[发明专利]用于评价抗癌候选药物的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及分光光度测定法评价抗癌候选药物在癌细胞中诱导凋亡的能力的用途。

背景技术

细胞死亡可以按照多种方式出现，但是成功的抗癌药物倾向于通过十分特异的凋亡过程引起癌细胞的死亡。凋亡是细胞借以分解并且自我包装以便身体有序处置的机制。凋亡通常由身体用来抛弃细胞，此时这些细胞不再需要，太老或已经受损或病变。实际上，一些细胞带有可能导致癌症的危险突变并且甚至一些早期癌性细胞可以因天然过程而经历凋亡。

在凋亡期间，细胞切割并贮存DNA，使胞核浓集、抛弃过量水并且经历多种细胞膜变化，如空泡化、细胞膜中形成不规则凸起(见图1)。凋亡总体上在几种触发物之一发送信号至应当发生凋亡的细胞之后出现。在许多癌细胞中，这种信使体系没有正确地工作，因为细胞不能检测到触发物，未能在触发物被接收后恰当地发送信号或未能作用信号，或细胞可以甚至具有组合的这些问题。总体效应是一些癌细胞中抵抗经历凋亡。

如本文所用，癌包括上皮恶性肿瘤、白血病、淋巴瘤和间充质恶性肿瘤。许多有效的抗癌药物可以诱导癌细胞经历凋亡，即便它抵抗这个过程。因此，需要检测特定候选药物是否可以在多种类型的癌细胞中引起凋亡并且还需要与其他药物或候选药物相比确定这种候选药物的有效性。

在美国专利6,077,684和美国专利6,258,553中描述的MiCK测定法目前用来检测源自患者的癌细胞在应答于已知有效对抗一个或多个类型癌症的特定药物时是否经历凋亡。在MiCK测定法中，将源自患者的癌细胞置于给定浓度的单细胞或小细胞团聚物的悬液中并且允许调节微量滴定平板的多个孔中的条件。将对照溶液或具有不同浓度的已知的抗癌药物(一般是针对患者的癌类型所推荐的那些药物)的溶液导入所述孔中，每孔一种测试样品。随后定期测量每个孔的光密度，一般每隔几分钟，持续通常几日的一段时间。随着细胞经历凋亡相关性空泡化，其光密度以线性方式增加。如果细胞因其他原因而不经历凋亡或死亡，其光密度不以这种方式变化。因而，如果某个孔的光密度(OD)对时间的曲线产生了在时间间隔范围内具有正斜率的直线曲线(见图2)，则这个孔中的抗癌药物诱导患者的癌细胞凋亡并且可能是这位患者的合适疗法。相对于时间数据的OD也可以用来计算动力学单位，所述动力学单位类似地与患者的疗法适应性相关。

虽然MiCK测定法已经用来检测已知抗癌药物对特定患者癌细胞的作用，但是仍需要开发这种测定法的变型，所述变型能够探索和评价其他类型的凋亡相关性细胞/化学品相互作用。

发明简述

本公开提供了一种评价抗癌候选药物在已知癌细胞系中诱导凋亡的能力的方法。这种方法可以包括在能够由分光光度计读取的平板的至少一个孔中放置源于已知癌细胞系的活癌细胞的单细胞悬液，其中癌细胞处于足以在孔底上形成细胞单层的浓度；将至少一种候选药物以足以实现候选药物目标浓度的量添加至所述孔，在大约600nm波长，使用分光光度计以选择的时间间隔测量所述孔的光密度延续选择的持续时间，从光密度和时间量值确定动力学单位值，并且使动力学单位值与以下情况相关：如果动力学单位值是正的，则抗癌候选药物能够在所述癌细胞系中诱导凋亡；或如果动力学单位值不是正的，则抗癌候选药物不能够在所述癌细胞系中诱导凋亡。

根据又一个实施方案，相似的方法可以用来评价抗癌候选药物在某个癌类型中诱导凋亡的能力，其中，在测定法中所用的已知癌细胞系是所述癌细胞类型。

根据更具体的实施方案，相关可以包括使动力学单位值分别与以下情况相关：如果动力学单位值大于1.5、2或3，则抗癌候选药物能够在所述癌细胞系中诱导凋亡；并且如果动力学单位值小于1.5、2或3，则抗癌候选药物不能够在所述癌细胞系中诱导凋亡。相关也可以包括使动力学单位值与以下情况相关：如果动力学单位值是负的，则自发性细胞死亡或坏死由抗癌候选药物诱导。

根据其他的具体实施方案，癌细胞处于2×10⁵和1×10⁶个细胞/mL的浓度之间。癌细胞可以处于指数或非指数生长期。在一个具体实施方案中，尤其当癌细胞来自癌细胞系时，它们可以处于指数生长期。

根据其他的具体实施方案，可以将至少一种额外的候选药物以足以实现额外候选药物目标浓度的量添加至所述孔。

根据其他的实施方案，可以将癌细胞置于平板的多个孔中并且每个孔可以具有不同的候选药物目标浓度。例如，候选药物目标浓度可以在在0.01μM和10,000μM之间。

根据额外的实施方案，选择的时间间隔可以是5至10分钟。持续时间可以在12小时和120小时之间。