抗癌药物的筛选评价,非临床研究临床试验的介绍

化疗药物的筛选与评价

    化疗药物的筛选可采用各种不同的方法，但总的来说可归纳为两大类，一类是按已往经验来寻找新药，另一类则是按肿瘤生物学和分子生物学特征来推断及设计新药。筛选的方法难易程度不等，但关键是这些系统必须能在较短的时间内筛选大量的化合物。化疗药物筛选的主要目的是找出具有发展前途的先导化合物，然后对这些化合物作进一步的改进使其适用于临床治疗。

    下面将着重讨论美国国立癌症研究所（NCI）现采用的化疗药物筛选方法，并对其它方法亦作一简要的介绍。

    一、NCI所用的体外化疗药物筛选法

    简单地说，NCI的体外化疗药物筛选系统由60种不同的人体肿瘤细胞株组成，测定每个受试化合物在一定浓度范围抑止各肿瘤细胞的生长的能力或细胞毒性程度。以常规采用的筛选试验为例，在实验开始前一天，所有60种肿瘤细胞株细胞先接种在96孔细胞培养板上，然后将受试化合物10倍梯度稀释，一般最高浓度采用10－4mol。每种化合物试验5种不同浓度。样品加入细胞悬液后培育48小时。此后用细胞染色法测定细胞的生长曲线，用sulforhodamine染色，再测定吸光度用以估计细胞数目。根据比色结果画出60条剂量一反应曲线，然后计算出50％生长抑止浓度（GI50），100％生长抑止浓度（TGI）以及50％细胞死亡浓度（LC50）。再将各细胞系的GI50、TGI和LC50汇总画出均数图，从此图可以大致看出该化合物对不同的肿瘤细胞株的抑止能力。然后用计算机进行计算、模拟、比较，评价受试化合物的特征是否与某一类已知化疗药物类似，从而推测可能存在的抗癌机制。据统计，NCI到目前为止已筛选了近460000种化合物。用NCI体外化疗药物筛选系统得出的数据也可用于指导将来对主要化合物的改造，使化合物的药理及毒理性质更为理想。

    二、以分子生物学为基础的化疗药物筛选方法

    近年来，对肿瘤的分子生物学研究取得了很大的进展，这给化疗药物的发展提供了一些新的目标。现在已有许多采用X射线衍射、蛋白结晶、基因配对等方法来推断及设计抗癌药物。这些方法往往开拓了一些全新的途径，但其缺点是这些化合物不一定对肿瘤细胞有选择性。另外，这些化合物是否能进入肿瘤细胞也是一大问题。因此，任何采用非细胞系统筛选的化合物都必须经过细胞系统以及合适的动物模型的检定才能进入临床试验。

    三、经典的化疗药物筛选模型  

    1985年NCI建立体外细胞筛选系统。在此之前，NCI抗癌药物的筛选方法主要采用体内肿瘤模型来进行。将白血病细胞株L1210及P388植入免疫缺陷鼠体内，待肿瘤长成后再给予不同剂量的筛选化合物，然后观察所试化合物是否能抑制肿瘤细胞的生长，甚至使肿瘤细胞死亡、消失。然后再作计算分析，得出最小抑制剂量、中位抑制剂量、LC50等指标；以这些指标作为衡量受试化合物的抗癌作用强度。这一方法的优点是得到的药物可穿过细胞膜以及某些生理屏障，缺点是所得到的药物仅对快速分裂的肿瘤（如白血病、淋巴瘤）疗效较好，而对实体瘤的治疗远不尽人意。针对这一问题，  NCI在1985年对抗癌药物的筛选过程作了如下重大改变：①利用以肿瘤种类为指导的体外细胞筛选法取代体内筛选法；②利用实体瘤细胞株取代白血病细胞株；③用相对小量的原始材料用于初筛；④重新强调利用生物实验指导天然物中具抗癌活性成分的筛选。

    体内实验的免疫缺陷鼠肿瘤模型现已不常用于药物的初筛，而常规用于对初筛所得的先导药物作进一步测试以观察评估化合物对不同的实体瘤的治疗作用。