微流控芯片药敏检测平台的构建及其在肺癌个体化治疗中的应用研究

本项目利用微流控芯片技术高通量、集成化的优势，设计和构建一个能够用于联合三维细胞培养及药敏检测的多单元集成、双单元联合、多通道连接的微流控芯片平台，将新鲜肺癌标本置于该体系，模拟体内细胞生存的微环境进行肺癌细胞和正常细胞的联合三维培养；将临床常用的5种治疗肺癌的化疗药物以单一及组合的方式同时作用于两种细胞，筛选出对肺癌细胞杀伤效应最强、同时对正常细胞损伤最小的单一或组合化疗药物，为不同患者制定个体化治疗方案并验证临床疗效；作为对照，同时采用现行MTT二维细胞培养模式进行药敏检测，并将两种检测平台获得的结果和化疗方案进行对比，比较二者的临床的相符率及其它技术指标，探讨微流控芯片技术在肺癌个体化治疗研究中的应用价值，以期为临床提供一个准确性更高、可靠性更强、对化疗指导作用更大的体外药敏检测方法，为临床医生制定个体化治疗方案提供依据，提高化疗的有效率和患者的生存率。

肺癌是严重危害人类健康的恶性肿瘤，化疗作为主要的治疗手段，其有效率并不高，最重要原因是缺乏个体化治疗。准确的药敏检测是制定个体化治疗方案的前提。目前临床常规MTT等药敏检测方法所采用的细胞培养模式，与肿瘤体内真实环境相差甚远。微流控芯片是本世纪一项重要的科学技术，具有高通量、集成化、低消耗等特点，且芯片的微通道以及密闭的空间结构更适于细胞三维立体生长。本项目基于微流控芯片技术，设计和构建了一个能够用于联合三维细胞培养及药敏检测的多单元集成、多单元联合、多通道连接的微流控芯片平台，实现了肺癌单一细胞、肺癌细胞与间质细胞、原代细胞的三维动态培养及不同浓度下单一及组合化疗药物的高通量筛选，快速、准确地为肺癌患者筛选出药敏性高、毒副作用小的化疗方案，指导临床个体化治疗，较传统的MTT等药敏检测方法大大提高了检测效率及灵敏度。同时，用芯片平台和Western免疫印迹、RT-PCR等传统方法对比分析了肺癌标准细胞株和组织标本中的P-gp, MRP, LRP, GST-π 和TopoIIα，发现五种耐药相关蛋白在肺癌耐药中均发挥了重要作用，与细胞类型、临床分期、分化显著相关，联合分析药敏结果及耐药蛋白成为评估化疗方案及患者预后的重要手段，提高了肺癌个体化治疗水平。