在第一次高通量药物重定位筛选分析中其规模-乌普萨拉大学医学系和卡罗林斯卡研究所的Wojciech Senkowski和同事们分析了这些化合物对三维结直肠癌细胞培养(即“多细胞肿瘤球形体”)的影响，最终发现，当细胞静止时，几种抗寄生虫药物显示出很强的抗癌活性1．
这些发现是有说服力的，但还不止于此。在一项后续的基因表达分析研究中，Senkowski等人使用同样的3D细胞培养方法，发现了额外的化合物对静止的癌细胞具有毒性，进一步支持了3D细胞培养中高通量筛选的理论基础。此外，他们还提供了一个新的平台来研究基因在3D细胞培养中的大规模表达2．
“在这两份出版物中，我们已经表明，无论是基因表达还是药物反应，培养条件都是关键的，”团队负责人Mårten Fryknäs说。
人类肿瘤中的大多数癌细胞都是氧合良好的，而且很容易获得营养，这使得它们可以很容易、迅速地增殖。当接触到传统的癌症治疗方法，如化疗，这些细胞很容易被攻击，并往往达到预期的效果。然而，其他远离有益环境的癌细胞会变成静止的，很难用标准的治疗方法根除这些细胞。静止的癌细胞不受化疗的影响，可以保持休眠状态，直到环境变得足够有利于它们恢复增殖。一旦停止治疗，这往往会导致疾病复发。
“静止细胞远离血管，因此它们不能获得足够的氧气和营养来进行增殖，但它们仍然可以存活。大多数标准的化疗药物甚至很难到达这些细胞，所以它们通常能够恢复，这可能导致疾病复发。这就是为什么我们正在测试化合物，专门针对这些休眠、静止的细胞，”博士后研究员Wojciech Senkowski说。
乌普萨拉大学的研究小组专门创建相关的体外模型，通过使用球体模型来模拟体内静止的癌细胞，以测试它们对药物化合物的影响。通过利用高通量筛选，研究团队能够测试尽可能多的化合物，以增加对癌症细胞如何被靶向的了解，并确定已知的药物，可能被重新用于癌症治疗。
但是他们是怎么做到的呢?
Fryknäs团队早期的药物重新定位研究包括使用康宁®超低附着(ULA)微板培养球状癌症模型。研究小组通过反复试验，发现了将癌细胞培养成3D模型的可复制方法，但这一过程并非一帆风顺。
“在最初的测试中，有一部分是偶然发现的，”Fryknäs说，“培养皿略有倾斜，所以细胞滑到孔的角落并聚集在一起。我们了解到，我们可以在孵化器内使用摇杆来形成球体，但这是费力且复杂的……我们需要一种更标准化的格式。”
在上市之前，Fryknäs的团队得到了尝试康宁公司新球形微板的机会。涂有ULA表面，设计有独特形状的井底，球形微板使3D细胞培养具有高度的可再生生长。可以在同一平板中生成、培养和检测荧光或发光信号，而不需要转移球体，这可以减少变异，增加吞吐量，有利于自动化，并改善高通量筛选平台。
一旦团队转向球形微板，复合测试系统变得更加可重现性和更容易使用。使用球状微板是“显而易见的选择”，Senkowski说。
当测试已经上市的化合物时，这些化合物的临床信息已经存在。在测试现有治疗的新适应症时，可参考临床试验的安全性数据。在高通量研究的情况下，如Fryknäs和他的研究团队正在进行的研究，可以测试数千种潜在的治疗方法，以确定潜在的治疗机会，并进一步增加对肿瘤细胞对现有和潜在的新疗法的反应的理解。
1.张欣，张晓东，张晓东，等。基于三维细胞培养的筛选确定驱虫药物硝唑氧胺作为癌症治疗的候选者。中华肿瘤杂志。2015;(6):1504- 1516。
2.王志强，王志强，王志强，等。用于鉴定多细胞肿瘤中含量依赖药物反应的大规模基因表达谱平台。细胞化学学报。2016;(23):1428-1438。
