一种用于肿瘤体外诊断的试剂盒及其使用方法与流程

本发明属于肿瘤患者药物筛选，具体涉及一种用于肿瘤体外诊断应用的试剂盒及其使用方法。

背景技术：

1、肿瘤是严重威胁人类生命健康的全球性问题，肿瘤与免疫系统的关系极为复杂，肿瘤免疫疗法通过强化机体抗肿瘤免疫应答，调动机体自身的免疫系统对肿瘤细胞进行杀灭和抑制其增殖，在多种肿瘤治疗领域取得了重大突破。其中，免疫疗法成为继分子靶向治疗后改善恶性肿瘤患者存活的又一新兴疗法。而免疫检查点抑制剂(ici)，则是免疫治疗的一种有效方式，一般作为晚期癌症患者的最后治疗手段，目前全世界共获批21款icis(商品名)，13款pd-1药物，5款pd-l1药物，1款ctla-4药物，1款lag-3药物，1款pd-1/ctla4双抗。免疫联合策略不断丰富，如免疫联合免疫(食管癌、肝癌新增)、免疫联合抗血管生成等。但是临床获益的患者却很少，医生如何为患者选择用药及其组合是目前免疫治疗最大的障碍，而随着ici的上市产品增多，临床适应症的增多，患者的体外临床疗效预测以便为患者选择最佳的ici药物，成为ici是否能够临床有疗效的关键。

2、pd-l1表达、肿瘤突变负荷(tmb)与微卫星不稳定(msi)是ici治疗研究较为深入的生物学标志物，其他一些潜在的生物标志物也得到发掘和验证。但总体上，目前这些生物标志物用于预测ici对多类晚期肿瘤的疗效尚缺乏高质量证据支持，研究中可能需要联合使用多项指标，并进一步寻找和验证有效的生物标志物。其中，pd-l1表达是现阶段官方和大家都认可度比较高的biomarker了。但除了肿瘤细胞表达pd-l1之外，淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞以及间质细胞也会有pd-l1表达，从而抑制免疫功能。

3、肿瘤浸润淋巴细胞(tumorinfiltratinglymphocyte,til)，含有针对肿瘤特异性突变抗原的t细胞，t细胞是杀伤肿瘤最强的免疫细胞。肿瘤患者的til细胞由于各种原因受到了抑制，不能有效杀伤肿瘤。通过一些体外培养方法把这些til细胞扩增、处理，再回输给患者，发挥抗肿瘤的作用，这样的疗法就叫做til细胞疗法。由于t细胞在长期不断地处于与入侵病原体或肿瘤细胞的战斗中，持久的暴露于抗原/炎症下，一批一批t细胞逐渐失去效应功能，记忆t细胞特征也开始缺失，这一过程，就被称为t细胞耗竭(tcellexhaustion)。

4、t细胞耗竭是目前抗癌免疫疗法的主要障碍。耗竭的t细胞，细胞因子产生缺陷，早期：il-2和tnf产生缺陷；衰竭期：ifn-γ产生缺陷。耗竭的t细胞，既失去产生如il-2、tnfα等具有抗击肿瘤细胞因子的能力，又失去了增殖能力和细胞毒作用。随着t细胞的耗竭，病原体或肿瘤细胞往往趁机兴风作浪，对人体造成伤害。

5、免疫检查点抑制剂可逆转t细胞耗竭状态。t细胞耗竭的主要原因为免疫抑制性受体表达增加，如pd-1、ctla-4、tim-3等，免疫检查点抑制剂可以阻断这些信号，逆转耗竭的t细胞，恢复肿瘤微环境肿瘤浸润t细胞(til)功能。t细胞耗竭显然在肿瘤免疫、感染免疫、自身免疫都发挥着重要作用。pmid32396847工作发现处于耗竭中期的t细胞，对于免疫检查点抑制剂治疗的响应最好，且能够恢复t细胞的细胞毒性功能。因而，基于t细胞耗竭分期(或者耗竭t细胞亚型)的伴随诊断(比如texint的比例)，应该对于更好发挥免疫检查点抑制剂治疗效果，能够起到积极作用。

6、除了肿瘤异质性常导致肿瘤治疗失败，肿瘤的另一个特征是肿瘤难以被消灭的原因，即“肿瘤微环境”。免疫细胞想要干掉肿瘤细胞的前提是，得有免疫细胞存在，“冷肿瘤”和“热肿瘤”即是肿瘤微环境中免疫细胞浸润状态不同的分类。有免疫细胞存在的“热肿瘤”一般可以选择ici，反之相反。在保留肿瘤微环境的情况下使用ici对肿瘤浸润淋巴细胞til进行激活，对“热肿瘤”具有临床显见的治疗前景。

7、然而，现有技术只发现ici可逆转t细胞的耗竭状态，可使t细胞恢复活力杀伤肿瘤细胞，对于肿瘤的治疗具有极大的临床价值。但由于人体肿瘤基质和复杂的多细胞微环境很难在临床前模型中完全概括和体现，现有技术仍未公开对于不同肿瘤如何选择合适的ici药物。因此，对于如何提供用于筛选合适的ici药物治疗肿瘤疾病的试剂盒，仍然是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种肿瘤体外诊断的试剂盒及其使用方法，旨在解决现有技术中难以选择合适的ici药物及其组合的问题。

2、一方面，本发明提供了一种用于肿瘤体外诊断的试剂盒，包括气泡凝胶试剂、pde培养水溶液和激活试剂。

3、所述气泡凝胶试剂按照质量份包括5-45质量份pluronicf127和30-60质量份的透明质酸。

4、所述pde培养水溶液按照体积份包括10-50体积份的胎牛血清、dmem培养基和广谱抗生素，所述pde培养水溶液的ph值为6.7-7.6。

5、所述激活试剂包括若干份不同的ici。

6、优选的方案，所述气泡凝胶试剂内布满有纳米和/或微米级的气泡。

7、基于上述方案，气泡凝胶试剂内布满有纳米和/或微米级的气泡可以为外植体提供持续的养分气体。

8、优选的方案，每100体积份中的所述气泡凝胶试剂中，包括5-45质量份pluronicf127和30-60质量份的透明质酸；1体积份：1质量份＝1ml:1g。

9、优选的方案，每100体积份中的所述气泡凝胶试剂中，包括30质量份pluronicf127和50质量份的透明质酸。

10、基于上述方案，所选用的pluronicf127具有较高的稳定性、透明度和室温下的热可逆凝胶能力。透明质酸具有优良的粘附性和流变性。

11、优选的方案，所述广谱抗生素包括25-50ug/ml的青霉素和10-50ug/ml的链霉素。

12、优选的方案，所述pde培养水溶液分装在若干个容器内。

13、基于上述方案，将pde培养水溶液分装在若干个容器内方便使用与外植体培养过程中pde培养水溶液的更换。

14、优选的方案，所述ici为pd-1抗体、ctla-4抗体、lag3抗体和tim3抗体中的至少一种。

15、基于上述方案，所述pd-1抗体、ctla-4抗体、lag3抗体和tim3抗体在肿瘤细胞中高度表达，使用不同的ici类型及其组合，针对不同患者的肿瘤筛选出具有更优的ici药物。

16、本发明另一方面还提供了一种用于肿瘤体外诊断的试剂盒的使用方法，包括以下步骤：

17、s1、气泡凝胶的包被：将气泡凝胶试剂用37℃水浴溶解获得气泡凝胶溶液，将气泡凝胶溶液移至细胞培养板的孔内包被，将包被后的细胞培养板放入温度为37℃且含有5％co2的培养箱中放置4-8小时，取出细胞培养板，吸去多余的凝胶；

18、s2、外植体的制备：对肿瘤活组织进行连续切片，使获得的切片直径>0.5厘米，厚度为100-400微米的外植体；

19、s3、外植体的培养：将外植体放置于细胞培养板的孔内，放入外植体后在各个孔内加入1-3ml pde培养水溶液并覆盖外植体，放入温度为37℃且含有5％co2的培养箱中培养。培养期间，每隔3-4天替换一次培养板孔内的pde培养水溶液；

20、s4、t细胞激活阶段：在各个孔中加入不同的ici激活t细胞。

21、优选的方案，在步骤s1中，将气泡凝胶溶液移至细胞培养板的孔内包被的过程中，所述细胞培养板为24孔板，所述细胞培养板一个孔内移入1-1.5ml气泡凝胶溶液。

22、基于上述方案，试剂用量少不造成浪费，可设置不同实验组进行对比。

23、优选的方案，在步骤s2中，所述外植体的制备全程在无菌条件下进行。

24、基于上述方案，在无菌条件下制备外植体可避免外植体培养过程中发生感染变质。

25、优选的方案，在步骤s3中，每隔3-4天替换一次培养板孔内的pde培养水溶液的过程中，从细胞培养板的孔内液面上部吸弃500-750μl，再添加500-750μl新鲜的pde培养水溶液。

26、基于上述方案，少量吸取更换pde培养水溶液可确保外植体培养过程中有足够的营养供给。

27、本发明的有益效果为：

28、本发明中一种用于肿瘤体外诊断的试剂盒，使用气泡凝胶溶液包被细胞培养板与pde培养水溶液对肿瘤外植体进行体外培养，使其与人体肿瘤基质和复杂的多细胞微环境保持一致并保持活性，经过不同份的ici刺激t细胞，逆转t细胞耗竭状态并恢复活力，恢复并增强了t细胞抗击肿瘤细胞因子的能力，提高t细胞增殖能力和细胞毒作用，解决了t细胞耗竭导致杀伤肿瘤细胞的活性下降的问题，通过对比不同ici对于患者肿瘤的对t细胞的刺激效果，快速选择最佳的ici药物，为患者提供更合适的治疗方案。