一種臨床個(gè)體化組合用藥的篩選系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種臨床個(gè)體化組合用藥的篩選系統(tǒng)及 其方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在疾病治療上，目前普遍的做法是按照各類疾病的用藥指南來(lái)規(guī)范操作。運(yùn)樣的 做法對(duì)于一般疾病的治療效果比較理想，同時(shí)也避免了治療不規(guī)范帶來(lái)的醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)和醫(yī)患 矛盾。但對(duì)于像腫瘤運(yùn)樣個(gè)性化傾向非常強(qiáng)的疾病，按照規(guī)范的用藥指南進(jìn)行治療，大量的 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：效果不佳，尤其晚期腫瘤的治愈率很低。運(yùn)也間接地反應(yīng)出：目前規(guī)范統(tǒng)一 的治療做法用于個(gè)性化非常強(qiáng)的疾病還不恰當(dāng)。
[0003] 如何針對(duì)具體患者，合理科學(xué)地制定出個(gè)性化的治療方案，是解決運(yùn)類問(wèn)題的關(guān) 鍵，也是醫(yī)學(xué)界近幾十年來(lái)一直希望攻克的難題。醫(yī)學(xué)研究者從W下幾方面做了大量的研 究探索:其一，即傳統(tǒng)方法(現(xiàn)今正在進(jìn)行的）：試圖從過(guò)往的大量個(gè)案中，總結(jié)出共性規(guī)律， 再用于個(gè)體患者的治療，其結(jié)果是療效低，已被證明治療風(fēng)險(xiǎn)很大。其二，試圖找到某種機(jī) 理或原因：如測(cè)試患者基因的變化，W此來(lái)對(duì)應(yīng)制定治療方案，運(yùn)種做法還在研究之中。其 Ξ，采用患者的組織或細(xì)胞，進(jìn)行體外藥物敏感性試驗(yàn);或采用患者的組織，移植到實(shí)驗(yàn)動(dòng) 物身上，例如小鼠，進(jìn)行藥敏試驗(yàn);運(yùn)種做法也在臨床探索中。
[0004] 其一做法中，制定治療方案的依據(jù)基本與具體患者無(wú)關(guān);其二做法中，制定治療方 案的依據(jù)與患者有少許關(guān)聯(lián)，代表性不夠;其Ξ較之其一與其二做法，其最重要的特點(diǎn)是試 驗(yàn)樣本基本能夠代表患者的病理特征，具有很好的代表性。需要說(shuō)明一點(diǎn)，樣品的復(fù)雜度越 高、越完整、越完備則代表性越強(qiáng)。依照從人的個(gè)體，人的組織或細(xì)胞，人的基因的排序，其 代表性及完備性依次降低。
[0005] 腫瘤疾病發(fā)展到中晚期，腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散至全身，只能通過(guò)向人體輸入藥物，藥物在 全身循環(huán)流動(dòng)，與病灶作用，達(dá)到治療目的。傳統(tǒng)的腫瘤藥敏試驗(yàn)普遍應(yīng)用于新藥研究上， 少量用在臨床上，并且只是做單藥篩選或驗(yàn)證指南方案。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤存在多祀 點(diǎn)特征，即僅靠單藥難W有效抑制其生長(zhǎng)，需要聯(lián)合用藥才能有效控制腫瘤生長(zhǎng)。
[0006] 但由于導(dǎo)致腫瘤產(chǎn)生的影響因素很多，腫瘤產(chǎn)生與影響因素之間是一種非線性復(fù) 雜關(guān)系。目前已批準(zhǔn)上市的腫瘤藥物達(dá)一、二百種，每個(gè)醫(yī)院常用的藥物達(dá)幾十種之多。對(duì) 于某個(gè)體患者，需要從幾十乃至數(shù)百種藥物群中，通過(guò)藥敏試驗(yàn)，來(lái)篩選出治療方案。若采 用聯(lián)合用藥，進(jìn)行藥物組合試驗(yàn)時(shí)，往往因?yàn)樵囼?yàn)組合量巨大而導(dǎo)致篩選困難，效果不理想 等，因此往往需要借助于復(fù)雜性科學(xué)方法及專用工具來(lái)提高對(duì)組合藥物的篩選。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提出一種操作簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)的臨床個(gè)體化組合用藥的篩選系 統(tǒng)。
[000引本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種操作簡(jiǎn)單、高效率的臨床個(gè)體化組合用藥的篩 選方法。
[0009] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0010] -種臨床個(gè)體化組合用藥的篩選系統(tǒng)，包括送樣裝置、反應(yīng)裝置、藥物配制裝置、 數(shù)據(jù)采集裝置和用于藥物配制設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理的DMX專家系統(tǒng)；
[0011] 所述送樣裝置，用于將樣品送至所述反應(yīng)裝置；
[0012] 所述反應(yīng)裝置，用于培養(yǎng)樣品和用于實(shí)現(xiàn)樣品與藥物藥敏反應(yīng)的裝置，所述反應(yīng) 裝置包括所述藥物配置裝置和所述數(shù)據(jù)采集裝置；
[0013] 所述藥物配置裝置由所述DMX專家系統(tǒng)控制其所需藥物的配制，并將配制的藥物 與培養(yǎng)獲得的樣品進(jìn)行反應(yīng)，所述數(shù)據(jù)采集裝置用于采集樣品及藥敏反應(yīng)的數(shù)據(jù)，并將數(shù) 據(jù)傳至所述DMX專家系統(tǒng)。
[0014] 進(jìn)一步說(shuō)明，所述反應(yīng)裝置的反應(yīng)載體為細(xì)胞多孔盒或試驗(yàn)動(dòng)物體。
[0015] 進(jìn)一步說(shuō)明，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、酶標(biāo)儀、巧光儀或基因測(cè) 試儀中的至少一種。
[0016] 進(jìn)一步說(shuō)明，所述DMX專家系統(tǒng)依次包括多變量組合設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、數(shù)值變換子系 統(tǒng)、數(shù)據(jù)運(yùn)算子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)。
[0017] 使用上述的一種臨床個(gè)體化組合用藥的篩選系統(tǒng)的篩選方法，包括如下步驟：
[0018] (1)樣品準(zhǔn)備:樣品由所述送樣裝置置于所述反應(yīng)裝置中進(jìn)行培養(yǎng)；
[0019] (2)藥物配制:根據(jù)腫瘤類別及藥物儲(chǔ)備，將藥物明細(xì)及血峰濃度數(shù)據(jù)傳至DMX專 家系統(tǒng)，經(jīng)運(yùn)算后輸出藥物配比試驗(yàn)方案，并由所述藥物配置裝置進(jìn)行藥物的配制；
[0020] (3)藥敏反應(yīng):將步驟(2)配制獲得的藥物與培養(yǎng)獲得的樣品進(jìn)行藥敏反應(yīng)；
[0021] (4)數(shù)據(jù)采集:數(shù)據(jù)采集裝置對(duì)步驟(3)中藥敏反應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；
[0022] (5)數(shù)據(jù)分析:數(shù)據(jù)采集裝置將采集的數(shù)據(jù)傳至DMX專家系統(tǒng)，并由DMX專家系統(tǒng)進(jìn) 行數(shù)據(jù)分析，并輸出相應(yīng)的優(yōu)化結(jié)果。
[0023] 進(jìn)一步說(shuō)明，所述步驟(1)中的樣品包括臨床采集的組織或體液、經(jīng)細(xì)化的組織W 及經(jīng)剝離、傳代培養(yǎng)的細(xì)胞中的任意一種。
[0024] 進(jìn)一步說(shuō)明，所述步驟（1)中的樣品的培養(yǎng)為在細(xì)胞多孔盒中培養(yǎng)或移植于試驗(yàn) 動(dòng)物體內(nèi)生長(zhǎng)中的任意一種。
[0025] 進(jìn)一步說(shuō)明，所述樣品在細(xì)胞多孔盒中培養(yǎng)時(shí)，步驟(4)中的數(shù)據(jù)采集方式為直接 通過(guò)數(shù)碼照相、掃描采集細(xì)胞盒各孔的影像數(shù)據(jù)中的任意一種;或間接通過(guò)MTT、ATP、基因 測(cè)試的方法采集數(shù)據(jù)中的任意一種。
[0026] 進(jìn)一步說(shuō)明，所述樣品移植于試驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)生長(zhǎng)時(shí)，步驟(4)中的數(shù)據(jù)采集方式為 通過(guò)透視影像掃描采集數(shù)據(jù)或解剖、測(cè)試方法采集數(shù)據(jù)中的任意一種。
[0027] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過(guò)所述臨床個(gè)體化組合用藥的篩選系統(tǒng)，具有操作 簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)，適合各類腫瘤的藥物篩選的特點(diǎn)；克服了由于試驗(yàn)組合量巨大，篩選程序 復(fù)雜，篩選效率低的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化的循證醫(yī)學(xué)，科學(xué)合理的對(duì)癥下藥，避免盲目、不合 理的過(guò)度治療，減輕患者病疼和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的臨床個(gè)體化組合用藥的篩選系統(tǒng)示意圖；
[0029] 其中：送樣裝置1，反應(yīng)裝置2,藥物配制裝置3,數(shù)據(jù)采集裝置4，DMX專家系統(tǒng)5。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖并通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0031] -種臨床個(gè)體化組合用藥的篩選系統(tǒng)，包括送樣裝置1、反應(yīng)裝置2、藥物配制裝置 3、數(shù)據(jù)采集裝置4和用于藥物配制設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理的DMX專家系統(tǒng)5;
[0032] 所述送樣裝置1，用于將樣品送至所述反應(yīng)裝置2;
[0033] 所述反應(yīng)裝置2,用于培養(yǎng)樣品和用于實(shí)現(xiàn)樣品與藥物藥敏反應(yīng)的裝置，所述反應(yīng) 裝置2包括所述藥物配置裝置3和所述數(shù)據(jù)采集裝置4;
[0034] 所述藥物配置裝置3由所述DMX專家系統(tǒng)5控制其所需藥物的配制，并將配制的藥 物與培養(yǎng)獲得的樣品進(jìn)行反應(yīng)，所述數(shù)據(jù)采集裝置4用于采集樣品及藥敏反應(yīng)的數(shù)據(jù)，并將 數(shù)據(jù)傳至所述DMX專家系統(tǒng)5。
[0035] 本發(fā)明提出的一種臨床個(gè)體化組合用藥的篩選系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)特定樣品的培養(yǎng)，并 通過(guò)所述DMX專家系統(tǒng)5對(duì)藥物進(jìn)行多變量組合配制設(shè)計(jì)和對(duì)藥敏反應(yīng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算及分析， 從而有效地提供關(guān)于不適合的藥物種類、可優(yōu)先考慮使用的藥物種類、最優(yōu)化的治療方案 等重要信息，提高組合藥物的篩選效率。
[0036] 數(shù)據(jù)采集裝置4采集樣品的信息數(shù)據(jù)后，由所述DMX專家系統(tǒng)設(shè)定試驗(yàn)和選擇試驗(yàn) 所需的藥物，所需的藥物信息傳遞給所述藥物配置裝置3,并由所述藥物配制裝置3進(jìn)行藥 物的配制，配置完成后由所述藥物配置裝置3將配制的藥物與培養(yǎng)獲得的樣品在所述反應(yīng) 裝置2中進(jìn)行藥敏反應(yīng)，由數(shù)據(jù)采集裝置4將反應(yīng)數(shù)據(jù)采集，并傳至所述DMX專家系統(tǒng)5進(jìn)行 數(shù)據(jù)分析，輸出結(jié)果。
[0037] 由于導(dǎo)致腫瘤產(chǎn)生的影響因素很多，即腫瘤產(chǎn)生與影響因素之間存在相關(guān)關(guān)系， 而非簡(jiǎn)單的因果關(guān)系，并且影響因素間的相關(guān)關(guān)系是一種非線性復(fù)雜關(guān)系。目前已批準(zhǔn)上 市的腫瘤藥物達(dá)一、二百種，每個(gè)醫(yī)院常用的藥物達(dá)幾十種之多。
[0038] 而本發(fā)明通過(guò)所述臨床個(gè)體化組合用藥的篩選系統(tǒng)，對(duì)于如個(gè)性化傾向非常強(qiáng)的 腫瘤疾病，可W針對(duì)具體患者，可從幾十乃至數(shù)百種藥物群中，通過(guò)特定的組織或細(xì)胞進(jìn)行 藥敏試驗(yàn)，即高效可靠地篩選出少量高關(guān)聯(lián)度的試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行藥敏試驗(yàn)，并對(duì)個(gè)體的試驗(yàn)大 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，篩選出優(yōu)化的個(gè)性化藥物組合治療方案。具有操作簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)，適合各 類腫瘤的藥物篩選的特點(diǎn)；克服了由于試驗(yàn)組合量巨大，篩選程序復(fù)雜，篩選效率低的問(wèn) 題，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化的循證醫(yī)學(xué)，科學(xué)合理的對(duì)癥下藥，避免盲目、不合理的過(guò)度治療，減輕患 者病疼和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
[0039] 進(jìn)一步說(shuō)明，所述反應(yīng)裝置2的反應(yīng)載體為細(xì)胞多孔盒或試驗(yàn)動(dòng)物體。
[0040] 由于在所述細(xì)胞多孔盒中進(jìn)行體外藥敏試驗(yàn)，周期較短，費(fèi)用低，臨床應(yīng)用接受度 高;在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體中進(jìn)行藥敏試驗(yàn)，個(gè)體化差異突出，但周期較長(zhǎng)，費(fèi)用高，臨床應(yīng)用接受度 低，根據(jù)W往的研究表明：體內(nèi)與體外藥敏試驗(yàn)存在高概率的正相關(guān)性。因此應(yīng)根據(jù)具體情 況來(lái)選定所述反應(yīng)裝置2，有利于樣品的培養(yǎng)和進(jìn)行藥敏反應(yīng)。
[0041] 進(jìn)一步說(shuō)明，所述數(shù)據(jù)采集裝置4包括數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、酶標(biāo)儀、巧光儀或基因測(cè) 試儀中的至少一種。
[0042] 根據(jù)所述反應(yīng)裝置2的不同和后續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析需要，來(lái)選擇一種或多種 相應(yīng)的所述數(shù)據(jù)采集裝置4;例如數(shù)碼相機(jī)主要是進(jìn)行影像采集，而酶標(biāo)儀可用于酶聯(lián)免疫 測(cè)定，細(xì)胞增殖與毒性分析，細(xì)胞調(diào)亡檢測(cè)等;在所述細(xì)胞多孔盒中，通過(guò)數(shù)碼照相機(jī)等來(lái) 采集細(xì)胞盒各孔的影像，而在試驗(yàn)動(dòng)物體中，則通過(guò)X-射線等透視影像掃描來(lái)采集數(shù)據(jù)。
[0043] 進(jìn)一步說(shuō)明，所述DMX專家系統(tǒng)5依次包括多變量組合設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、數(shù)值變換子系 統(tǒng)、數(shù)據(jù)運(yùn)算子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)。
[0044] 所述DMX專家系統(tǒng)主要用于在藥物配制過(guò)程中