医学进展
2014年05月号
医学进展

本应相同的药物敏感性,不同研究却得到不同结果

作者:白蕊

实验室培养的细胞系尽管在模拟临床疾病上有明显的局限性,但仍然是研究癌症所必不可少的。最近加拿大蒙特利尔大学的Haibe-Kains等开展的一项研究发现,两项大型研究中涵盖的相同的数百个细胞系,对数十种药物的敏感性却存在明显不同。这一发现并不是要否定这两项研究的价值,而是警示我们要谨慎解读类似研究的数据。

第一个用来大规模筛选抗癌活性化合物的细胞系库是NCI-60,它由60个不同的人类癌细胞系组成,自1988年以来利用这些细胞系已经筛选出了超过10万种化合物。由于这些细胞系已经在DNA、RNA、蛋白质和染色体水平上得到了阐明,因此它们对药物的敏感性可以与其分子学异常关联起来。但60个毕竟相对较少。2012年3月,癌细胞系百科全书(Cancer Cell Line Encyclopedia,CCLE)发布了1036个细胞系的基因表达谱,及其对24种药物的敏感性;癌症基因组计划(Cancer Genome Project,CGP)则公布了727个细胞系的基因表达谱,及其对138种药物的敏感性。两项研究发表的文章中还包括了一些细胞系的基因拷贝数和基因组测序,以及蛋白质组数据。这些大量的数据被众多实验室用于指导癌症分子机制研究、发展新的治疗理论,以及与临床研究相结合。

Haibe-Kains等对CCLE和CGP两套数据中都有的471个细胞系、15种药物和12187个基因进行了比较,分析了基因表达与药物敏感性的一致性。结果发现,两套数据的一致性相当低。这两项原始研究都得到了精心的开展、细心的记录,也没有证据提示这些明显的不同是由于两个团队的失误引起的。那么,不同的根源在哪儿呢?理论上说,可能是由于基因表达谱、药理学检验、计算方法的不同,或其中任意组合而引起的。

Haibe-Kains等发现,由微阵列研究获得的基因表达谱在两项研究中有非常高的一致性,而药理学检验却并不那么一致。但这也没什么奇怪的,因为CGP和CCLE采取的是不同的药理学检测手段。CGP在细胞与药物共培养72小时后,用还原酶的产生评价代谢活性;而CCLE在培养72小时~84小时后,通过测定供能分子ATP的水平评价代谢活性。ATP是活细胞新陈代谢的一个指标,对其进行定量测定可检测培养物中活细胞的数目。

Haibe-Kains等由此主张,研究者间使用的药理学检测方法应标准化。一旦研究团体确定了标准应该是什么,那么标准化无疑将有益于研究间的比较以及质量的确保。然而,就本文中所述的CGP和CCLE的例子而言,这两个团队更迫切需要做的是找出造成差异的原因。(作者:白蕊)

参考文献:《Nature》2013;504:381-383


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