DMA（Droplet Microarry），液滴微陣列，通常置于專用芯片上。
IDH（isocitrate dehydrogenase），異檸檬酸脫氫酶，星形膠質瘤細胞常常表現為IDH基因突變。
為了應對IDH1突變復發性膠質瘤的耐藥性和治療方式的有限，使用高通量液滴微陣列（DMA）平臺高度小型化篩選2208種FDA批準的藥物應運而生。從兩名產生耐藥性的膠質瘤患者體內獲得攜帶內源性IDH1突變（IDH1mut）的腫瘤球體。
篩查確定了20多種藥物，包括維替泊芬（VP），這些藥物顯著影響了腫瘤球體的形成和存活率。蛋白質組學分析表明，核孔復合物可能是VP的潛在靶點，這表明了一種新的作用機制。通路分析表明，NUP107是與VP反應相關的潛在上游調節因子。對公開可用的基因組數據集的分析顯示高NUP107表達與IDH1mut星形細胞瘤生存率降低之間存在顯著相關性，表明NUP107可能是一種VP反應的潛在生物標志物。
這項研究展示了如何用小型化3D膠質瘤模型確定核孔復合物為藥物開發的潛在靶點。這些發現為支持VP和其他已鑒定化合物治療IDH1mut膠質瘤的體內和臨床研究提供了臨床前證據，這可能最終改善患者的臨床結果。
迄今為止，由于缺乏臨床模型，IDH1mut膠質瘤的藥物發現工作受到限制。原發性IDH1mut患者來源的腫瘤球體（PDTs）在體外培養具有挑戰性，即使成功，IDH1突變也可能在細胞培養過程中丟失。因此，來源于IDH1mut腫瘤的PDT很少見，而且生長相對緩慢，很難獲得足夠的材料來進行需要大量細胞的培養。這對IDH1mut膠質瘤的藥物篩選工作是一個重大挑戰。鑒于治療選擇和研究工具有限，有必要開發合適的IDH1mut膠質瘤體外篩查平臺，以實現在低細胞量的培養模型中篩選大量化合物。我們最近開發的小型化液滴微陣列（DMA）平臺為高度小型化提供了解決方案。
DMA平臺是一個小型化的芯片，有數百個納米級液滴，液滴體積取決于被超疏水屏障包圍的親水點的大小。這些液滴可用于獨立的2D或3D細胞培養實驗，由于體積小，DMA可以大大減少實驗所需的細胞、藥物和試劑的消耗。
圖1 高通量藥物篩選和命中驗證的工作流程
液滴微陣列芯片使用最少的試劑（200 nL培養基，每個點300個細胞）快速經濟地篩選2208種FDA批準的藥物。該測定在標準96孔板中使用MTT法進行驗證。使用蛋白質印跡和質譜評估靶向和靶外效應。藥物靶點分析與癌癥基因組圖譜（TCGA）和中國膠質瘤基因組圖譜（CGGA）數據庫中的患者生存數據相關，以促進個性化臨床治療。
Drug library printing: 在接種細胞之前，先將不同的藥物DMSO溶液以微陣列的形式分配在DMA芯片上，每個液滴2 nL的藥物溶液，5重復。
Cell seeding: 將患者來源的腫瘤球（NCH1681/TS603）同樣以微陣列的形式分配于DMA芯片上，每個液滴200 nL，包含300個細胞。（使用I.DOT）
懸滴法培養三天進行后續的實驗測試。
圖2 NCH1681或TS603球體的
培養1、3、5和7天。接種的細胞數量為每滴300個細胞，斑點大小為1 mm×1 mm。
圖3 球體圖 NCH1681或TS603的直徑隨時間變化（n=50）。
在這項工作中，作者提出一種新的藥物篩選策略，在初始細胞量不足的情況下如何使用3D細胞培養篩選大量藥物，前期細胞培養模型的制備至關重要。利用DMA平臺培養細胞的方式和藥物篩選的結果驗證了該策略的可行性，為如何快捷、高效、降低成本地進行藥物開發提供了思路。
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