个性化治疗的理想研究模型：原代肿瘤细胞

永生肿瘤细胞系 (immortalized cancer cell lines)，如HeLa, A549，HepG2等，是肿瘤研究的常用体外 (in vitro) 模型，具有容易获得，能快速扩增，培养难度低的优点。但是，这种看似带来巨大方便的模型 ，却成为抗肿瘤药物治疗“从实验室到病床”转化的巨大障碍[1]。

1. 永生肿瘤细胞系无法准确代表肿瘤体内状态

首先，永生肿瘤细胞系在建立过程中，会通过病毒，端粒酶逆转录酶等方法引入致癌基因，从而使细胞获得永生能力[2]。而且，细胞在多次传代中，其生理状态也会为了适应体外培养环境而发生改变。因此，永生肿瘤细胞系基因组在长期体外培养过程中累积了大量基因突变，所以无法准确反映、代表肿瘤细胞的体内状态。

2. 永生肿瘤细胞系无法反映肿瘤异质性

细胞系都是由单一族群细胞组成的，无法反映肿瘤的异质性。研究表明，肿瘤组织并不是由单一的细胞组成的，而是包含了不同族群的细胞。而肿瘤的异质性对抗癌药物效果也起着关键的决定因素[3]，近年来也越来越多人关注肿瘤的异质性，并延伸出了相应的学科，如肿瘤微环境，个性化治疗等。

图1：肿瘤异质性，肿瘤细胞是由不同种类的细胞组成的，包括健康细胞，良性肿瘤细胞和恶性肿瘤细胞。

因此，和细胞系比起来，从病人组织分离下来的原代肿瘤细胞不经过任何转化、改造，和永生肿瘤细胞系比起来，原代肿瘤细胞的生理状态更加接近细胞在体内的环境，而且和体内动物模型相比起来更容易建立，近年来被众多实验室选择为肿瘤治疗和个性化治疗研究的模型[1]。

目前*常用的方法都是把肿瘤组织被消化成单个细胞后，把原代肿瘤细胞培养在组织特定的完全培养基中。但是这种完全培养基会容易导致良性细胞过度生长，恶性细胞逐渐丢失。不仅如此，不同亚群的肿瘤细胞也会在培养过程中慢慢丢失，使细胞类型被“同化”，*终无法反映肿瘤的异质性。

图2：常用原代肿瘤细胞培养方法[1]。

3. PromoCell原代肿瘤细胞培养系统

具有30年细胞生物经验的PromoCell所推出的原代肿瘤细胞培养系统 (Primary cancer culture system) ，取代了传统方法中使用的完全培养基，用于培养肿瘤组织中分离下来的原代肿瘤细胞。

PCCS培养系统和传统原代肿瘤细胞培养方法相比，有以下优势：

1. 选择性地支持恶性细胞生长，抑制良性细胞如基质细胞，成纤维细胞的生长；
2. 不同亚型的恶性肿瘤细胞会被保留，从而真实反应肿瘤的异质性；
3. 实现原代肿瘤细胞的长期培养；
4. 支持不同来源的实体肿瘤组织；
5. 实验操作简单，不需要复杂技术。

图4：PromoCell的原代肿瘤细胞培养系统实验流程图。

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Ref:
[1] Mitra A, Mishra L, Li S. Technologies for deriving primary tumor cells for use in personalized cancer therapy. Trends Biotechnol. 2013;31(6):347‐354. doi:10.1016/j.tibtech.2013.03.006
[2] Irfan Maqsood, M., Matin, M.M., Bahrami, A.R. and Ghasroldasht, M.M. (2013), Immortality of cell lines: challenges and advantages of establishment. Cell Biol Int, 37: 1038-1045. doi:10.1002/cbin.10137
[3] https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMe1200656