上上星期三的下午时分, 我那位在中科院生物研究所工作的昔日老同学刘磊, 突然间于微信之上发送过来了一张照片。照片当中呈现的乃是摆放得整整齐齐的一溜排用于细胞培植的培养瓶, 培养瓶的底部紧紧贴着数量众多极为细密的标签, 标签之上书写着诸如“HepG2”、“A549”、“MCF-7”这般的编号。我向他盘问这是在做什么事情, 他长吁一口气说道: “兄弟呀, 我这长达大半年的时间都沉浸在细胞房之内, 目的全在于把一个具体的项目给成功搞定。”。
刘磊今年三十五岁, 于实验室工作快十年, 主要从事抗肿瘤药物筛选。以往他一直觉得这份工作颇为安稳, 每日从事配培养基、传细胞、跑蛋白印记之事, 日子过得不慌不忙。然而去年年底, 其课题组承接制药厂一个大订单, 要求筛选出三种可抑制特定肿瘤细胞株增殖的化合物。自那之后, 刘磊的生活已然彻底改变了模样。
第一个月, 他依照老办法, 于冷库里找出往昔保存的几种肿瘤细胞株, 以常规培养液培育着, 接着往培养基里添加化合物。结果如何呢? 细胞照旧生长, 抑制率连百分之二十都未达到。刘磊彼时坐在超净工作台前, 凝视着显微镜里那些圆滚滚的细胞而发呆, 心里格外不是滋味。他对我说: “你全然不晓得那种感受, 明明配方是书上所写的, 方法也运用了十几年, 可偏偏就是不行。”。
到了第二个月, 他对问题出在细胞株自身起了疑心。以往他们实验室所用的肿瘤细胞株, 大多是十年前从别的单位购入的。传代次数早早便已超过三十次了。刘磊把相关资料查找了一番, 发觉细胞株每多传一代, 基因组便有可能出现新的突变。表面抗原同样会发生变化。如此这般, 药物作用靶点或许早就不再合适了。他作出了更换另一批具备新来源的细胞株的决定, 此次特地从正规生物资源中心订购了经由ATCC认证的HCT - 116(也就是人结直肠癌细胞株), 还订购了A375(即人黑色素瘤细胞株), 并且同时再度检测了库存里其他株系的支原体污染状况。
事实表明他猜对了, 新获取的HCT-116细胞在96孔板里生长态势极为良好, 添加候选化合物之后, 运用MTT法测出来的抑制率瞬间暴涨至百分之六十, 然而还没等到刘磊开心太长时间, 第三次实验出现了怪异的数据波动, 同一批药物, 上午测定的IC50值与下午测定的相差近乎五倍, 他再三检查了培养箱的温度、CO₂浓度、培养基的pH值, 均无问题。直到最后才发觉, 原来是操作员更换了一瓶全新的胎牛血清, 不同批次的血清对于细胞生长的支持能力存在很大差别, 这直接对药物响应的稳定性产生了影响。
这两年从事生物领域的同学都清楚, 细胞实验最为忌惮的便是这类“玄学问题”。刘磊透露称, 那段时期他晚上回到家都在思索, 是不是培养箱内部存在某些干扰物质, 或者某一种试剂已经过了保质期。他将该问题反馈给了导师, 导师给出建议, 让他去执行一套系统的质控流程: 每次开展实验之前先要进行细胞活力检测, 确保活率处于百分之九十五之上;每过两周运用短串联重复序列分型验证细胞株的身份;所有的实验都要设置三个技术重复以及三个生物学重复。经过这一系列流程操作, 数据最终稳定了下来。
让刘磊视线聚焦于希望的那个月份, 实则是上个月, 在那个月里, 他于不经意间邂逅了一篇专业性文籍, 文籍之中明确阐述了这样一个要点, 即在针对特定肿瘤细胞株展开培育的过程中, 一旦添加低浓度的表皮生长因子, 便能够促使细胞对药物耐受性的表达能力得到显著增强, 进而更为逼真地模拟出体内肿瘤微环境的真实状况, 他经过深思熟虑后作出尝试, 于A549细胞(也就是人肺癌细胞株)的培养液里添加了10纳克每毫升的EGF, 随后再度操作之前所进行的药物筛选实验, 最终所呈现的结果令人大为惊叹, 原本被判定为效果不佳的两种化合物, 在添加了EGF的特定条件之下, 居然展现出了极为显著的抑制效果。这个发现使得课题组对这批候选药物的潜力进行了重新评估,最终从中筛选出了两个具备开发前景的先导化合物。
前几日, 刘磊给我拨了一通电话, 其语气明显显得轻松了许多。他讲如今实验室中小师弟与小师妹全都效仿他那一套细胞实验流程, 甚至于他还整理出一份操作规范悬挂在试验台附近。他说道: “往昔觉得细胞株仅仅是耗材而已, 买回来加以调养用于做实验便可以了。现今方才明白, 每一株细胞都是有着脾性的,你必须摸透它的生长曲线、弄清楚冻存复苏规律、深谙其对血清批次以及生长因子的反应, 才能够切实凭借它得出可靠的数据。”。
我向他询问, 这般辗转反复历经这一整个过程过后值不值得。他表示肯定是值得的。要是当初根本就没有察觉到细胞株的源头出处的问题所在, 没能构建起质量控制体系, 未曾去试着对培养的条件进行优化处理, 那么长达大半年的这段时间就全都白白耗费了。更为关键的一个要点在于, 他当下十分明晰这样的一点情况: 从事肿瘤细胞株相关的实验, 其目的并非仅仅是单纯地去培养细胞, 而是要使得最终所呈现出的实验结果, 能够切实真正不辜负那些正殷切盼望着新型药物到来的患者。






