体外评价肿瘤细胞侵袭的模型及其应用制造技术

本发明专利技术提供了基于单克隆细胞群体的用于体外评价肿瘤细胞侵袭的模型。该模型包括：细胞培养室和单克隆细胞群体，其中所述细胞培养室包括生长空间和侵袭空间，其中所述生长空间与所述侵袭空间通过生物膜相连通，其中所述单克隆细胞群体生长于所述生长空间并且能够穿过所述生物膜进入所述侵袭空间，其中所述单克隆细胞群体中处于中心位置的细胞相比于外周位置的细胞更多地穿过所述生物膜进入所述侵袭空间。此模型可以更好的模拟体内肿瘤组织向外侵袭扩张的过程，以用于研究肿瘤细胞侵袭过程中的分子机制；并筛选治疗肿瘤浸润转移的抗肿瘤药物。肿瘤药物。肿瘤药物。

【技术实现步骤摘要】
体外评价肿瘤细胞侵袭的模型及其应用


[0001]本专利技术涉及医药领域，具体涉及用于体外评价肿瘤细胞侵袭的模型及其应用。

技术介绍

[0002]导致肿瘤患者死亡的主要原因就是肿瘤转移，肿瘤浸润是肿瘤转移发展过程中的首要环节。瘤是机体在各种致癌因素作用下，局部组织的某一个细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控，导致其克隆性异常增生而形成的一个整体。肿瘤是由一个转化细胞不断增生繁衍形成的。一个典型的恶性肿瘤的自然生长过程可以分为：一个细胞的恶性转化
→
转化细胞的克隆性增生
→
局部浸润
→
远处转移(图1)。肿瘤细胞是单克隆性的，即一个肿瘤中的所有瘤细胞均是一个突变的细胞的后代。
[0003]然而现有技术中用于研究和评价肿瘤细胞侵袭的体外方法中通常是使单个细胞均匀地接种并生长于Transwell培养板中，只能观察肿瘤细胞作为独立个体所具备的侵袭迁移能力。
[0004]因此，迫切需要提供一种能够真实有效模拟体内肿瘤浸润、侵袭并转移的体外模型，以用于研究肿瘤细胞侵袭过程中的分子机制并筛选治疗肿瘤浸润转移的抗肿瘤药物。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术第一方面的实施方案提供了一种用于体外评价肿瘤细胞侵袭的模型。
[0007]本专利技术第二方面的实施方案提供了一种用于体外评价肿瘤细胞侵袭的方法。
[0008]本专利技术第三方面的实施方案提供了一种药物筛选方法。
[0009]在第一方面，本专利技术的实施方案提供了用于体外评价肿瘤细胞侵袭的模型，所述模型用于非诊断或非治疗目的。所述模型包括：细胞培养室和单克隆细胞群体，其中所述细胞培养室包括生长空间和侵袭空间，其中所述生长空间与所述侵袭空间通过生物膜相连通，其中所述单克隆细胞群体生长于所述生长空间并且能够穿过所述生物膜进入所述侵袭空间，并且其中所述单克隆细胞群体中处于中心位置的细胞相比于外周位置的细胞更多地穿过所述生物膜进入所述侵袭空间。
[0010]根据本专利技术的实施方案，用于体外评价肿瘤细胞侵袭的模型可以在体外更好的模拟体内肿瘤组织向外侵袭扩张的病理过程，以便更准确地研究肿瘤细胞侵袭过程中的分子机制；并且以体外方式有效筛选能够抑制肿瘤细胞侵袭的抗肿瘤药物。
[0011]此外，根据本专利技术实施方案的用于体外评价肿瘤细胞侵袭的模型还可以具有以下附加技术特征。
[0012]在一些实施方案中，所述单克隆细胞群体由3
×
103至3
×
104个细胞、优选4
×
103至2
×
104个细胞、更优选5
×
103至1
×
104个细胞构成。
[0013]在一些实施方案中，所述单克隆细胞群体呈单层或多层生长。
[0014]在一些实施方案中，所述单克隆细胞群体中处于中心位置的细胞相比于外周位置的细胞具有更小的体积。
[0015]在一些实施方案中，所述生物膜为含有细胞外基质的人工基底膜或明胶。
[0016]在第二方面，本专利技术的实施方案提供了用于体外评价肿瘤细胞侵袭的方法，所述方法用于非诊断或非治疗目的，所述方法包括：使单个细胞在细胞培养室的生长空间生长为单克隆细胞群体；和确定所述单克隆细胞群体从所述生长空间穿过生物膜进入侵袭空间的细胞的数目和位置。
[0017]根据本专利技术的实施方案，用于体外评价肿瘤细胞侵袭的方法利用上述第一方面实施方案提供的模型可以在体外更好地模拟体内肿瘤组织向外侵袭扩张的病理过程，从而以体外方式评价肿瘤细胞的侵袭程度，并研究肿瘤细胞侵袭过程中的分子机制；进而在实验室对候选药物是否能够阻止或减缓肿瘤细胞的侵袭程度进行准确评价和筛选。
[0018]此外，根据本专利技术实施方案的用于体外评价肿瘤细胞侵袭的方法还可以具有以下附加技术特征。
[0019]在一些实施方案中，使单个细胞在细胞培养室的生长空间生长至少7天、至少8天、至少10天、至少12天、或至少14天以形成单克隆细胞群体。
[0020]在一些实施方案中，所述细胞培养室包括所述生长空间和所述侵袭空间，所述生长空间与所述侵袭空间通过生物膜相连通，所述生物膜为含有细胞外基质的人工基底膜或明胶，所述方法还包括：检测所述生物膜的厚度；和/或检测所述生物膜中细胞外基质的含量。
[0021]在第三方面，本专利技术的实施方案提供了药物筛选方法。该方法包括：将候选药物施用于前述第一方面实施方案所述的用于体外评价肿瘤细胞侵袭的模型，其中将所述候选药物在生长空间与单克隆细胞群体接触；和比较所述接触前后从所述生长空间穿过生物膜进入侵袭空间的细胞的数目的变化，其中侵袭空间中减少的细胞数目指示所接触候选药为抑制肿瘤细胞侵袭的药物。
[0022]根据本专利技术的实施方案，所述药物筛选方法基于上述第一方面实施方案提供的模型可以在体外更好地模拟体内肿瘤组织向外侵袭扩张的过程，从而在实验室以体外方式对候选药物是否能够阻止或减缓肿瘤细胞的侵袭程度进行评价和筛选。
[0023]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0024]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0025]图1示出了体内肿瘤细胞的侵袭过程的示意图。原发位置的上皮细胞发生癌变，不断克隆性异常增生，长成一个肿瘤。肿瘤组织内部拥挤的环境迫使中心区域细胞发生形变，通过分泌金属蛋白酶降解细胞外基质，促进肿瘤细胞的侵袭和转移。
[0026]图2显示了根据本专利技术实施方案的体外评价肿瘤细胞侵袭的模型的显微示意图。A图：追踪同一个克隆，持续每天使用相差显微镜拍照记录克隆生长；B图：统计生长到8天时克隆各个区域的单个细胞面积，细胞越接近克隆中心，细胞越拥挤，细胞面积越小；C图：生
长5天的MDCK细胞克隆；D图：生长7天的B16F10细胞克隆。。
[0027]图3显示了根据本专利技术实施方案的体外评价肿瘤细胞侵袭的模型中不同位置细胞侵袭能力的激光共聚焦显微镜示意图。A图：Hela和B16F10细胞克隆的Transewell侵袭实验；B图：统计MDCK、Hela和B16F10细胞克隆侵袭到小室下层的细胞数目；C图：表达细胞膜EYFP荧光的Hela克隆侵袭实验；D图：表达细胞骨架mCherry荧光的Hela克隆侵袭实验。
[0028]图4显示了根据本专利技术实施方案的体外评价肿瘤细胞侵袭的模型降解细胞外基质能力的荧光显微镜示意图。A图：Hela接种在FITC标记的明胶上生成克隆；B图：Hela接种在Cy5标记的明胶上生成克隆。荧光显微镜拍照观察细胞克隆和记录克隆周围细胞外基质荧光强度；C图：细胞克隆的拥挤程度与明胶
‑
Cy5胶高度的线性分析。
具体实施方式
[0029]下面详细描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于体外评价肿瘤细胞侵袭的模型，其特征在于，所述模型用于非诊断或非治疗目的，所述模型包括：细胞培养室和单克隆细胞群体，其中所述细胞培养室包括生长空间和侵袭空间，其中所述生长空间与所述侵袭空间通过生物膜相连通，其中所述单克隆细胞群体生长于所述生长空间并且能够穿过所述生物膜进入所述侵袭空间，并且其中所述单克隆细胞群体中处于中心位置的细胞相比于外周位置的细胞更多地穿过所述生物膜进入所述侵袭空间。2.根据权利要求1所述的用于体外评价肿瘤细胞侵袭的模型，其特征在于，所述单克隆细胞群体由3
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103至3
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104个细胞、优选4
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103至2
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104个细胞、更优选5
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103至1
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104个细胞构成。3.根据权利要求1或2所述的用于体外评价肿瘤细胞侵袭的模型，其特征在于，所述单克隆细胞群体呈单层或多层生长。4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于体外评价肿瘤细胞侵袭的模型，其特征在于，所述单克隆细胞群体中处于中心位置的细胞相比于外周位置的细胞具有更小的体积。5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于体外评价肿瘤细胞侵袭...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊瑜波，赵心彬，杜婧，陈泰霖，谭敏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：