如何構建體外耐藥細胞

   近年來，惡性腫瘤（癌癥）已經成為嚴重威脅中國人群健康的主要公共衛生問題之一。為什么癌癥容易復發，很難治愈呢？因為絕大部分抗腫瘤藥物，最終都逃不過腫瘤細胞產生耐藥性的命運，導致癌癥繼續發展。

    對于腫瘤細胞耐藥的產生原因仍然處在研究之中，如何改善腫瘤細胞對化療藥物耐藥依然是目前研究的熱點和難點。

什么是耐藥性？

    化療是治療惡性腫瘤的方法中有效的手段之一，指用化學藥物的方法殺死腫瘤細胞。常用的藥物包括細胞增殖的抑制劑、DNA損傷修復途徑的抑制劑，如阿霉素（adriamycin）、紫杉醇（paclitaxel）、順鉑（cisplatin）、替莫唑胺（temozolomide，TMZ）等。

    然而在化療過程中腫瘤細胞常常產生耐藥性，是腫瘤化療最嚴重的障礙之一。

   耐藥性一般是指病原體與藥物多次接觸后，對藥物的敏感性下降甚至消失，致使藥物對該病原體的療效降低或無效。

癌細胞產生耐藥性是癌癥治療失敗的主要原因之一，這可能導致癌癥加快進展、復發甚至患者死亡。這也成為了癌癥患者和家屬、醫護人員和癌癥研究者面臨的具有挑戰性的問題之一。

如何構建體外耐藥細胞？

    腫瘤細胞耐藥的產生是一個復雜的過程，它的機制廣泛牽涉到藥物代謝學、病理學、生理學等多個學科，這就決定了腫瘤細胞對化療藥物產生耐藥的機制是復雜的，因此體外建立化療藥物耐藥細胞株仍然是研究腫瘤細胞耐藥機制的重要方法。

    體外構建耐藥株細胞的基本原理是，細胞與低劑量的藥物長期接觸，引起細胞本身藥物化學過程的改變，細胞膜上出現Pgp糖蛋白，使細胞逐漸對藥物耐受，隨著藥物濃度的遞增，其耐受程度逐漸加強。

    目前已知的體外建立耐藥細胞株主要有以下幾種方式：大劑量藥物沖擊法、藥物濃度遞增法、藥物濃度遞增與大劑量藥物沖擊相結合法、轉基因結合藥物篩選法等。藥物濃度遞增法和大劑量藥物沖擊法成為臨床建立腫瘤細胞化療耐藥模型的常用方法。

1、大劑量藥物沖擊法

    將處于對數生長期的腫瘤細胞（匯合度60%~80%）置于含有濃度的藥物濃度的培養液中培養，棄去培養液，PBS清洗兩遍，更換不含藥物培養基，常規培養，待細胞恢復生長，培養一段時間后重復上述操作，將篩選出的細胞在一定濃度的藥物濃度培養液中繼續培養依這樣不斷改變作用時間，共經過1h、2h、4h、6h、12h、24h、36h、48h、60h、72h共10個作用時間段，約6-8個月的培養，最終使得細胞能夠在一定濃度的藥物的培養液中持續穩定生長并傳代，然后脫藥培養1個月在檢測細胞的生物特性及耐藥指標。

    其優點是與臨床上大劑量化療藥物沖擊的治療方式相接近，但是缺點在于大劑量藥物沖擊法的藥物濃度很高，細胞培養由于外環境驟變，細胞可能難以耐受，細胞狀態較難控制，且耐藥性能不穩定。

2、藥物濃度遞增法

    取處于對數生長期的腫瘤細胞（匯合度60%~80%），加入起始濃度為低濃度（建議為親本細胞株的IC50的1/10-1/5）的藥物作用24h，棄去培養液，PBS清洗2遍，更換不含藥物培養基，細胞恢復生長后，消化傳代復以低濃度作用細胞24h，待細胞增殖至正常形態后，重復上述藥物沖擊，每種濃度沖擊6-8次。待細胞在此濃度穩定生長后，提高藥物濃度繼續培養，藥物依次遞增濃度加藥。藥物誘導歷時6-8個月，直到細胞能夠在濃度的藥物中穩定生長。

    優點在于誘導耐藥細胞的藥物劑量循序漸進，細胞培養的外環境逐漸改變，細胞較易耐受，狀態較好，缺點在于誘導耐藥過程耗時很長，且其化療藥物的作用方式與臨床上化療藥物大劑量短療程的化療原則存在一定的差異。

    無論使用哪種方法，都需要檢測親本細胞和耐藥細胞的IC50，通過IC50評估細胞的耐藥性。

    IC50(half maximal inhibitory concentration)，即半抑制濃度，指某一種物質對某些生物程序抑制達到50%抑制效果時的濃度。通常用IC50來衡量藥物對細胞的毒性或者細胞對藥物的耐受能力,在藥物實驗中,常用IC50來評估實驗中使用的藥物濃度。

    根據測定的親本細胞和耐藥細胞的IC50值，可以計算出耐藥指數（resistanceindex, RI），RI=耐藥細胞系的IC50/親代細胞系的IC50，若RI>5則認為耐藥細胞系的耐藥性符合耐藥株的要求。

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