ATP生物螢光腫瘤體外藥敏檢測技術(ATP-TCA),ATP-TCA通過螢光酶-螢光素催化反應測定細胞內ATP含量來反映活細胞的數量。比較藥物系列濃度對培養細胞的不同抑制率,參照相應判斷指標,從而可以評估該化療藥物對腫瘤細胞的殺傷效果。
介紹,技術進展意義,
介紹
化學治療是腫瘤的三大治療手段之一。近30年來,雖然某些惡性腫瘤的化學治療有明顯改善,但多數腫瘤,特別是實體瘤療效仍不理想。這與腫瘤存在個體差異性,以及多重耐藥性等因素有關。
因此如何選擇有效藥物,進行有的放矢的治療早已成為化療界所關注的問題。
主要的藥敏檢測方法及其存在的問題
藥敏檢測方法 | 存在問題 |
集落形成法(HTCA) | 標本可評價率低,僅有40~70%。 實驗周期長,需要2周以上。 測試藥物種類和數量有限。 操作繁瑣,難以標準化。 陽性預測值較低,僅有40~60%。 |
四唑藍比色法 (MTT) | 敏感性較差,最低僅能檢測500個細胞。 量程較小,有效量程在2.0以內。 |
細胞毒性差異染色法 (DiSC) | 可適用標本類型不廣,目前僅用於血液腫瘤。 人為判斷因素較大,難以推廣。 標本可評價率不高,僅有70~80%。 陽性預測值較低,僅有70~80%。 |
胸腺嘧啶摻入法 (3H-T) | 實驗人員接觸放射,不利於健康。 標本可評價率不高,僅有70~80%。 測試結果僅能反映少量處於增殖相的腫瘤細胞。 對某些藥物的測試結果存在假陰性。 |
理想的藥敏檢測方法應該具備的條件
(1)操作簡便,可以標準化,便於推廣。
(2)標本可評價率高。
(3)檢測敏感、可靠、客觀。
(4)具備產業化條件。
ATP-TCA技術原理
螢光酶(luciferase)在有氧條件下,可以和螢光素(luciferin)結合後催化ATP轉變成AMP,並且釋放出螢光(波長為562nm)。ATP-TCA通過螢光酶-螢光素催化反應測定細胞內ATP含量來反映活細胞的數量。比較藥物系列濃度對培養細胞的不同抑制率,參照相應判斷指標,從而可以評估該化療藥物對腫瘤細胞的殺傷效果。
ATP生物螢光藥敏檢測技術的優點
(1)敏感性好 可檢測最少10個細胞。而其他技術則一般需要500個細胞以上
(2)可評價率高 標本可評價率在90%以上
(3)快速檢測 完成ATP檢測僅需30分鐘,而其它方法需1~4小時的孵育時間
(4)量程寬 檢測線性範圍為10~100000個細胞/孔(96孔培養板)
(5)精密度好 變異係數(CV)小於10%,在國家標準(10%)的範圍內
(6)結果準確 整體預測值為86%
(7)檢測效率高 同時動態檢測評估化療藥物6個劑量下對腫瘤的殺傷作用
(8)高通量檢測 適合96、384、1536孔板檢測分析
(9)自動化程度高 實驗數據計算機軟體自動分析,分析結果直觀可靠
(10)穩定性好 具備產業化條件
適用腫瘤類型
乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌、膀胱癌、大腸癌、胃癌、肺癌、肝癌、白血病、甲狀腺癌、結直腸癌、神經母細胞瘤、黑色素瘤和肉瘤等實體瘤。
適用腫瘤標本類型
(1)實體瘤標本
(2)胸腹水
(3)骨髓
(4)活檢淋巴結標本
ATP-TCA評價標準
強敏感(SS): IC50<25%及IC90<100%PPC
中度敏感(IS):IC50<25%及IC90>100%PPC
輕度敏感(MS):IC50>25%及IC90<100%PPC
耐藥(R): IC50>25%及IC90>100%PPC
註:(IC90:抑制90%腫瘤細胞生長的血漿峰值濃度百分比,
IC50:抑制半數腫瘤細胞生長的血漿峰值濃度百分比,
PPC:一定臨床用藥劑量對應的血漿峰值濃度。)
ATP-TCA技術的核心試劑
(1)螢光酶試劑
熱穩定性和發光效率均好的重組酶試劑保證檢測的敏感性和可靠性,滿足臨床實際工作的
(2)培養基
腫瘤細胞選擇性培養基支持腫瘤細胞生長增殖,促進正常細胞死亡,從而保證藥敏檢測的腫瘤細胞特異性。
技術進展意義
國內外研究歷史回顧
(1)1982年,Moyer等首先提出內源性ATP的含量可以反映細胞活性;隨後Kangas等相繼證實生物螢光技術是一種敏感、可靠的確定各種細胞活性的檢測方法。
(2)自1988年,Sevin首先將此方法用於新鮮腫瘤組織的藥敏檢測,在歐洲和美國已經進行了大量的臨床套用研究。
(3)1998年,Kurbacher等人報導了ATP-TCA輔助化療與傳統化療比較的臨床Ⅱ期試驗結果,試驗結果表明,ATP-TCA指導的化療治療復發性卵巢癌較傳統化療模式更能提高臨床療效,延長病人總生存期和無進展生存期。
(4)NIH的GOG (Gynecologic Oncology Group)項目組認為ATP-TCA是最有發展前途的一種藥敏試驗方法,已納入重點科研項目(1998)。
(5)至今該技術的臨床套用相關文獻已有200餘篇。
(6)國內進展,北京金紫晶生物醫藥技術有限公司率先生產出來ATP-TCA腫瘤藥物敏感性檢測試劑盒,並已投入生產和使用。
目前先進國家對該技術的評價
(1)1998年德國DCS公司將該技術產業化,並獲得國際ISO質量評估體系認證,在歐洲和北美市場獲得準入。
(2)2001年,美國全國醫療保險協會(Health Maintenance Organization)認為,該技術是一項精確和可靠的並能指導醫生選擇用藥的先進技術,建議在全美進行醫療保險賠付。目前在加州等6個州已獲醫療保險賠付。
(3)2003年日本厚生省和保險聯合會也認為,該技術是一項先進的臨床醫學項目,該技術指導的腫瘤化療較傳統的化療方案更能明顯提高胃腸道腫瘤的治癒率,建議該項技術在全國範圍內獲得醫療保險賠付。
套用價值和前景展望
(1) 設計個體化治療方案
(2) 研究新的聯合化療方案
(3) 化療藥物新適應症研究