[发明专利]用于检测肿瘤药物敏感性及转移倾向的微流体共培养装置

说明书

本发明属生物医药及实验技术领域，涉及一种用于检测肿瘤药物敏感性及转移倾向的微流体共培养装置。本装置由两个培养小室组成，两室间由PEG水凝胶相隔，水凝胶中交联豪猪信号受体PTCH1或SHh特异抗体已捕获豪猪适配体(SHh)，两室分别设有进水口和出水口，培养液由液体流量根据压力控制，两室分别安装探测电极其表面标记有SHh适配体DNA，用于结合SHh以产生电信号。本发明采用微流体技术培养手术切除标本，再经表面修饰及电化学感应技术能实时检测微量分子标记，运用适配体技术制备豪猪音配体的实时检测探针，用于监控SHh的水平改变，能预测肝癌组织的转移性及对化疗药物的敏感性。

技术领域

本发明属生物医药及实验技术领域，涉及体外辅助诊断微型装置，具体涉及一种用于检测肿瘤药物敏感性及转移倾向的微流体共培养装置。本发明采用微流体技术(microfluidic technology)培养新鲜手术切除标本，再经表面修饰(micropatterning)及电化学感应(biosensing and electronic conversion)技术实时检测微量分子标记。

背景技术

据有关统计表明，中国多种肿瘤的发病率与死亡率均呈上升趋势，肿瘤患者的死亡率占总死亡率的前三位，已严重影响人民的生命健康。统计显示，全世界600万肝癌患者一半在中国，肝癌的转移和耐药复发是导致低5年存活率的主要原因之一。业内学者认可研究肝癌的转移或药物敏感性最常用的方法是细胞培养，而癌组织免疫缺陷小鼠移植瘤(PDX)模型目前还只能用于研究；前者需培养分离的肿瘤细胞，成功率低，长期培养后失去原代肿瘤细胞的表型；后者需要形成移植瘤模型，时间长，费用高，很难被普遍推广。因此，肝癌的转移和耐药复发研究急需要一个既能反映肿瘤细胞的转移性或/和耐药性，又简便、快捷、个性化、高通量的装置，使能在手术切除后尽快提示肿瘤的转移倾向及对现有抗癌药如索拉非尼(sorafenib)、类胰岛素生长因子(IGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)受体抑制剂的敏感性，同时，在患者治疗过程中也需监控耐药株的产生，因此，有关用于检测肿瘤药物敏感性及转移倾向的装置具有广泛的临床应用需求及市场前景。

基于现有技术的现状，本申请的发明人拟提供一种能体外直接培养肿瘤组织的辅助诊断微型装置，具体涉及一种用于检测肿瘤药物敏感性及转移倾向的微流体共培养装置。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的体外无法直接培养肿瘤组织等的缺陷，提供一种能体外直接培养肿瘤组织的辅助诊断微型装置，具体涉及一种用于检测肿瘤药物敏感性及转移倾向的微流体共培养装置。本装置能同时检测肿瘤组织释放的分子标记，可利用手术切除标本最大化为患者提供肿瘤对化疗药物的敏感性及复发转移的参考信息。

本申请基于发明人在先前的研究，包括，依据肝癌细胞表面分子分选出不同亚群，其中一个亚群表现出高转移的稳定特征，该特征与该亚群超表达豪猪(hedgehog,Hh)信号分子，如表面受体分子PTCH1、转录因子Gli-1/2关系密切，使得Hh信号水平及下游分子，如间质金属蛋白酶(MMP-1,2,9)表达水平升高1-3个数量级；该结果不仅证实了豪猪信号通路对调控HCC转移的决定作用，也为确立豪猪信号通路信号分子作为肝癌转移标记奠定了实验依据；同时，本课题组研究发现经多次传代的另一肝癌亚群具有高度耐药性，该耐药特征也与豪猪信号通路的高表达呈正相关；应用豪猪信号通路阻止剂可降低豪猪信号通路活性，但不能改变对索拉非尼的敏感性，原因是下游耐药基因ABCG1的高表达；因此，豪猪信号通路可作为HCC高转移及耐药的调控分子标记，检测肝癌组织细胞的转移性及对抗癌药的敏感性，判断预后及指导选择化疗方案；另有临床研究显示60-70％HCC病理标本豪猪信号通路的关键分子，如豪猪音配体(SHh)、PTCH1、转录因子Gli-1/2等呈高表达，且与HCC的险恶预后、高转移性成正相关，还与IGF、FGF阻止剂的耐药有关；肿瘤细胞可分泌豪猪音配体(SHh)，作用于自身及附近细胞的PTCH1受体，启动豪猪信号通路，促进肿瘤的生长、间质化改变，从而发生转移及产生耐药性；因此豪猪信号通路的关键分子成为肝癌治疗的分子靶点，也可作为反映肿瘤浸润性的分子标记。