徐偉　李文迪　鄧天穎　張志高　杜紅延

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CD-DST技術(shù)：為腫瘤細(xì)胞量“身”定藥

徐偉李文迪鄧天穎張志高杜紅延★

［摘要］腫瘤原代細(xì)胞三維立體培養(yǎng)法藥敏檢測(cè)技術(shù)（collagen gel droplet-embedded culture drug sensitivity test，CD-DST）是一種先進(jìn)的體外化療藥物敏感性檢測(cè)方法，相對(duì)于其它方法有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，比如細(xì)胞用量少、簡(jiǎn)便快速等。自該法建立以來(lái)，大量基于此平臺(tái)的臨床研究便陸續(xù)開(kāi)展起來(lái)，主要針對(duì)一些常見(jiàn)的惡性腫瘤，如大腸癌、乳腺癌等。大量研究證實(shí)，CD-DST技術(shù)的檢測(cè)結(jié)果與臨床治療效果的擬合程度很高，應(yīng)用該方法模擬的化療方案，患者都取得了較好的療效。CD-DST對(duì)于建立腫瘤患者的個(gè)體化治療方案有著重要的指導(dǎo)意義，相信隨著技術(shù)的不斷發(fā)展以及更廣泛的應(yīng)用，會(huì)在個(gè)體化治療中得到更廣泛的應(yīng)用。本文綜述了CD-DST技術(shù)的建立及研究進(jìn)展，有望為該技術(shù)的發(fā)展提供新的思路，為腫瘤患者提供新的治療手段。

［關(guān)鍵詞］體外藥敏檢測(cè)；腫瘤；CD-DST；化療

作者單位：南方醫(yī)科大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院，廣東，廣州510515

注：徐偉和李文迪為并列第一作者

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和醫(yī)療衛(wèi)生的發(fā)展，健康已成為人們?cè)絹?lái)越關(guān)心的問(wèn)題。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院巴德年院士提出“3P”醫(yī)學(xué)理念，被譽(yù)為21世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的新方向?！?P”醫(yī)學(xué)指的是預(yù)防醫(yī)學(xué)（preventive）、預(yù)測(cè)醫(yī)學(xué)（predictable）和個(gè)體化醫(yī)學(xué)（personal）。其中“個(gè)體化”在慢性疾病治療中的重要性和必要性日益提升，特別是在腫瘤的診療方面?；熓侵委熌[瘤的主要手段之一，但由于腫瘤的個(gè)體化差異，同一化療手段對(duì)不同腫瘤患者甚至不同腫瘤的療效差異較大，盲目的使用化療藥物不但會(huì)給患者帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)?dǎo)致治療失敗。顯而易見(jiàn)，在患者進(jìn)行化療前，利用體外檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)患者腫瘤對(duì)化療藥物的敏感性相當(dāng)重要。傳統(tǒng)的體外檢測(cè)藥敏性的方法有很多，比如琥珀脫氫酶抑制試驗(yàn)、四唑藍(lán)比色法、三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）生物熒光體外藥敏檢測(cè)法及立體組織培養(yǎng)藥物檢測(cè)試驗(yàn)等，它們?cè)谝欢ǔ潭壬辖鉀Q了部分腫瘤個(gè)體化治療的問(wèn)題，但限制條件多，檢測(cè)效果并不理想。在此研究背景下，腫瘤原代細(xì)胞三維立體培養(yǎng)法藥敏檢測(cè)技術(shù)（collagen gel droplet-embedded culture drug sensitivity test，CD-DST）應(yīng)運(yùn)而生。

最初有報(bào)道稱在膠原培養(yǎng)基上進(jìn)行肝細(xì)胞單層培養(yǎng)可以成功維持細(xì)胞的形態(tài)與功能［1］。隨后Yang［2］等研究者便嘗試將小鼠乳腺癌上皮細(xì)胞種植于膠原培養(yǎng)基上，他們發(fā)現(xiàn)在膠原形成的三維立體結(jié)構(gòu)中可以提供類似體內(nèi)細(xì)胞的生長(zhǎng)環(huán)境。經(jīng)歷了近20年的試驗(yàn)和探索，最終在1997年，Kobayashi［3］等人在已有的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上正式建立了一種新型體外藥敏檢測(cè)技術(shù)——CD-DST技術(shù)。CD-DST技術(shù)一出現(xiàn)便以其培養(yǎng)成功率高、細(xì)胞需量少、所培養(yǎng)細(xì)胞的生物學(xué)特性與體內(nèi)相似、結(jié)果可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的重視。到目前為止，CD-DST技術(shù)已被應(yīng)用于部分實(shí)體瘤的臨床治療和研究中，取得了一定程度的認(rèn)可。本文主要針對(duì)近年來(lái)CD-DST技術(shù)在臨床上的研究應(yīng)用進(jìn)行綜述，以便為后續(xù)研究者提供一定的幫助。

1　CD-DST的原理及特點(diǎn)

在機(jī)體內(nèi)，細(xì)胞外基質(zhì)可以為細(xì)胞提供獲取營(yíng)養(yǎng)和排出代謝物的穩(wěn)定生長(zhǎng)場(chǎng)所。同樣，腫瘤組織也是由腫瘤細(xì)胞、組織細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)所構(gòu)成，腫瘤細(xì)胞所處的微環(huán)境對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖具有重要影響。CD-DST技術(shù)采用的膠原凝膠在37℃時(shí)可以形成三維立體的結(jié)構(gòu)，模擬體內(nèi)細(xì)胞的生長(zhǎng)微環(huán)境，腫瘤細(xì)胞得以在類似體內(nèi)的環(huán)境下生長(zhǎng)，在其細(xì)胞形態(tài)、生長(zhǎng)狀態(tài)與體內(nèi)腫瘤細(xì)胞相似的情況下對(duì)抗癌藥物進(jìn)行定量分析便可得到較準(zhǔn)確的結(jié)果。

CD-DST技術(shù)的主要流程包括以下5部分：（1）原代腫瘤細(xì)胞懸液制備：取新鮮腫瘤組織機(jī)械分離，用組織消化酶消化2 h～3 h后，通過(guò)80 μm的篩網(wǎng)過(guò)篩形成單細(xì)胞懸液；（2）腫瘤細(xì)胞單層培養(yǎng)：將上述細(xì)胞懸液加入到I型膠原蛋白包被的細(xì)胞培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)24 h，棄上清未貼壁死細(xì)胞；（3）膠原凝膠內(nèi)培養(yǎng)：用膠原酶消化上述細(xì)胞得到細(xì)胞懸液，計(jì)數(shù)后將活細(xì)胞加入膠原凝膠混合液中混勻，在冰浴條件下接種于六孔板37℃培養(yǎng)，形成膠滴后加入培養(yǎng)基培養(yǎng)過(guò)夜；（4）待測(cè)藥物添加：將待測(cè)抗癌藥物加入六孔板中，繼續(xù)培養(yǎng)24 h后清洗細(xì)胞除去抗癌藥物，將細(xì)胞轉(zhuǎn)移至無(wú)血清培養(yǎng)基中培養(yǎng)7 d；（5）結(jié)果分析和評(píng)估：利用中性紅染色、甲醛固定，經(jīng)掃描將圖像傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，利用圖像分析藥物的抑制率，評(píng)估藥物體外的殺傷效果［4］。具體流程如圖1所示。

2　CD-DST技術(shù)的臨床研究進(jìn)展

2．1大腸癌

近年在我國(guó)，大腸癌的發(fā)病率也在逐年攀升。目前對(duì)于腫瘤治療公認(rèn)的最佳方案是進(jìn)行個(gè)體化治療，而其中首要的就是為大腸癌患者篩選敏感有效的化療藥物進(jìn)行有針對(duì)的治療。為患者進(jìn)行藥物敏感性的體外檢測(cè)可以有效提高治療效果，減少藥物帶來(lái)的不良反應(yīng)。CD-DST技術(shù)在發(fā)展初期便被用于確定多種針對(duì)大腸癌的化療藥物的有效治療濃度，其結(jié)果被應(yīng)用于癌細(xì)胞的殺傷動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)。Ochiai［5］等人利用該技術(shù)檢測(cè)大腸癌細(xì)胞對(duì)5-氟尿嘧啶（5-fluoropyrimidine，5-FU）的敏感性，并通過(guò)分析上述試驗(yàn)的數(shù)據(jù)明確了所檢測(cè)患者對(duì)該藥的反應(yīng)程度與體外敏感性之間的關(guān)系。

近幾年，隨著藥物基因組學(xué)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)化療藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷效應(yīng)與基因的多態(tài)性和表達(dá)水平有關(guān)，其中藥物的目標(biāo)酶和代謝酶的表達(dá)和活性尤為重要。在該方面研究中，CD-DST技術(shù)主要參與探究大腸癌細(xì)胞中5-FU藥物敏感性與相關(guān)代謝酶活性之間的關(guān)系，其中包括胸苷酸合成酶（thymidylate，TS）、二氫嘧啶脫氫酶（dihydropyrimidine，DPD）和乳清酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（orotate phosphoribosyltransferase，OPRT）。研究人員認(rèn)為DPD和OPRT活性具有預(yù)測(cè)5-FU藥物敏感性的潛力，若將CD-DST技術(shù)與細(xì)胞酶活性檢測(cè)相結(jié)合可能會(huì)更有效地預(yù)測(cè)藥物敏感性［6］。參與腫瘤形成的一些關(guān)鍵分子，也在腫瘤細(xì)胞耐藥性的形成中發(fā)揮著重要作用。Syndecan1分子（CD138）屬粘附分子整合素跨膜粘結(jié)蛋白（heparan sulfate proteoglycan，HSPG）家族成員，可與多種因子結(jié)合，參與組織器官分化發(fā)育、血管形成、組織再生等一系列生理過(guò)程的調(diào)節(jié)，并與腫瘤細(xì)胞歸巢及轉(zhuǎn)移等過(guò)程有關(guān)，也是判斷某些腫瘤預(yù)后的指標(biāo)。研究表明，Syndecan1分子在大腸癌細(xì)胞中的脫落增加，導(dǎo)致了癌細(xì)胞對(duì)CD-DST技術(shù)指導(dǎo)下的體外化療的耐藥性升高，這可能是由于Syndecan1分子的脫落使表皮因子生長(zhǎng)受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）磷酸化增強(qiáng)繼而下調(diào)了該通路的信號(hào)，最終導(dǎo)致了大腸癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的耐藥性升高［7］。筆者認(rèn)為，由于CD-DST技術(shù)結(jié)果與臨床化療的相關(guān)性較高，可以利用CD-DST技術(shù)明確一些與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)相關(guān)的分子對(duì)化療的影響，以此來(lái)有針對(duì)性地篩選化療藥物，這將會(huì)對(duì)大腸癌個(gè)體化治療的建立有著十分積極的意義。

不同時(shí)期的腫瘤對(duì)化療的敏感性不同，在個(gè)體之間的差異更為顯著。近期，在針對(duì)Ⅱ～Ⅲ期大腸癌的研究中發(fā)現(xiàn)在CD-DST技術(shù)輔助下以5-FU為基礎(chǔ)的輔助化療藥物治療的成功率為79．9%［8］；此后在利用CD-DST技術(shù)指導(dǎo)Ⅳ期大腸癌患者的用藥治療中，接受體外檢測(cè)敏感藥物治療的患者比接受體外檢測(cè)不敏感藥物治療的患者的藥效反應(yīng)率、無(wú)進(jìn)展生存期和總生存期均提高2倍左右［9］，提示以CD-DST技術(shù)結(jié)果為依據(jù)選擇的化療方案能明顯延長(zhǎng)患者生存時(shí)間，改善患者預(yù)后。

為提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確率和成功率，研究者有針對(duì)性地對(duì)CD-DST技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。雜菌污染是導(dǎo)致大腸癌細(xì)胞培養(yǎng)失敗的主要原因，有試驗(yàn)表明提前用抗生素灌洗大腸癌標(biāo)本可以有效控制雜菌污染，提高腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)率［10］。在探究蛋白結(jié)合多糖-K（protein-bound polisaccharide，PSK）與氟尿嘧啶衍生物在胃腸道癌癥抗癌作用關(guān)系的試驗(yàn)中，為更好模擬體內(nèi)免疫環(huán)境，CD-DST體系中還加入了外周血單核細(xì)胞，即建立了免疫CD-DST技術(shù)（Immuno-CD-DST），并證實(shí)該改進(jìn)可以更好地用于評(píng)估藥物的免疫機(jī)制［11］。綜上而言，通過(guò)一系列CD-DST技術(shù)在大腸癌治療中的應(yīng)用，證明該技術(shù)可有效地補(bǔ)充化療準(zhǔn)備期信息的不足，為通向大腸癌個(gè)體化治療打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2．2乳腺癌

全球乳腺癌發(fā)病率自20世紀(jì)70年代末開(kāi)始一直呈上升趨勢(shì)，每年約有50萬(wàn)人死于乳腺癌，近年來(lái)我國(guó)乳腺癌發(fā)病率的增長(zhǎng)速度呈持續(xù)走高態(tài)勢(shì)［12］。乳腺癌具有遺傳異質(zhì)性，不同患者的個(gè)體差異較大，因此乳腺癌的個(gè)體化治療就顯得尤為重要。在乳腺癌中，CD-DST技術(shù)多被應(yīng)用于檢測(cè)個(gè)體癌細(xì)胞對(duì)藥物敏感性。CD-DST技術(shù)被用于檢測(cè)以吡柔比星（pirarubicin，THP）和表柔比星（epirubicin，EPI）藥物方案為基礎(chǔ)的化療藥物對(duì)乳腺癌的化療效果的結(jié)果表明CD-DST技術(shù)檢測(cè)乳腺癌化療藥物敏感性的可行性高［13］。

和其它許多腫瘤一樣，乳腺癌具有遺傳異質(zhì)性，這就提示我們可以通過(guò)分析乳腺癌相關(guān)標(biāo)記物的表達(dá)并輔助應(yīng)用CD-DST技術(shù)來(lái)建立個(gè)體化治療方案。Ki67是一種與細(xì)胞增殖有關(guān)的核抗原，Ki67標(biāo)記指數(shù)高的患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率高，無(wú)瘤緩解期和存活時(shí)間短，與乳腺癌組織學(xué)分級(jí)、核分裂指數(shù)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的情況密切相關(guān)。研究者利用CD-DST技術(shù)檢測(cè)Ki67的表達(dá)與藥敏性之間的關(guān)系，結(jié)果顯示Ki67表達(dá)較高的乳腺癌患者對(duì)紫杉醇（paclitaxel，PTX）的藥敏性也相應(yīng)增高［14］。多二磷酸腺苷核糖聚合酶1（poly ADP-ribose poly merase-1，PARP1）是一種DNA修復(fù)酶，最新的一項(xiàng)研究中指出，細(xì)胞核內(nèi)PARP1的表達(dá)量可以作為預(yù)測(cè)乳腺癌細(xì)胞對(duì)化療藥物敏感性的指標(biāo)［15］。研究發(fā)現(xiàn)，在CD-DST技術(shù)的指導(dǎo)下，乳腺癌細(xì)胞核內(nèi)PARP1的高表達(dá)和癌細(xì)胞對(duì)紫杉醇與表柔比星敏感性的升高呈正相關(guān)，那些核內(nèi)高表達(dá)PARP1的乳腺癌細(xì)胞對(duì)以蒽環(huán)類抗生素聯(lián)合紫杉醇類藥物為基礎(chǔ)的化療更敏感［15］。由此看來(lái)，CDDST技術(shù)是推動(dòng)乳腺癌個(gè)體化化療的又一有效技術(shù)，它以顯著的優(yōu)點(diǎn)加速了其在臨床研究中的應(yīng)用。

2．3胃癌

胃癌是一種常見(jiàn)的惡性腫瘤，目前是世界上第四大癌癥，發(fā)病率和死亡率均很高，每年大約有93．3萬(wàn)新發(fā)病例，約70萬(wàn)人死于胃癌［16］。胃癌早期癥狀不明顯，部分患者僅出現(xiàn)消化道疾病的常見(jiàn)癥狀，發(fā)現(xiàn)時(shí)多已是晚期，手術(shù)常常只能達(dá)到緩解病情和短暫延長(zhǎng)生存而達(dá)不到根治的效果，所以晚期胃癌的化療就顯得尤為重要。目前臨床上影響化療藥物對(duì)胃癌的治療效果的因素主要是多耐藥性，而隨著近些年興起的CD-DST技術(shù)在胃癌中的應(yīng)用，將有望改善這一現(xiàn)狀并進(jìn)一步推動(dòng)建立胃癌的個(gè)體化治療方案。有國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)CDDST技術(shù)在胃癌中的應(yīng)用進(jìn)行了多項(xiàng)研究，結(jié)果提示P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）、血漿谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶（glutathione-S-transferase π，GST-π）及TS三種酶的表達(dá)與胃癌多耐藥性的形成有關(guān)，前兩者和耐藥性呈正相關(guān)，而TS酶與耐藥性呈負(fù)相關(guān)［17］。在為胃癌患者篩選化療藥物時(shí)如果輔助以檢測(cè)以上耐藥相關(guān)分子的表達(dá)情況，可以更準(zhǔn)確地篩選到有效的藥物。CD-DST技術(shù)可以預(yù)測(cè)單獨(dú)用藥和聯(lián)合用藥對(duì)于胃癌患者的治療效果。一項(xiàng)研究針對(duì)晚期胃癌患者的分層Ⅱ期臨床試驗(yàn)中，應(yīng)用CD-DST技術(shù)檢測(cè)3種化療方案對(duì)患者的體外效果并與體內(nèi)療效進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示體外敏感組的患者生存率明顯高于體外耐藥組，這進(jìn)一步說(shuō)明了CD-DST技術(shù)能較好地預(yù)測(cè)晚期胃癌患者對(duì)化療藥物的敏感性［18］。表明不同分化時(shí)期以及不同轉(zhuǎn)移部位的胃癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性有差異，應(yīng)用CD-DST技術(shù)能更精準(zhǔn)地檢測(cè)其差異性。有學(xué)者利用CD-DST檢測(cè)技術(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)不同分化程度的腫瘤細(xì)胞對(duì)于不同藥物的敏感性不同，其中順鉑、奧沙利鉑、5-FU對(duì)MGC-830、BGC-823、SGC-7901三種胃癌中分化細(xì)胞株的增殖均有顯著的抑制作用，絲裂霉素僅對(duì)SGC-7901細(xì)胞有抑制作用，且試驗(yàn)結(jié)果測(cè)出的相關(guān)敏感度數(shù)值與臨床數(shù)據(jù)基本一致，這就提示CD-DST的檢測(cè)結(jié)果可以有效預(yù)測(cè)體內(nèi)藥物敏感度［19］。CDDST技術(shù)本身是一種體外藥敏檢測(cè)技術(shù)，盡管該技術(shù)模擬的腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)微環(huán)境相較其他技術(shù)更接近體內(nèi)情況，但差異仍難避免，故其結(jié)果須與臨床數(shù)據(jù)相結(jié)合方可得出更加準(zhǔn)確的結(jié)論。相信隨著CD-DST在胃癌治療中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，將對(duì)胃癌患者的個(gè)體化治療產(chǎn)生更為積極的推動(dòng)作用。

2．4胰腺癌

胰腺癌是一種惡性消化系統(tǒng)腫瘤。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近些年全世界范圍內(nèi)的胰腺癌患者的死亡率由2．2／10萬(wàn)上升到10．5／10萬(wàn)［20］。胰腺癌惡性程度高，手術(shù)切除率僅10%，化療是胰腺癌的主要治療手段之一，但其單獨(dú)用藥或聯(lián)合化療的有效率很低。胰腺癌的化療效果很差與腫瘤的個(gè)體差異性、多重耐藥性（原發(fā)性、繼發(fā)性）等因素有關(guān)，選擇個(gè)體敏感藥物進(jìn)行個(gè)性化治療是提高治療成功率的關(guān)鍵。由于CD-DST技術(shù)中的膠原能抑制成纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)，且通過(guò)染色和圖像分析技術(shù)可以很好地排除成纖維細(xì)胞對(duì)結(jié)果的干擾，因此非常適合于胰腺癌這種間質(zhì)細(xì)胞成分多的腫瘤的體外化療藥物敏感性檢測(cè)［21］。CD-DST技術(shù)在胰腺癌中的應(yīng)用研究與其它類型的腫瘤相類似。CD-DST技術(shù)在胰腺癌中的應(yīng)用主要集中于各種化療藥物針對(duì)腫瘤細(xì)胞的敏感性預(yù)測(cè)上，尤其是一線化療藥物，如5-FU、順鉑（cis-diamine dichloroplatinum，CDDP）、絲裂霉素（mitomycin c，MMC）。有報(bào)道稱，一位患有胰腺實(shí)性假乳頭狀瘤（solid pseudopapillary tumor，SPT）的患者在進(jìn)行了末梢胰切除術(shù)4年后病情復(fù)發(fā)，在應(yīng)用CD-DST技術(shù)篩選出敏感藥物的基礎(chǔ)上進(jìn)行治療后，患者在第二次術(shù)后的1．5年中保持健康，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)的跡象［22］。CDDST技術(shù)在胰腺癌中的應(yīng)用方向也隨著更加廣泛的應(yīng)用在不斷擴(kuò)展中。徐強(qiáng)［23］在2009年關(guān)于CDDST技術(shù)在胰腺癌中的應(yīng)用研究中發(fā)現(xiàn)，胰腺癌細(xì)胞原代培養(yǎng)到一定程度時(shí)，成纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)開(kāi)始占優(yōu)勢(shì)，最后腫瘤細(xì)胞被纖維類細(xì)胞包裹，這可能在體外模擬了胰腺癌硬癌的形成過(guò)程。令人更感興趣的是，研究人員還在纖維細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了星狀細(xì)胞的存在，這種細(xì)胞是胰腺癌細(xì)胞的“幫兇”，能促進(jìn)胰腺細(xì)胞的纖維化［23］。進(jìn)一步說(shuō)明了CD-DST技術(shù)所營(yíng)造的細(xì)胞生長(zhǎng)微環(huán)境與胰腺癌細(xì)胞在體內(nèi)的環(huán)境擬合度較高，同時(shí)也為CD-DST技術(shù)在胰腺癌乃至其它腫瘤的研究應(yīng)用提供一個(gè)新思路，即模擬腫瘤細(xì)胞在體外生長(zhǎng)過(guò)程中的病理及生化改變。

2．5非小細(xì)胞型肺癌

非小細(xì)胞肺癌患者約占所有類型肺癌患者的80%，其中約75%的人被發(fā)現(xiàn)時(shí)已處于中晚期［24］。非小細(xì)胞肺癌目前主要的治療手段是化療，紫杉烷類化合物以及順鉑是治療非小細(xì)胞肺癌關(guān)鍵的化療藥物。然而，非小細(xì)胞肺癌患者對(duì)這些化療藥物的敏感性并不清楚，因此，需要一項(xiàng)能夠指導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌患者用藥的技術(shù)，從而減小無(wú)效用藥的概率，CD-DST技術(shù)應(yīng)其所需。考慮到體內(nèi)外藥物作用效果的差異，需要先驗(yàn)證CD-DST技術(shù)的臨床關(guān)聯(lián)性。就非小細(xì)胞型肺癌而言，在CD-DST技術(shù)指導(dǎo)下的化療結(jié)果中，預(yù)測(cè)化療反應(yīng)的準(zhǔn)確率約為70%，且對(duì)于淋巴結(jié)復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的非小細(xì)胞肺癌的準(zhǔn)確率更高，達(dá)到了86%［25］。CD-DST技術(shù)的臨床關(guān)聯(lián)性較好，可以在臨床通過(guò)預(yù)測(cè)回應(yīng)率和藥物有效率來(lái)指導(dǎo)非小細(xì)胞肺癌患者選擇化療藥物，使用CD-DST技術(shù)選取的化療藥物可以延長(zhǎng)非小細(xì)胞型肺癌患者的生存時(shí)間及提高患者的生存質(zhì)量。

對(duì)于無(wú)法采取切除手術(shù)的非小細(xì)胞肺癌患者，CD-DST技術(shù)可以為他們選擇化療藥物，選擇成功率約為61%，使用了由CD-DST技術(shù)篩選的化療藥物后，患者的臨床回應(yīng)率約為70%［26］。同樣，對(duì)已切除癌變部位的非小細(xì)胞肺癌患者，CDDST技術(shù)也可用于幫助患者選擇合適藥物以防止術(shù)后復(fù)發(fā)，提高臨床手術(shù)的效果［27］。CD-DST技術(shù)給非小細(xì)胞肺癌患者提供了更佳的個(gè)體化治療，但此項(xiàng)技術(shù)在該型癌癥方面的應(yīng)用尚未成熟，其在非小細(xì)胞肺癌中的應(yīng)用也有局限，對(duì)已發(fā)生轉(zhuǎn)移的非小細(xì)胞肺癌患者，CD-DST技術(shù)有效率較低，如骨轉(zhuǎn)移和胸膜轉(zhuǎn)移，其檢測(cè)結(jié)果與臨床反應(yīng)關(guān)聯(lián)不大，這意味著，對(duì)于某些抗癌藥物，癌轉(zhuǎn)移的路線和位置可能會(huì)影響CD-DST技術(shù)的預(yù)測(cè)效果［28］。

2．6CD-DST技術(shù)在其它腫瘤中的研究進(jìn)展

CD-DST除了在以上提到的腫瘤的臨床研究有應(yīng)用之外，還在其它很多腫瘤上有所應(yīng)用，比如卵巢癌、宮頸癌、頭頸鱗癌、黑色素瘤、肝癌、膀胱癌、惡性胸膜間皮質(zhì)瘤等。曾有報(bào)道稱一例脾臟組織肉瘤患者接受了CD-DST指導(dǎo)下的化療藥物治療，這也是相關(guān)病例的首次報(bào)道，結(jié)果證實(shí)治療十分有效［29］。關(guān)于黑色素瘤的一項(xiàng)研究表明CD-DST技術(shù)可以用于體外評(píng)估黑色素瘤對(duì)化療藥物敏感性，但少數(shù)藥物除外，比如抗黑瘤素，因其為前體藥，須經(jīng)體內(nèi)酶的轉(zhuǎn)化釋放出活性藥物方能發(fā)揮藥效，這也指出了CD-DST技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)限制因素［30］。CD-DST技術(shù)在更多腫瘤中的應(yīng)用還有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究。

3　總結(jié)與展望

目前化療已由傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)性治療逐步優(yōu)化為個(gè)體化治療，而在其中不可或缺的就是體外藥敏檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)這種技術(shù)可以前瞻性地指導(dǎo)患者的臨床用藥，對(duì)個(gè)體化治療方案的建立具有重大的意義。CD-DST技術(shù)作為其中新興的先進(jìn)技術(shù)，有著其它技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì)。CD-DST技術(shù)最先由日本學(xué)者創(chuàng)立，其后的研究也主要集中在日本，筆者所能查閱到的文獻(xiàn)多數(shù)由日本學(xué)者提供，而且日本已有公司將該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。我國(guó)的研究開(kāi)展得較晚，但是發(fā)展很迅速，取得了豐碩的研究成果。CD-DST技術(shù)的應(yīng)用研究在腫瘤個(gè)體化治療中十分熱門，目前主要應(yīng)用于預(yù)測(cè)腫瘤對(duì)于各種藥物的化療敏感性，為患者篩選有效的抗癌藥物，另外還可以用于與腫瘤相關(guān)的臨床研究、化療藥物的開(kāi)發(fā)等等。CD-DST技術(shù)具備的所需細(xì)胞少、特異性高等優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了當(dāng)前大部分臨床化療藥敏檢測(cè)技術(shù)的弊端，并且擴(kuò)大了其在臨床上的應(yīng)用范圍。大量的國(guó)內(nèi)外臨床試驗(yàn)均證實(shí)了其良好的效果，該技術(shù)的應(yīng)用能指導(dǎo)臨床科學(xué)用藥，真正達(dá)到個(gè)體化治療的目的，提高腫瘤患者的治療效果。不過(guò)和傳統(tǒng)方法一樣，CD-DST技術(shù)的發(fā)展也存在著一些制約，如體外細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境無(wú)法完全模擬腫瘤體內(nèi)環(huán)境，藥物濃度及持續(xù)時(shí)間受給藥途徑、肝腎功能等各種因素影響而無(wú)法完全再現(xiàn)該濃度變化、某些藥物須經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化或免疫介導(dǎo)發(fā)揮作用而體外藥敏試驗(yàn)無(wú)法很好體現(xiàn)等等。對(duì)于這些不足之處研究者們已經(jīng)開(kāi)始在尋求改進(jìn)的方法，以讓CD-DST得到更為廣泛的應(yīng)用，比如上文提到的Immuno-CD-DST技術(shù)等。筆者認(rèn)為，未來(lái)CD-DST技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)集中于如何更有效地使膠原內(nèi)的環(huán)境盡可能地接近體內(nèi)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)微環(huán)境以及將該技術(shù)與腫瘤相關(guān)分子檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合以探究相關(guān)分子在腫瘤發(fā)生發(fā)展中所起的作用等方面。隨著該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以及對(duì)相關(guān)理論和技術(shù)更深入的研究，體外模擬的細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境會(huì)和體內(nèi)更加接近，這將使CD-DST技術(shù)的臨床應(yīng)用更加廣泛?？偠灾珻D-DST技術(shù)已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)工作者廣泛認(rèn)同，并且隨之在臨床應(yīng)用的逐步深入及不斷改進(jìn)，該技術(shù)將會(huì)在指導(dǎo)個(gè)體化治療方案的建立以及抗癌藥物相互作用的研究和新藥研發(fā)等方面得到更進(jìn)一步的發(fā)展應(yīng)用，對(duì)臨床的真正應(yīng)用起到非常重要的作用。

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?綜述?

Advance of collagen gel droplet-embedded culture drug sensitivity test in anticancer chemotherapy：a personalized medicine in cancer treatment

XU Wei, LI Wendi, DENG Tianying, ZHANG Zhigao, DU Hongyan★
(School of Biotechno1ogy, Southern Medical University, Guangzhou, Guangdong, China, 510515)

[ABSTRACT]The drug sensitivity of tumor cells is one of the critical issues to conduct individualized therapy for cancer patients. One of the therapeutic approaches is in vitro anticancer drug sensitivity test. Collagen gel droplet-embedded culture-drug sensitive test (CD-DST) is one of the best chemosensitivity tests, and is apparently superior to other methods currently available, because it requires a low number of the cells, has a short turn-around time and involves a simple and easy procedure. Since its establishment, CD-DST has been extensively applied and evaluated in clinical studies for the treatment of malignant tumors. It has been demonstrated that the chemotherapeutic protocols designed according to the results of CD-DST shows a high degree of fitting to the clinical scenario with high therapeutic efficacy and remission rate. CD-DST, as a guideline for the therapeutic decision making, is indispensable in individualized chemotherapy for cancer patients, and it may achieve more extensive clinical application with advance of new techniques. In this article, we review the establishment and advance of CD-DST, hoping to provide some basis for the future study.

[KEY WORDS]Chemosensitivity assay in vitro; Tumor; CD-DST; Chemotherapy

通訊作者：★杜紅延，E-mail：gzduhongyan＠126．com

基金項(xiàng)目：國(guó)家教育部博士點(diǎn)基金（20134433120020）；國(guó)家自然科學(xué)基金（81401920）；南方醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)研究前期啟動(dòng)項(xiàng)目（QD2013N005）