TCAMDI 122-2023 3D 生物打印腫瘤模型的通用要求

ICS11.040.99CCSC35團 體 標 準T/CAMDI122—20233D生物打印腫瘤模型的通用要求Generalrequirementsfor3D-bioprintedtumormodel2023-12-31發(fā)布 2023-12-31實施中國醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會發(fā)布T/CAMDI122-2023目 次前言 Ⅱ引言 Ⅲ范圍 1規(guī)范性引用文件 1術語和定義 13D生物打印腫瘤模型建立的一般流程 23D生物打印腫瘤模型的藥物敏感性檢測 33D生物打印腫瘤模型的藥物敏感性檢測報告 4數(shù)據(jù)管理 4廢棄物管理 4參考文獻 5IT/CAMDI122-2023前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會增材制造醫(yī)療器械專業(yè)委員會提出并歸口。本文件主要起草人：毛一雷、楊華瑜、黃鵬羽、龐媛、余劍偉、毛雙雙。（本文件首次發(fā)布于2023年IIT/CAMDI122-2023引 言3D生物打印技術通過對載細胞的生物墨水進行三維成型，可提供三維空間架構(gòu)和適宜的細胞微環(huán)境，已逐漸成為組織工程領域的重要工具。3D生物打印腫瘤模型被認為是體外腫瘤模型構(gòu)建的有效方案之一。目前已廣泛應用在如消化系統(tǒng)腫瘤(如肝細胞癌，肝內(nèi)膽管癌，膽囊癌，結(jié)直腸癌，胃癌，胰腺癌)，呼吸系統(tǒng)腫瘤(如肺癌)，口腔腫瘤(如口腔鱗狀細胞癌)，女性生殖系統(tǒng)腫瘤(如卵巢癌，宮頸癌)等癌種。3D生物打印技術的應用需要嚴格的質(zhì)量控制和高水平的技術水準，目前國內(nèi)尚無有關3D生物打3D生物打印體外腫瘤模型的規(guī)范化建立和應用提供必要的指導，對推動腫瘤基礎研究、個體化精準治療等領域具有重要意義。3D生物打印腫瘤模型體外構(gòu)建的專家組基于該技術目前的發(fā)展現(xiàn)狀而制定。為了IIIT/CAMDI122-20233D生物打印腫瘤模型的通用要求范圍本文件規(guī)定了3D生物打印腫瘤模型的通用要求。3D生物打印構(gòu)建的腫瘤模型，以用于腫瘤基礎研究、腫瘤分子亞型診斷、抗腫規(guī)范性引用文件GB19489實驗室生物安全通用要求GB39707醫(yī)療廢物處理處置污染控制標準GB/T38736人類生物樣本保藏倫理要求GB/T42060-2022《醫(yī)學實驗室--樣品采集、運送、接收和處理的要求》藥物臨床試驗質(zhì)量管理規(guī)范(GCP)中華人民共和國藥典術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3D生物打印3Dbioprinting將生物材料和/或生物單元（細胞/細胞團簇/類器官/蛋白質(zhì)/DNA等）按仿生形態(tài)學，生物體結(jié)構(gòu)或細胞特定環(huán)境等要求用“三維打印”的技術手段制造出具有功能化的體外三維生物模型，應用于再生醫(yī)學，癌癥治療，新藥研發(fā)等。3D生物打印腫瘤模型3Dbioprintedtumormodel利用3D生物打印技術生成的用于研究腫瘤生物學、發(fā)展機制以及評估抗腫瘤藥物療效的實驗系統(tǒng)，具有可以模擬腫瘤特性、實用性、可操作性和可重復性等特點。生物墨水bio-ink一種適用于生物制造技術的細胞與載體材料組合配方。半數(shù)抑制濃度IC50半數(shù)抑制濃度(或稱半數(shù)抑制率)是物質(zhì)抑制特定生物或生化功能的效力的量度，表明需要多少特定的抑制物質(zhì)(例如藥物)才能體外抑制50%給定生物過程或生物成分。1T/CAMDI122-20233D簽署知情同意書（醫(yī)療機構(gòu)或第三方檢測單位）3D生物打印腫瘤模型進行藥物敏感性檢測的相關知情同意書。知情同意GB/T38736人類生物樣本保藏倫理要求進行規(guī)范。知情同意內(nèi)容至少應包括：3D生物打印腫瘤模型建立的過程及成功率；藥物敏感性檢測所檢測的藥物種類；腫瘤組織樣本的利用以及剩余腫瘤樣本的處理，充分保障患者的隱私信息及生物信息安全；3D藥物敏感性檢測的收費標準及耗時；參與藥物敏感性檢測的人員等。腫瘤組織采集與送檢組織樣本的采集應當符合GB/T42060-2022《醫(yī)學實驗室--樣品采集、運送、接收和處理的要求》的相關要求，部分細節(jié)略有不同。盡可能多采集腫瘤細胞含量高的腫瘤組織，剔除冗余以及活性不佳的組織，保留活性良好的組織。(推薦℃)2小時以內(nèi)運轉(zhuǎn)至檢測單位。做好采集信息的登記，并和組織細胞提供者的資料一起保存、歸檔管理，便于進行追溯。樣本運輸過程應注意防震、防摔和防泄漏，保護樣本不發(fā)生外源性污染的同時，避免樣本運輸過程中對環(huán)境造成生物污染。3D生物打印腫瘤模型構(gòu)建、培養(yǎng)、鑒定以下所有操作均在無菌環(huán)境中進行。樣本組織的清洗(Phosphatebuffersaline,PBS)中使用滅菌的手術器械去除樣本（0.5c3S0.3cm3NANA-seq0.3cm剩3cmBS3次，每次洗滌時間應不少于1min。樣本組織的消化以及細胞懸液的制備將腫瘤組織分離為細胞懸液，可取懸液置于鏡下觀察，建議形成3-10個細胞的細胞團時停止。計算細胞數(shù)，建議得到的細胞濃度為5×106/ml以上。3D生物打印腫瘤模型的構(gòu)建3D生物打印方式。以目前應用較3D生物打印為例。將腫瘤細胞（目前較為穩(wěn)定的模型體僅包含單一的腫瘤細胞，不含間質(zhì)細胞等）與生物材料混合成生物墨水，將配制好的生物墨水移至螺口注射器中，裝配口點膠針頭，3D生物打印機中，溫度平（（如逐層網(wǎng)格狀（5mm5mm1.0mm）2T/CAMDI122-2023進行打印。根據(jù)選擇生物墨水的不同選擇合適的交聯(lián)方式（如紫外光照射或氯化鈣浸泡等，洗滌后加入培養(yǎng)基，于細胞培養(yǎng)箱培養(yǎng)。3D生物打印腫瘤模型的培養(yǎng)3D生物打印腫瘤模型構(gòu)建后在培養(yǎng)板上標記樣本編號、打印體編號、代數(shù)、操作日期、操作人等信息，置于培養(yǎng)箱內(nèi)于37℃、5%的CO2濃度條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)過程中應密切觀察模型的生長狀態(tài)，根據(jù)癌種不同，選擇對應腫瘤的培養(yǎng)基，每隔2-3天更換培養(yǎng)基。通過計數(shù)活細胞和死細胞數(shù)量來計算細胞活力。對腫瘤模型狀態(tài)進行密切觀察，把控擴增時機。3D生物打印腫瘤模型的鑒定3D生物打印腫瘤模型的鑒定至少應包括以下方面：染色體核型46，XX46，XY。(b)腫瘤標志物的鑒定將3D生物打印腫瘤模型分離成單細胞懸液，并采用熒光抗體標記細胞。建議采用流式細胞儀分析被熒光抗體標記的細胞比例。宜采用人成纖維細胞或間充質(zhì)干細胞作為陰性參考品?；虮磉_變化及基因突變分析RNA3D生物打印腫瘤模型的基因突變及基因表達變化分析。組織細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察在三維培養(yǎng)條件下，用顯微鏡進行觀察?；?qū)?D生物打印腫瘤模型鋪于載玻片上，用顯微鏡進行觀察。細胞存活率CalceinAMPICCK890%以上模型構(gòu)建成功率較高。H&E和免疫組化染色將3D生物打印腫瘤組織模型與原始腫瘤組織的H&E和免疫組化染色對比，觀察其在形態(tài)結(jié)構(gòu)及腫瘤特異性生物標記物表達的擬合度。3D在腫瘤模型的快速生長期內(nèi)進行藥物敏感性實驗。加藥前用顯微鏡觀察每孔樣本狀態(tài)，剔除異?？?，并在顯微鏡下拍照。3D生物打印腫瘤模型合理設計藥物6-10天時進行藥敏試驗，在新鮮的培養(yǎng)基中按設置的梯度123天進行細胞活力測試。3天取出培養(yǎng)板，在顯微鏡下拍照。CellTiter-Glo?3D細胞活力分析試劑盒檢測細胞存活率。使用具有檢測化學發(fā)光功能的多功能酶標儀進行化學發(fā)光檢測。待檢測完成后，導出數(shù)據(jù)，做好標記。剔除孔需做好標記并標注原因。濃度值。相對腫瘤抑制率計算：藥物測試孔ATP濃度相對抑制率=

對照孔

×100%藥物半數(shù)抑制濃度(IC50)計算：根據(jù)藥物不同濃度下的相對抑制率，擬合量效曲線計算該藥IC50值。3T/CAMDI122-2023IC50值判定藥物的敏感性結(jié)果。3D3D生物打印模型建立及使用的全過程，至少應包括腫瘤模型顯微鏡圖片、腫瘤模型特征分析、藥物敏感性曲線、用藥前后對比圖等。數(shù)據(jù)管理3D生物打印腫瘤模型的使用目的制訂數(shù)據(jù)管理規(guī)范，至少應包括取樣登記信息，組織細胞(GCP)中的數(shù)據(jù)管理部分內(nèi)容。廢棄物管理在組織樣本獲取、3D生物打印腫瘤模型培養(yǎng)、藥物敏感性測試等操作過程中產(chǎn)生的生物醫(yī)學廢棄GB194897.19GB/T387363.13D3D生物打印腫瘤模型須嚴格按照生物4T/CAMDI122-2023參考文獻[1]T/CAMDI095—2022基于增材制造的皮膚修復產(chǎn)品的通用要求[2]20214638-T-469 單細胞測序樣本采集與處理規(guī)范孫銘浩,楊華瑜,孫樂家等.3D生物打印腫瘤模型診治平臺質(zhì)量控制標準[J/OL].腫瘤:1-11[2023-11-21].MaoS,HeJ,ZhaoLiuXieH,MaoPangSunBioprintingofpatient-derivedinvitrointrahepaticcholangiocarcinomatumormodel:establishment,evaluationandanti-cancerdrugtesting.Biofabrication.2020Jul29;12(4):045014.SunH,SunL,KeX,LiuL,LiC,JinB,JiangZ,ZhaoH,Z,SunLiuJ,SunM,PangM,B,ZhaoH,SangX,XingB,H,HuangMaoPredictionofClinicalPrecisionChemotherapybyPatient-Derived3DBioprintingModelsofColorectalCancerandItsLiverMetastases.AdvSci(Weinh).2023Nov16:e2304460.NeufeldL,E,PozziS,Satchi-FainaroR.3Dbioprintedcancermodels:frombasicbiologytodrugdevelopment.NatRevCancer.2022Dec;22(12):679-692.XieSunL,PangXu