2,420种化合物的初步测试。自那时以来,我们的模型已被用来测试68,000种以上的化合物。在今年年底可能超过100,000种。我们正在学习鉴定具有相似结构和功能的化合物,它们对于抑制转移的关键步骤可能是非常重要的。因此,个性化的高通量筛选平台可以使我们为每位患者确定有效的治疗方法。个性化药物就是这样运作的”
基于2420种化合物的初步测试,如果是采用已知活性或者已经上市的药物,这样可以快速发现对癌症细胞有抑制活性的小分子化合物,Topscience提供2400多种的Spectrum化合物库包含了1600种上市药物库和800种已知活性库,可以很好的满足初筛的需求。尤其是当三维细胞培养技术本身的成本比较昂贵的时候,直接对有活性化合物进行成功几率大得多的老药新用的研究,会大大提升三维培养的效率和性价比。
当测试数量扩大到68,000-100,000种化合物的时候,陶素 的多样性化合物库就可以担当此任了。作为世界上最大的筛选化合物供应商, 其 Chemdiv 品牌可以提供150万个化合物,科学家可以按骨架不同,每个骨架挑选几个化合物,在最大的程度上保证了产品的多样性。同时当某个产品有活性以后,他们还可以提供类似物查找的功能,直接提供商品化的类似物作为下一步筛选依据。既保证了速度,又节省了成本。陶素生化提供的其他的多样性化合物库如 Enamine、lifechemicals和Chembridge库等,也可以提供大量的多样性化合物库样本,帮助科学家完成创新性的高通量药物筛选试验。