基于食管癌体外培养多细胞肿瘤球的紫杉醇药物质谱成像代谢组学研究

作者：储小平; 臧清策; 刘家兴; 李丽美; 马立颖; 贺玖明; 张瑞萍^*; 再帕尔·阿不力孜

来源：药学学报, 2022, 57(03): 793-801.

DOI：10.16438/j.0513-4870.2021-1489

• 多细胞肿瘤球
• 质谱成像
• 代谢组学
• 紫杉醇
• 食管癌细胞

体外培养多细胞肿瘤球(multicellular tumor spheroids, MCTS)可以模拟体内肿瘤组织结构与代谢特征,对于研究肿瘤细胞代谢表型及其药物干预机制具有重要意义。本研究构建食管癌MCTS,经紫杉醇(paclitaxel,PTX)普通注射液、紫杉醇脂质体和白蛋白结合型紫杉醇三种剂型分别处理后制备MCTS冰冻切片,采用空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像技术(AFADESI-MSI)建立了MCTS质谱成像分析方法,实现了对紫杉醇不同剂型处理后PTX在MCTS中渗透和富集过程的可视化,并对紫杉醇注射液组开展了空间分辨代谢组学研究。结果表明,紫杉醇在MCTS模型中的渗透和富集行为与剂型有关,紫杉醇注射剂给药后MCTS中内源性代谢物变化具有时间和空间特征,最初的0～4 h MCTS代谢变化以中高极性代谢物和一些脂类代谢物的下调为主,主要发生在MCTS中心区域;给药8～72 h, MCTS代谢变化以脂类代谢物上调为主,主要发生在MCTS外周区域。本研究将体内相关性强的MCTS模型与免标记、高灵敏、高覆盖的质谱成像技术相结合,为药物代谢组学研究提供了新的方法策略。

• 单位
  中国医学科学院; 分子肿瘤学国家重点实验室; 北京协和医学院; 药物研究所; 中央民族大学; 天然药物活性物质与功能国家重点实验室