耐药肿瘤细胞株构建相关说明
一、应用简介
肿瘤细胞(癌细胞)的耐药性是肿瘤(癌症)难以根治的关键原因之一。体外构建的耐药细胞株,可模拟肿瘤细胞(癌细胞)对特定药物耐药性的形成过程,不仅有助于深入解析肿瘤细胞(癌细胞)获得耐药性的分子机制,还能为抗耐药特异性药物的筛选提供重要工具,进而支撑相关疾病的精准临床治疗。
二、原理介绍
当药物作用于某类细胞时,会选择性杀伤敏感细胞,而少量具有抗性的细胞可存活并大量增殖产生抗性后代。此时再次使用该药物,药效会显著下降,这一现象即为细胞耐药性。本研究采用体外低浓度梯度递增联合大剂量间断冲击法,诱导肿瘤细胞对特定药物产生耐药性,最终构建出针对该药物的耐药肿瘤细胞株。
三、实验方法
(一)亲本细胞株IC??检测
IC??(half maximal inhibitory concentration,半抑制浓度),指某物质对特定生物程序产生50%抑制效果时的浓度。在细胞增殖研究中,可理解为药物对细胞增殖的抑制效果达到正常增殖水平50%时的药物浓度。IC??是衡量药物细胞毒性及细胞药物耐受能力的关键指标,广泛用于药物实验中药物浓度的评估。常用的IC??计算工具包括Excel、GraphPad Prism、SPSS等。
(二)药物诱导耐药:浓度递增法联合大剂量间断冲击法
核心原则:通过逐步提升药物浓度或阶段性大剂量冲击,筛选存活的抗性细胞并传代培养,最终获得稳定耐药的细胞株。
1. 大剂量间断冲击法
将对数生长期的肿瘤细胞接种于培养瓶,培养至70%~80%汇合度时,加入设定浓度的药物培养液孵育。孵育结束后,弃去含药培养液,用PBS缓冲液清洗细胞2遍,更换无药培养基常规培养,直至细胞恢复生长。待细胞稳定生长并进入对数生长期后,传代2次,再用相同浓度药物重复上述培养流程。逐步延长药物作用时间,依次设置1h、2h、3h、6h、12h、24h、36h、48h、60h、72h共10个作用时间段,全程培养约8个月。最终筛选出可在特定浓度药物培养液中持续稳定生长并传代的细胞,随后进行1个月的脱药培养,后续检测其生物特性及耐药相关指标。
2. 浓度梯度递增间断冲击法
将对数生长期的肿瘤细胞接种于培养瓶,待细胞生长至60%~70%汇合度(对数期)时,加入起始低浓度药物培养液孵育24h。孵育结束后,弃去含药培养液,PBS清洗2遍,更换无药培养基培养至细胞恢复生长,消化传代后再次用相同低浓度药物冲击24h。待细胞增殖恢复正常形态后,重复上述药物冲击流程,每种浓度连续冲击8次。当细胞在该浓度下稳定生长后,逐步提高药物浓度并重复上述培养-冲击流程,药物浓度按设定梯度依次递增。全程诱导培养约9个月,直至细胞可在目标浓度药物中稳定生长。
(三)耐药细胞株IC??检测与耐药性验证
采用与亲本细胞相同的方法检测耐药细胞株的IC??值,通过计算耐药指数(resistance index, RI)评估耐药性:RI=耐药细胞株IC??/亲代细胞株IC??。当RI>5时,判定该耐药细胞株的耐药性符合实验要求。

四、关键操作要点与鉴定规范
耐药细胞株构建需平衡细胞适应性与耐药特性,各环节需精准把控,核心要点如下:
1. 起始阶段:优先选择对数生长期、状态良好的亲本细胞,确保其遗传背景清晰、无微生物污染,为耐药诱导奠定良好基础。
2. 诱导阶段:① 化疗药物(如顺铂、紫杉醇)梯度递增设置:起始浓度建议为亲本细胞IC??的1/5-1/10,每周浓度递增幅度控制在10%-20%,避免浓度骤升导致细胞大量死亡;② 设置平行对照:同步培养未加药处理的亲本细胞,用于对比分析细胞生长曲线及耐药表型差异;③ 过程监测:诱导周期通常为2-6个月,期间定期更换培养液,持续观察细胞形态、增殖速率变化,避免细胞因代谢压力过大出现老化或凋亡。
3. 鉴定阶段:① 耐药性验证:采用MTT法、IC??测定、Western blot等技术综合验证;② 分子机制检测:检测耐药相关蛋白(如P-糖蛋白P-gp)及耐药基因(如ABCB1)的表达水平;③ 细胞生物学特性分析:利用流式细胞术检测细胞周期分布及凋亡率变化;④ 稳定性保藏:构建成功的耐药细胞株需定期传代,并及时进行液氮冻存,避免长期体外培养导致耐药性减弱,保障细胞株稳定性及后续实验结果的可靠性。
