CN103025887A - 筛选方法、由其确定的组合物、可用于其确定的工具和由其生产的细胞群 - Google Patents

筛选方法、由其确定的组合物、可用于其确定的工具和由其生产的细胞群 Download PDF

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Abstract

根据本发明一方面，建立了确定支持限定细胞群培养的组合物的方法。根据另本发明一方面，建立了确定促进限定细胞群分化的组合物的方法。根据本发明再一方面，建立了确定诱导限定细胞群凋亡的组合物的方法。根据本发明又一方面，建立了确定促进限定细胞群细胞衰老的组合物的方法。根据本发明又一方面，建立了确定调节限定细胞亚群（一种或多种）的细胞生长阻滞的培养基的方法。根据本发明进一步方面，提供了通过本发明方法确定的新型组合物。还提供了通过本发明方法确定的新型组合物的多种应用和利用其生产的新型细胞群。根据本发明又一方面，建立了确定支持异常细胞群培养的组合物的方法。根据本发明再一方面，建立了确定促进异常细胞群分化的组合物的方法。根据本发明又一方面，建立了确定诱导异常细胞群凋亡的组合物的方法。

Description

筛选方法、由其确定的组合物、可用于其确定的工具和由其生产的细胞群
相关申请
本申请要求保护2010年5月3日提交的美国临时申请号61/330,815和2011年2月25日提交的美国临时申请号61/446,971的优先权，在此其全部内容分别被引入作为参考。
发明领域
本发明涉及确定(鉴定)支持限定细胞亚群（一种或多种）培养的组合物的方法。进一步方面，本发明涉及确定促进限定细胞亚群（一种或多种）分化的组合物的方法。再进一步方面，本发明涉及确定诱导限定细胞亚群（一种或多种）程序性细胞死亡(凋亡)的组合物的方法。再一方面，本发明涉及确定促进限定细胞亚群（一种或多种）的细胞衰老的组合物的方法。又一方面，本发明涉及确定调节限定细胞亚群（一种或多种）的细胞生长阻滞的培养基的方法。再进一步方面，本发明涉及通过本发明方法确定的组合物及其多种应用和利用其生产的新型细胞亚群（一种或多种）。再一方面，本发明涉及筛选潜在活性剂以确定对异常细胞群的一个或多个性质改变具有影响的活性剂的方法。再进一步方面，本发明涉及筛选异常细胞群以确定易感于暴露于药理学活性剂的异常细胞群的方法。再一方面，本发明涉及便于实施本发明方法的制品。
发明背景
细胞凋亡与细胞增殖之间的平衡对于保持稳态非常重要。细胞死亡与增殖之间的不平衡可导致肿瘤形成。在恶性细胞中，凋亡途径通常被扰乱，导致失控的生长和对抗肿瘤治疗的抗性。得到最佳描述的引发凋亡的系统其中一种是CD95/Fas/APO-l途径。CD95表示为造血和非造血细胞，包括单核细胞、活化的淋巴细胞、中性白细胞和成纤维细胞。
确定对异常细胞群（例如，肿瘤细胞）的一个或多个性质（例如，凋亡）改变产生影响的潜在活性剂的能力将在促进新治疗的开发中具有重要价值。
类似地，确定易感于暴露于药理学活性剂（例如，抗体、核酸及类似物）的异常细胞（例如，肿瘤细胞）群（一种或多种）和使其生长和/或分离的能力也将在促进新治疗的开发中具有重要价值。
不幸地，癌症患者常常复发。通过手术和化疗明显克服的肿瘤在数月或数年之后复发。在近十年中，证明癌症细胞的小型亚组——有时被称为癌症干细胞（CSCs）或肿瘤起始细胞（tumor initiating cell）——是肿瘤生长、转移和复发的驱动力的证据逐渐增多。根据癌症干细胞假说，肿瘤再次生长的原因是因为现有的癌症药物杀死迅速分裂的癌症细胞，但几乎不伤害少数实际上驱动肿瘤生长的细胞。为成功治愈癌症（而非仅治疗癌症），需要开发特异性靶向CSCs的药物。由于CSCs在1994年于白血病中被首次鉴定到，其已被报告于多种人类癌症中，例如，脑、胸、结肠、胰腺及其他组织的癌症。
因此，还有另一开发特异性靶向CSC的药剂的障碍是接近这些细胞。总体上，CSC表示肿瘤中细胞的小亚组。为手头具有足够的CSC用于诸如疾病研究和药物发现的应用，必需克服两个主要的障碍。第一，必须能够分离这种细胞。第二，必须能够以保持其致瘤活性和干细胞样性质的形式在培养中增殖这种细胞。
发明概述
根据本发明一方面，建立了确定支持限定细胞亚群（一种或多种）培养的组合物的方法。在此考虑应用的限定细胞亚群（一种或多种）包括：
能够在移植到动物模型中时重演肿瘤的细胞亚群（一种或多种）；
具有致瘤活性并呈现干细胞样性质的细胞亚群（一种或多种）；
具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞亚群（一种或多种）；
在暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗的细胞亚群（一种或多种）；
在无血清细胞培养基存在的情况下悬浮生长的细胞亚群（一种或多种），该无血清细胞培养基包含bFGF、EGF、牛血清白蛋白、白血病抑制因子、神经元存活因子、胰岛素、人类转铁蛋白；及类似物中的一种或多种；
及其任意两种或更多种的组合。
根据另本发明一方面，已经建立了确定如下组合物的方法：其促进限定细胞亚群（一种或多种）分化成为缺乏致瘤活性的细胞。
根据本发明再一方面，已经建立了确定如下组合物的方法：其诱导限定细胞亚群（一种或多种）程序性细胞死亡（凋亡）。
根据本发明又一方面，已经建立了确定如下组合物的方法：其促进限定细胞亚群（一种或多种）的细胞衰老。
根据本发明再一方面，已经建立了确定如下培养基的方法：其调节限定细胞亚群（一种或多种）的细胞生长阻滞。
根据本发明进一步方面，已经提供了通过本发明方法确定的新型组合物。还提供了通过本发明方法确定的新型组合物的多种应用和利用其生产的新型细胞群。
因此，本发明方法能够确定这样的培养基：其可用于多种用途，例如，支持限定细胞亚群（一种或多种）的培养，促进限定细胞亚群（一种或多种）分化成为不具致瘤活性的细胞，诱导限定细胞亚群（一种或多种）的程序性细胞死亡（凋亡），促进限定细胞亚群（一种或多种）的细胞衰老，调节限定细胞亚群（一种或多种）的细胞生长阻滞，及类似用途。所得培养基能够生成新型细胞亚群，该新型细胞亚群包含大量具有期望性质的细胞，如，例如，不具致瘤活性的细胞、易感于程序性细胞死亡（凋亡）的细胞、衰老状态中的细胞、呈现细胞生长速率阻滞的细胞及类似细胞。
根据本发明又一方面，建立了筛选潜在活性剂以确定在暴露于其后对异常细胞群的一个或多个性质改变产生影响的那些药剂（和/或包含其的组合物）的方法。本发明方法如下实施：将其上包括多个复合微环境的支撑物(载体)用作对异常细胞亚群（一种或多种）的支撑物。
在此考虑应用的异常细胞亚群（一种或多种）包括异常心脏细胞、异常肝细胞，异常胰腺细胞、异常肺细胞、异常脑细胞、过度增殖性细胞及类似细胞。
根据本发明再一方面，已被充分描述的fas受体激动剂IgM抗体促使Jurkat T细胞淋巴瘤细胞被固定在胞外基质底物上的能力得到证实。
根据本发明又一方面，已经建立了筛选异常细胞群以确定易感于暴露于一种或多种药理学活性剂的那些细胞群（一种或多种）的方法。本发明方法如下实施：将其上包括多个复合微环境的支撑物用作对一种或多种药理学活性剂（或在测的异常细胞亚群（一种或多种））的支撑物。
根据本发明再一方面，已经建立了确定如下组合物的方法：其诱导异常细胞亚群（一种或多种）的程序性细胞死亡（凋亡）。
根据本发明又一方面，已经建立了确定易感于暴露于药理学活性剂（例如，抗体、核酸及类似物）的异常细胞（例如，肿瘤细胞）群（一种或多种）的方法；和使这种细胞群生长和/或分离的方法。
根据本发明进一步方面，提供了便于实施本发明方法的制品。还提供了本发明制品的多种应用。
附图简述
图1是用于实践本发明的阵列玻片的示例性构造。
图2是用于实践本发明的阵列玻片的示例性制备方法。
图3示例支持Jurkat细胞附于其上包括多个复合微环境的支撑物的组分的确定，该其上包括多个复合微环境的支撑物被考虑用于实践本发明（参见实施例9）。
图4是在暴露于抗CD95时结合于FITC的羊抗鼠次级IgM的荧光强度的图，该抗CD95在纤连蛋白存在的情况下在水凝胶上以400μm的点进行印迹（参见实施例9）。
图5示例Jurkat细胞在抗CD95IgM单克隆抗体（MAB）存在的情况下不能保持附于纤连蛋白。Jurkat细胞在抗CD95存在的情况下被温育48hrs。观察到细胞附于点具有剂量依赖性。
图6示例当Jurkat细胞在固定抗CD95存在的情况下被固定于纤连蛋白时胱天蛋白酶3信号增加（24hr时间内）。这种胱天蛋白酶3活性与fas介导的活化细胞死亡途径直接相关。
发明详述
根据本发明，提供了确定本文限定细胞亚群（一种或多种）的短期和/或长期体外培养基的方法，所述方法包括：
创建多个复合微环境，其中各复合微环境包括多种组分，
针对所述多个复合微环境筛选所述细胞亚群（一种或多种），和
选择促进所述细胞亚群（一种或多种）的短期和/或长期体外培养的那些复合微环境。
在此考虑应用的限定细胞群包括：
在移植到动物模型中时能重演肿瘤的细胞群（一种或多种），
具有致瘤活性并呈现干细胞样性质的细胞群（一种或多种）；
具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞群（一种或多种）；
在暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗的细胞群（一种或多种）；和
在无血清细胞培养基存在的情况下悬浮生长的细胞群（一种或多种），该无血清细胞培养基包含bFGF、EGF、牛血清白蛋白、白血病抑制因子、神经元存活因子、胰岛素、人类转铁蛋白及类似物中的一种或多种；
及其任意两种或更多种的组合。
如本文所用，短语“在移植到动物模型中时能重演肿瘤的细胞群（一种或多种）”是指目标细胞群（一种或多种）（其一般衍生自肿瘤）促进肿瘤形成的能力—例如，在被移植到动物模型中时。
如本文所用，短语“具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞群（一种或多种）”是指表达如下标记的细胞：CD44+/CD24-、CXCR4+、CD133+、CD138-、CD20、α2βl+、CD44+、EpCam+、Cdl66+、LGR5、CD24+及类似物，及其任意两种或更多种的组合。
如本文所用，短语“在暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗的细胞群（一种或多种）”是指对例如如下药剂具有抗性的细胞：阿拉伯糖胞嘧啶（ARA-C）、阿糖胞苷、博莱霉素、马利兰、卡培他滨（Capecitabine）、卡铂、卡莫司汀（Carmustine）、苯丁酸氮芥、顺铂、环磷酰胺、达卡巴嗪（Dacarbazine）、柔红霉素、多西紫杉醇、阿霉素、表柔比星、依托泊苷（Etoposide）、氟达拉滨（Fludarabine）、5-氟尿嘧啶、吉西他滨（Gemcitabine）、羟基脲、伊达比星（Idarubicin）、异环磷酰胺（Ifosfamide）、伊立替康（Irinotecan）、洛莫司汀（Lomustine）、二氯甲基二乙胺（Mechlorethamine）、美法仑（Melphalan）、6-巯基嘌呤（6-MP）、氨甲喋呤、丝裂霉素、C米托蒽醌、奥沙利铂（Oxailplatin）、紫杉醇（Paclitaxel）、链脲菌素、替莫唑胺（Temozolomide）、6-硫鸟嘌呤、拓扑替康（Topotecan）、长春碱、长春新碱、长春碱酰胺、长春瑞滨（Vinorelbine）、阿仑单抗（Alemtuzumab）、贝伐单抗（Bevacizumab）、吉妥单抗（Gemtuzumab）、替伊莫单抗（Ibritumomab）、利妥昔单抗（Rituximab）、托西莫单抗（Tositumomab）、曲妥珠单抗（Trastuzumab）、阿地白介素、IL-2、α干扰素、咪喹莫特（Imiquimod）、来那度胺（Lenalidomide）、阿那曲唑（Anastrozole）、比卡鲁胺（Bicalutamide）、依西美坦（Exemestane）、氟他胺（Flutamide）、氟维司群（Fulvestrant）、来曲唑（Letrozole）、甲地孕酮（Megestrol）、雷洛昔芬（Raloxifene）、他莫昔芬（Tamoxifen）、托瑞米芬（Toremifene）及类似物。
如本文所用，短语“在无血清细胞培养基存在的情况下悬浮生长的细胞群（一种或多种），该无血清细胞培养基包含bFGF、EGF、牛血清白蛋白、白血病抑制因子、神经元存活因子、胰岛素、人类转铁蛋白及类似物中一种或多种”是指这样的细胞：在无血清细胞培养基存在的情况下生长——该无血清细胞培养基包含bFGF、EGF、牛胰岛素和人类转铁蛋白中的一种或多种，并且在悬浮培养中作为球体生长，并且进一步能够在胎牛血清存在的情况下分化成为粘附细胞。
根据另本发明一方面，提供了确定本文限定的细胞亚群（一种或多种）的短期和/或长期体外培养基的方法，所述方法包括：
针对多个复合微环境筛选所述细胞群（一种或多种），其中各复合微环境包括多种组分，其中一种或多种密切类似于或模拟在细胞通常所处的体内环境中或在所述细胞群（一种或多种）来源物种的同源物种的体内环境中发现的组分（一种或多种）；和
选择促进所述细胞群（一种或多种）的短期和/或长期培养的那些微环境。
如本文所用，“密切类似于”在细胞群（一种或多种）来源物种的同源物种的体内环境中发现的组分的组分是在结构上和/或在功能上基本上类似于这种组分的组分（例如，其类似物和/或同系物）。
如本文所用，“模拟”在细胞群（一种或多种）来源物种的同源物种的体内环境中发现的组分的组分是与在目标体内环境中发现的组分给予基本上相同的功能性质的组分。
根据本发明又一方面，提供了确定用于本文限定细胞亚群（一种或多种）的短期和/或长期培养基的方法，所述方法包括选择这样的微环境：其在针对多个复合微环境筛选所述细胞群（一种或多种）时，促进所述细胞群（一种或多种）短期和/或长期培养，其中各复合微环境包括多种组分，其中一种或多种密切类似于在细胞亚群（一种或多种）通常所处的体内环境中或在所述细胞群（一种或多种）来源物种的同源物种的体内环境中发现的组分（一种或多种）。
如本文所用，“同源物种”的指代包括与目标物种同科的物种，例如，灵长类科、犬科、猫科、牛科、啮齿类科及被认为与人类同源的类似科。因此，可于小鼠、大鼠、猴子及类似动物中寻找在目标细胞亚群（一种或多种）通常所处的体内环境中发现的组分（一种或多种）。
本文对“同源物种”的指代还包括在蛋白质水平上呈现至少30%序列类似性（相对于目标物种）的任何生物体。在本发明的某些实施方式中，术语“同源物种”包括在蛋白质水平上呈现至少40%序列类似性（相对于目标物种）的任何生物体。在本发明的某些实施方式中，术语“同源物种”包括在蛋白质水平上呈现至少50%>序列类似性（相对于目标物种）的任何生物体。在本发明的某些实施方式中，术语“同源物种”包括在蛋白质水平上呈现至少60%序列类似性（相对于目标物种）、至少70%序列同源性或至少80%序列同源性的任何生物体。
在此确定的培养基可用于多种应用，例如，增殖具有致瘤活性的新型细胞系、不具致瘤活性的细胞系、易感于程序性细胞死亡（凋亡）的细胞、衰老状态的细胞、呈现细胞生长速率阻滞的细胞及类似细胞系。这种细胞系可以多种方式分离，例如，通过与初始微环境复本（replicate）的比较和目标细胞的回收。
利用本发明方法确定的培养基一般包括多种组分，该组分在结合在一起时足以支持本文限定的具体细胞亚群（一种或多种）的短期和/或长期体外培养。这种培养基包括为具体细胞亚群（一种或多种）的短期和/或长期体外培养提供适当基质的制剂。
本领域技术人员容易理解，考虑用于制备本文所述测试培养基的不同组分中的多种无需以活性形式引入；相反，这种组分可以前体形式（即，以化学保护物种（例如，前体药物）、物理保护物种（例如，被包覆的颗粒材料）或类似物）引入。
在本发明的具体实施方式中，该包括各复合微环境的多种组分中一种或多种密切类似于在所述细胞亚群（一种或多种）通常所处的体内环境中或在所述细胞群（一种或多种）通常所处物种的同源物种的体内环境中发现的组分（一种或多种）。本领域技术人员仅需参考科学文献以确定将要利用本发明方法测试的候选组分。最小的组分包括已显示在目标亚群的生活力中发挥作用的胞外基质蛋白（ECMPs）和/或生长因子。
在此考虑应用的各微环境包括选自如下的至少两种或更多种组分的多因子阵列：胞外基质蛋白或其组分、细胞粘附分子、单糖、寡糖、多糖、糖蛋白、蛋白聚糖、非蛋白聚糖的多糖、细胞通信分子、复合碳水化合物、脂质、维生素及其代谢物、天然存在的低分子量生物活性分子、合成的低分子量生物活性分子、合成的聚合物、生物聚合物、抗体、核酸、无机盐、培养基补充物及类似物。本领域技术人员容易理解，生物活性组分可适于多于一种上述种类，例如，生长因子也可被考虑为信号传导分子。
在本发明的某些方面，在此考虑应用的各微环境包括选自上述多种组分的三种或更多种组分的多因子阵列。
在本发明的某些方面，在此考虑应用的各微环境包括选自上述多种组分的四种或更多种组分的多因子阵列。
在本发明的某些方面，在此考虑应用的各微环境包括选自上述多种组分的五种或更多种组分的多因子阵列。
在本发明的某些方面，在此考虑应用的各微环境包括选自上述多种组分的六种或更多种组分的多因子阵列。
在本发明的某些方面，在此考虑应用的各微环境包括选自上述多种组分的七种或更多种组分的多因子阵列。
在本发明的某些方面，在此考虑应用的各微环境包括选自上述多种组分的八种或更多种组分的多因子阵列。
在本发明的某些方面，在此考虑应用的各微环境包括选自上述多种组分的九种或更多种组分的多因子阵列。
在本发明的某些方面，在此考虑应用的各微环境包括选自上述多种组分的十种或更多种组分的多因子阵列。
因此，任何一种微环境将可能包含少于全部上述多种组分，但至少一种上述代表性组分将被显示在给定多因子阵列的至少一种微环境中。
本领域技术人员容易理解，组合以创建给定微环境的组分数量可变化很大，本文用于制备多因子阵列所考虑的多种组分的相对含量也可变化很大。微环境的示例性种类可通过创建本文应用所考虑组分的多种任选组合而生成，如下表示例性显示地，其中“+”表示组分存在（++或+++表示相对于仅“存在”的组分而言，较高相对含量的这种组分存在）；和“-”表示组分不存在于特定微环境中）。
微环境
组分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
胞外基质蛋白 +++ +++ +++ ++ ++ ++ + + + -
细胞粘附分子 - + + + ++ ++ ++ +++ +++ +++
糖类 + - + - + - + - + -
糖蛋白 - + - + - + - + - +
蛋白聚糖 + - + - + - + - + -
细胞通信分子 - + - + - + - + - +
复合碳水化合物 + - + - + - + - + -
脂质 - + - + - + - + - +
维生素 + - + - + - + - + -
生物聚合物 - + - + - + - + - +
抗体 + - + - + - + - + -
核酸 - + - + - + - + - +
无机盐 + - + - + - + - + -
培养基补充物 - + - + - + - + - +
如本文所用，术语“胞外基质蛋白”是指为细胞提供结构完整性的结构蛋白质。在此考虑应用的示例性胞外基质蛋白其或功能性组分包括胶原蛋白、纤连蛋白、层粘连蛋白、弹性蛋白、玻连蛋白、生腱蛋白、饰胶蛋白聚糖及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性胶原蛋白包括I型纤维状胶原蛋白、II型纤维状胶原蛋白、III型纤维状胶原蛋白、V型纤维状胶原蛋白、XI型纤维状胶原蛋白、IX型facit胶原蛋白、XII型facit胶原蛋白、XIV型facit胶原蛋白、VIII型短链胶原蛋白、X型短链胶原蛋白、IV型基膜胶原蛋白、VI型胶原蛋白、VII型胶原蛋白、XIII型胶原蛋白及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性细胞粘附分子（CAM）或其组分包括免疫球蛋白超家族（IgSF CAMs）成员、整合蛋白、钙粘着蛋白、选择蛋白、淋巴细胞归巢受体及类似物，及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性单糖和寡糖或其组分包括三糖、四糖、戊糖、己糖、庚糖、辛糖、壬糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖、松二糖、纤维二糖、棉子糖、松三糖、麦芽三糖、阿卡波糖、水苏糖及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性糖蛋白或其组分包括蛋白聚糖和非蛋白聚糖的多糖及类似物、及其任意两种或更多种的组合。示例性糖蛋白包括肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、透明质酸、串珠蛋白聚糖、聚集蛋白聚糖、多功能蛋白聚糖、饰胶蛋白聚糖、双糖链蛋白聚糖、纤调蛋白聚糖、腔蛋白聚糖及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
考虑用于实践本发明的细胞通信分子包括生长因子、激素、信号传导分子、细胞因子及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的生长因子包括能够刺激细胞生长、增殖和/或分化的任何物质，一般是蛋白质或类固醇激素。当前优选的生长因子对于期望细胞群的来源生物体物种是内源的，或对于期望细胞群的来源物种的同源物种是内源的，及其任意两种或更多种的组合。生长因子在本领域中有时被称为细胞因子，尽管如本文所用，细胞因子却是在此考虑应用的化合物的亚组。
示例性生长因子包括血管生成素-1、血管生成素-2、脑源性神经营养因子（BDNF）、BMP信号传导家族的一个或多个成员、Wnt家族的一个或多个成员、骨桥蛋白、表皮生长因子（EGF）家族的一个或多个成员、表皮生长因子-CriptoFRLlCryptic（EGF-CFC）家族的一个或多个成员、EPO、Eotaxin、成纤维细胞生长因子（FGF）家族的一个或多个成员、FLT-3配体、肝细胞生长因子（HGF）家族的一个或多个成员、胰岛素生长因子（IGF）家族的一个或多个成员、血小板源性生长因子、Shh蛋白(sonic hedgehog)、转化生长因子（TGF）的一个或多个成员、家族、TPO、血管内皮细胞生长因子（VEGF）家族的一个或多个成员、PIGF、Rantes、基质细胞源性因子（SDF）、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、生长分化因子-9（GDF9）、肝肿瘤源性生长因子（HDGF）、肌肉生长抑制素（GDF-8）、神经营养蛋白如神经生长因子（NGF）、血小板源性生长因子（PDGF）、胺源性激素、肽激素、脂质和磷脂源性激素、IL-2亚家族、干扰素（IFN）亚家族、IL-10亚家族、IL-1家族、IL-17家族及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性激素包括类固醇、视黄酸、甲状腺激素、维生素D3、胰岛素、甲状旁腺激素、黄体生成激素释放因子（LHRH）、α和β精液抑制素、人生长激素及类似物。
在此考虑应用的示例性细胞因子包括GM-CSF、G-CSF、M-CSF、干扰素家族的一个或多个成员、白细胞介素家族的一个或多个成员、TNF家族的一个或多个成员、转铁蛋白家族的一个或多个成员、胰岛素、人生长激素（HGH）家族的一个或多个成员、一种或多种类前列腺素、前列腺素激素家族的一个或多个成员、GRO/KC/CINC趋化因子、激肽释放酶、制癌蛋白、护骨蛋白、鞘氨醇（sphingosine）家族的一个或多个成员、一种或多种MCP/MCAF趋化因子、MIG、巨噬细胞炎性蛋白（MIP）趋化因子及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性信号传导组分包括细胞群的来源生物体物种或所述细胞群（一种或多种）的来源物种的同源物种内源的任何信号传导组分，及其任意两种或更多种的组合。这种信号传导分子包括GPCR、激活素、BMP、神经营养因子及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性复合碳水化合物包括非钙依赖性IgSF CAMs（如、例如、免疫球蛋白超家族CAMs（IgSF CAMs），包括结合整合蛋白或不同的IgSFCAMs的嗜同性或嗜异性物种；该家族一些成员的实例包括神经细胞粘附分子（NCAMs）、胞间细胞粘附分子（ICAM-1）、血管细胞粘附分子（VCAM-1）、血小板-内皮细胞细胞粘附分子（PECAM-1）、LI、CHL1、MAG、柄蛋白及柄蛋白样分子、及类似物）；整合蛋白（结合IgSF CAMs或胞外基质的嗜异性CAM家族）、淋巴细胞归巢受体（也被称为地址素，包括CD34和GLYCAM-1及类似物）；钙依赖性IgSF CAMs（如例如，钙粘着蛋白（嗜同性CAMs、Ca2+依赖性家族，如E-钙粘着蛋白（上皮细胞）、P-钙粘着蛋白（胎盘）和N-钙粘着蛋白（神经）、选择蛋白（结合岩藻糖基化碳水化合物的嗜异性CAM家族，例如粘蛋白，包括E-选择蛋白、（内皮细胞）、L-选择蛋白（白细胞）和P-选择蛋白（血小板）及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性天然存在的低分子量生物活性分子包括激素、视黄酸、ICCB已知的生物活性剂文库（BioMol）（参见，例如，Pan,H.et.al.,J.Biol.Chem.2008 283 33808；Zhang,L.et.al,PNAS 2007 104 19023；和A.Shelat and K.G.Guy,Nat.Chem.Biol.2007 3 442）；天然产品文库（BioMol）（参见，例如，M.Tulp etal.Drug Discov.Today 2004 9 450；A.Harvey Drug Discov.Today 2000 5 294；D.J.Newman et al.J.Nat.Prod.2003 66 1022；和M.Heinrich et al.J.Pharm.Pharmacol.200153425）及类似物，及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性合成的低分子量生物活性分子包括来自分子多样性文库（Molecular Diversity Libraries，MolBio）的MaxiVerseTM、LOP AC 1280（来自Sigma）、药物样筛选化合物的Myria筛选多样性集合（MyriaScreen DiversityCollection）（来自Sigma）、来自biofocus.com/offerings/compound-libraries.htm?gclid=CMXYzorejp4CFSZdagodhktmsw的万维网上可用的化合物文库及类似物，及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的另外的示例性天然存在的和合成的低分子量生物活性分子包括抗增殖剂、酶抑制剂、细胞周期调控剂、凋亡诱导剂、GPCR配体、第二信使调节剂、核受体配体、肌动蛋白和微管蛋白调节剂、激酶抑制剂、蛋白酶抑制剂、离子通道阻滞剂、基因调控剂、脂质生物合成抑制剂、磷酸二酯酶抑制剂、G-蛋白、环核苷酸、多抗药性（multi-drug resistance）、神经传递抑制剂、磷酸酶抑制剂及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性多肽包括蛋白质转导结构域（PTD）肽及类似物，及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性生物聚合物包括聚氧化烯、聚(乙二醇-共-丙烯酰基羟基己酸(glycolic caproic acid))、聚(丙烯酰基-6-氨基己酸)、聚(丙烯酰基-2-丙烯酰胺基羟基乙酸)、聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(三亚甲基碳酸酯)、聚(丙烯酰基-4-氨基苯甲酸)、聚(丙烯酰胺基-甲基-丙磺酸酯)、聚(3-(甲基丙烯酰基氨基)丙基)二甲基(3-磺丙基)氢氧化铵)、聚(3-(甲基丙烯酰基氨基)丙基)三甲基氯化铵、聚(乙烯-共-丙烯酸)、聚(丙烯酸)、聚(L-丙交酯)、聚(D-丙交酯)、聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)85:15、聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)75:25、聚(DL-丙交酯-共-乙交酯)65:35、聚(DL-丙交酯-共-己内酯)86:14、聚(DL-丙交酯-共-己内酯)40:60、聚己内酯、聚(3-羟基丁酸-共-3-羟基戊酸)、聚(3-羟基丁酸)、聚(碳酸丙烯酯)、聚(甲基乙烯醚-alt-马来酸酐)、亲水性、聚(4-苯乙烯磺酸钠)、聚-L-精氨酸盐酸钠盐、聚-D-赖氨酸氢溴酸钠盐、聚-L-谷氨酸钠盐、聚-L-鸟氨酸氢溴酸酯、聚(2-乙基-2-
Figure BDA00002701694000101
唑啉)、聚(低聚乙二醇甲基乙基甲基丙烯酸酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(苯乙烯-共-甲基丙烯酸)、聚-L-精氨酸盐酸酯、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯、聚(苯乙烯-alt-马来酸)、聚(苯乙烯)、聚(乙烯-alt-马来酸酐)、聚(4-苯乙烯磺酸-共-马来酸)、聚(甲基乙烯醚-alt-马来酸)、聚(甲基乙烯醚)、聚(苯乙烯-共-马来酸酐)、聚(异丁烯-共-马来酸)、聚(马来酸酐-alt-1-十八烯)、聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)、部分甲基酯、聚(甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)、聚(甲基丙烯酸苄酯)、聚(2-(二甲基氨基)乙基甲基丙烯酸酯)、聚(4-乙烯基苯酚-共-甲基丙烯酸甲酯)、聚(乙烯-共-缩水甘油-甲基丙烯酸酯)、聚(环己基甲基丙烯酸酯)、聚(丙烯酸叔丁酯-共-丙烯酸乙酯-共-甲基丙烯酸)、聚(乙烯-共-丙烯酸甲酯-共-缩水甘油甲基丙烯酸酯)、聚(乙烯-共-丙烯酸)、聚(乙烯-共-丙烯酸)、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基膦酸)、聚(硫酸乙烯)钾盐、聚(4-乙烯基吡啶盐酸酯)、聚(4-乙烯基苯酚)、交联聚(4-乙烯基吡啶)、聚(乙烯-共-乙烯)、聚(乙烯基丁醛-共-乙烯醇-共-乙酸乙烯酯)、聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-一氧化碳)、聚(烯丙胺盐酸酯)、聚(茴香醚磺酸)、聚(环氧琥珀酸)、聚(l,4-丁烯基对苯二甲酸酯)、聚(苯乙烯-共-4-溴苯乙烯-共-二乙烯基苯)、聚(l,6-己二醇/新戊二醇-alt-己二酸)、聚(丙烯腈)、聚(苯乙烯-共-烯丙醇)、聚(N',N'-(l,3-亚苯基)-异邻苯二甲酰胺)、聚(偏苯三甲酸酐氯-共-4'、4'-亚甲基-二苯胺)、聚(双酚A碳酸酯)、聚(壬二酸酐)、聚(三羟甲基丙烷二(丙二醇)-alt-己二酸/邻苯二甲酸酐)、聚(二(乙二醇己二酸酯)、聚(烯丙胺)、聚(二烯丙基二甲基铵)、聚(二烯丙基甲胺盐酸酯)、聚(l-甘油基单甲基丙烯酸酯)、聚(3-氯-2-羟丙基-2-甲基丙烯酰氧基乙基二甲基氯化铵)、聚(丁二烯马来酸)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(正乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯)、聚(乙烯亚胺)、壳聚糖、聚(l-甘油基单甲基丙烯酸酯)及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性抗体包括可与人类细胞类型在功能上相互作用的任何抗体(或其片段)，无论所述抗体是单克隆还是多克隆的。示例性抗体包括免疫球蛋白亚型抗体、Fab片段及类似物，例如，抗体：其识别目标细胞群的独特细胞表面标记；其识别任何其表达通过暴露于多因子培养基诱导的细胞表面蛋白(一种或多种)；其抑制已知的细胞信号传导途径；或其活化已知的细胞信号传导途径，及类似抗体，及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性核酸包括寡核苷酸、DNA分子、RNA分子及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性DNA分子包括编码锌指核酸酶的DNA-质粒/载体、锌指转录因子、cDNA过表达文库及类似物，及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性RNA分子包括siRNA（参见，例如，万维网上sigmaaldrich.com/life-science/functional-genomics-and-rnai/sirna.html）、shRNA（参见，例如，（万维网上可获得的sigmaaldrich.com/life-science/functional-genomics-and-rnai.html    andopenbiosystems.com/RNAi/shrnaLibraries/）、微小RNA（参见，例如，万维网上可获得的mirbase.org/index.shtml）及类似物、及其任意两种或更多种的组合。本领域技术人员容易理解，RNA分子可被直接（例如，利用siRNA或微小RNA）或以病毒印迹在阵列上，该病毒包含病毒表达载体，该病毒表达载体包含目标RNA分子（例如，微小RNA或shRNA）。
在此考虑应用的示例性脂质或其组分包括脂肪酰基、甘油脂、甘油磷脂、鞘脂、固醇脂、异戊烯醇脂质（prenol lipid）、糖脂、聚酮化合物及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
示例性维生素及其代谢物（例如，视黄酸是维生素A的代谢物）或其功能性组分，包括维生素A、维生素B、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性无机盐或其功能性组分包括氯化钙（CaCl2）、硝酸铁（Fe(NO3)、硫酸镁（MgSO4）、氯化钾（KCl）、碳酸氢钠（NaHCO3）、氯化钠（NaCl）、磷酸氢二钠（Na2HPO4-H2O）、硫酸铜、氯化锰、亚硒酸钠、硫酸锌（ZnSO4-7H2O）、磷酸二氢钠（NaH2PO4-H2O）、氯化镁（无水）、硫酸亚铁（FeSO4-7H2O）及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
在此考虑应用的示例性培养基补充物或其功能性组分包括亚油酸、硫辛酸、次黄嘌呤钠、腐胺2HC1、丙酮酸钠、胸苷、敲除血清替代品、谷氨酰胺及其衍生物、人血浆蛋白制剂（plasmanate）及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
如本文所用，“多个复合微环境”的指代包括应用如下阵列技术：其中大量微环境被施加于单个底物。一般，约200上至约250,000范围内的不同微阵列被施加于单个底物。在此考虑应用的方法的优势是用相对少量的测试细胞筛选众多可能的培养基制剂的能力，一般仅需要约250,000个细胞接种阵列，该阵列包括约200上至约250,000个范围内的不同微环境（取决于所用接种水平（其中在此考虑应用的阵列包括每孔/点1个细胞上至每孔/点约500个细胞（或更多）的任何地方））。在此考虑应用的底物优选包括约200上至约200,000范围内的不同的微环境，并且当前优选包括约500上至约10,000范围内的微环境的底物。
根据本发明，利用本领域公知的技术创建多个复合微环境，其中各复合微环境包括多种上述组分。例如，可将玻片可清洁，硅烷化，然后用凝胶涂层（例如，丙烯酰胺——由于其不污性而是当前优选的，有助于将测试细胞限制于底物上的印迹点）功能化。然后可利用本领域已知的技术——例如商业阵列器——将考虑用于该多个微环境的多个组分分别或组合施加于玻片。
根据本发明，针对多个复合微环境筛选限定细胞亚群（一种或多种）可以以多种方式进行，例如，通过将目标细胞置于阵列玻片上，并使其在点上沉降。一般每日补充细胞培养基。由于优选底物（例如，丙烯酰胺）具有不污性，测试细胞被基本上限制于印迹点。实时成像后，则可将阵列固定，其后染色，以用于用抗一种或多种选定标记的特定抗体进行检测。可选地，可对阵列上的细胞进行实时DNA染色，其后固定，用于进一步筛选。
类似地，根据本发明，针对抗多个复合微环境筛选异常细胞亚群（一种或多种）可以以多种方式进行，例如，通过将目标细胞置于阵列玻片上，并使其在点上沉降。一般每日补充细胞培养基。由于优选底物（例如，丙烯酰胺）具有不污性，测试细胞被基本上限制于印迹点。然后可对阵列上的细胞进行实时DNA染色。实时成像后，则可将阵列固定，其后染色，以用于用抗一种或多种选定标记的特定抗体进行检测。
示例性细胞可得自多种来源，例如，临床活组织检查、手术物质（surgicalmasses）、在特定无血清条件下正在增殖的肿瘤细胞、正在小鼠选定生态位中生长的肿瘤细胞及类似物。
根据本发明再一方面，提供了通过本文所述任何筛选方法确定的培养基制剂。这种培养基制剂可用于多种用途，例如，用于保持期望细胞亚群的生活力。
根据本发明的再进一步方面，提供了本文限定的细胞群（一种或多种）的短期和/或长期培养方法，所述方法包括使所述细胞群接触通过本文所述方法确定的任何培养基制剂。本领域技术人员可容易确定适于这种培养的接触条件。
根据另本发明一方面，提供了通过使本文限定的细胞亚群（一种或多种）与任何通过本文所述方法确定的培养基制剂接触而增殖的细胞群。这种细胞群可用于多种用途，例如，用于测试以评价推定候选药物的效力。
根据本发明还提供了确定本文限定的细胞亚群的体外分化培养基的方法，所述方法包括：
创建多个复合微环境，其中各复合微环境包括多种组分，
针对所述多个复合微环境筛选所述细胞亚群，和
选择促进所述细胞亚群体外分化的那些复合微环境。
如本文所用，“分化”是指细胞由特化较低转化为特化较高或反之的过程。例如，未特化的细胞或部分分化的细胞可更加特化，从而在多细胞生物的组织或器官中执行特定功能。可选地，特化较高的细胞可被去分化，达到特化较低的状态。
通过利用本发明方法确定的培养基可用于多种用途，例如，用于测试推定的候选药物促进或抑制目标细胞群分化的能力。
根据本发明还提供了确定诱导本文限定的细胞亚群程序性细胞死亡（凋亡）的培养基的方法，所述方法包括：
创建多个复合微环境，其中各复合微环境包括多种组分，
针对所述多个复合微环境筛选所述细胞亚群，和
选择诱导所述细胞亚群凋亡的那些复合微环境。
如本文所用，“程序性细胞死亡”（也被称为“凋亡”）是指，即涉及如下的过程：一系列导致特征细胞形态和死亡的生物化学事件；更具体地说，一系列导致多种形态改变的生物化学事件，该形态改变包括细胞膜改变，如膜不对称性和附着性的损失、细胞收缩、核碎裂、染色质凝聚和染色体DNA碎裂。
通过利用本发明方法确定的培养基可用于多种用途，例如，用于测试推定的候选药物促进或抑制目标细胞群凋亡的能力。
根据本发明还提供了确定促进本文限定的细胞亚群的细胞衰老的培养基的方法，所述方法包括：
创建多个复合微环境，其中各复合微环境包括多种组分，
针对所述多个复合微环境筛选所述细胞亚群，和
选择促进所述细胞亚群衰老的那些复合微环境。
如本文所用，“细胞衰老”是指细胞的老化。细胞衰老是正常二倍体细胞丧失分裂能力的现象，其通常发生在约50次细胞体外分裂后。一些细胞由于DNA双链断裂、毒素等在较少复制周期后衰老。
通过利用本发明方法确定的培养基可用于多种用途，例如，用于测试推定的候选药物促进或抑制目标细胞群衰老的能力。
根据本发明还提供了确定调节本文限定细胞亚群（一种或多种）的细胞生长阻滞的培养基的方法，所述方法包括：
创建多个复合微环境，其中各复合微环境包括多种组分，
针对所述多个复合微环境筛选所述细胞亚群，和
选择调节所述细胞亚群的细胞生长阻滞的那些复合微环境。
如本文所用，“调节细胞生长阻滞”是指上调或下调受抑制的细胞生长的能力。
通过利用本发明方法确定的培养基可用于多种用途，例如，用于测试推定的候选药物促进或抑制目标细胞群衰老的能力。
根据本发明还提供了包括组分的多因子阵列的制品，所述组分选自胞外基质蛋白或其组分、细胞粘附分子、单糖、寡糖、多糖、糖蛋白、蛋白聚糖、非蛋白聚糖的多糖、细胞通信分子、复合碳水化合物、脂质、维生素及其代谢物、天然存在的低分子量生物活性分子、合成的低分子量生物活性分子、合成的聚合物、生物聚合物、抗体、核酸、无机盐、培养基补充物及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
本发明制品可用于多种用途，例如，用于确定支持限定细胞群培养的组合物；用于确定促进限定细胞群分化的组合物；用于确定诱导限定细胞群凋亡的组合物；用于确定促进限定细胞群的细胞衰老的组合物；及类似用途。
根据本发明更进一步的实施方式，提供了筛选潜在活性剂（一种或多种）以确定那些对异常细胞群的一个或多个性质改变具有影响的活性剂的方法，所述方法包括：
创建阵列，该阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群或所述潜在活性剂（一种或多种）固定在该复合微环境点上；
将潜在活性剂（一种或多种）或原代细胞施加于所述阵列上各点，使得所述阵列包括：
固定的异常细胞群，该固定的异常细胞群与所述潜在活性剂（一种或多种）接触，或
固定的潜在活性剂（一种或多种），该固定的潜在活性剂与所述异常细胞群接触；
和评价所述细胞的一个或多个性质，作为所述细胞已经接触的潜在活性剂（一种或多种）的函数；和
选择那些影响所述异常细胞群一个或多个性质改变的潜在活性剂（一种或多种）。
考虑用于实践本发明的活性剂包括抗体、天然存在的分泌蛋白和肽、可溶性受体、miRNA、siRNA、生物仿制剂、FAB's、支架蛋白、病毒（例如、腺病毒或慢病毒）、噬菌体、其他大分子量分子及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
如本文所用，抗体是指可在功能上与人类细胞类型相互作用的任何抗体（或其片段），无论所述抗体是单克隆还是多克隆的。示例性抗体包括免疫球蛋白亚型的抗体，Fab片段及类似物，例如，如下抗体：
其识别异常细胞群的独特细胞表面标记；
其识别任何细胞表面蛋白质（一种或多种），该细胞表面蛋白质的表达通过暴露于多因子培养基被诱导；
其抑制已知的细胞信号传导途径；或
其活化已知的细胞信号传导途径，
及类似抗体，及其任意两种或更多种的组合。
如本文所用，天然存在的分泌蛋白和肽是指胞外信号传导涉及的蛋白质，如细胞因子、生长因子、肽激素及类似物。
如本文所用，可溶性受体是指处于细胞的细胞质中、一种或多种特定种类的信号传导分子可与之结合的蛋白质分子。这类蛋白质的实例包括多个子类的可溶性细胞因子受体。
如本文所用，miRNA是指在真核细胞中找到的短RNA分子（平均约22个核苷酸）。miRNAs结合于靶信使RNA转录子（mRNAs）上的互补序列，通常导致翻译抑制和基因沉默。
如本文所用，siRNA是指一类双链RNA分子（长约20-25个核苷酸）。siRNA干扰特定基因的表达。siRNAs还在如下中发挥作用：在RNAi相关途径中——例如，充当抗病毒机制、在基因组染色质结构成形过程中及类似过程中。
如本文所用，生物仿制剂是指生物治疗性分子的后续形式，其在最初批准的创新产品的独占期满后通过不同的赞助/机构制成。
如本文所用，FAB's是指抗原可结合的抗体结构部分。其由抗体各重链和轻链的一个不变区和一个可变区组成。
如本文所用，支架蛋白是指与信号传导途径的多个成员相互作用和/或结合的一类蛋白质。支架蛋白调控信号转导，并有助于将途径组分（组合在复合体中）定位于细胞的特定区域。信号传导支架蛋白的实例包括受体酪氨酸激酶（例如，表皮生长因子受体和血小板源性生长因子受体）及类似物。
如本文所用，病毒是指可仅在其他生物体的活细胞中复制的一类感染性生物体。病毒由保护性蛋白质覆层包围的核酸组成。本文考虑的示例性病毒包括腺病毒、慢病毒及类似物。
如本文所用，噬菌体是指感染细菌的病毒类型。
如本文所用，其他大分子量分子是指分子量大于约800道尔顿的多种分子的任何类型。实例包括合成的生物聚合物、多糖及类似物。
在此考虑应用的异常细胞群包括异常心脏细胞、异常肝细胞、异常胰腺细胞、异常肺细胞、异常脑细胞、过度增殖性细胞及类似物。
考虑用于实践本发明的当前优选异常细胞群（一种或多种）包括原代细胞、异种移植源性样本、瘤性细胞、具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞、粘附细胞及类似物、及其任意两种或更多种的混合物。
如本文所用，瘤性细胞是指在移植到动物模型中时能重演肿瘤的细胞。
如本文所用，具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞是指指示增殖性疾病，自身免疫性疾病及类似疾病的细胞。
如本文所用，增殖性疾病包括细胞增殖性疾病如癌症、肥大细胞增殖性疾病及类似疾病。
如本文所用，所述自身免疫性疾病包括类风湿性关节炎、过敏性鼻炎、狼疮、糖尿病及类似疾病。
示例性过度增殖性细胞包括：
在移植到动物模型中时能重演肿瘤的细胞群（一种或多种），
具有致瘤活性并呈现干细胞样性质的细胞群（一种或多种）；
具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞群（一种或多种）；
暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗的细胞群（一种或多种）；
在无血清细胞培养基存在的情况下悬浮生长的细胞群（一种或多种），该无血清细胞培养基包含如下中的一种或多种：bFGF、EGF、牛血清白蛋白、白血病抑制因子、神经元存活因子、胰岛素、人类转铁蛋白；
及类似物；
及其任意两种或更多种的组合。
考虑用于实践本发明的复合微环境（一种或多种）包括两种或更多种组分，所述组分选自胞外基质蛋白或其组分、细胞粘附分子、单糖、寡糖、多糖、糖蛋白、蛋白聚糖、非蛋白聚糖的多糖、细胞通信分子、复合碳水化合物、脂质、维生素及其代谢物、天然存在的低分子量生物活性分子、合成的低分子量生物活性分子、多肽、合成的聚合物、生物聚合物、抗体、核酸、无机盐、培养基补充物及类似物。
根据本发明另一实施方式，提供了筛选潜在活性剂（一种或多种）以确定影响异常细胞群一个或多个性质改变的那些活性剂的方法，所述方法包括：
将潜在活性剂（一种或多种）或原代细胞施加于阵列上的各点，该阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群或所述潜在活性剂（一种或多种）固定在该复合微环境点上，使得所述阵列包括：
固定的异常细胞群，该固定的异常细胞群与所述潜在活性剂（一种或多种）接触，或
固定的潜在活性剂（一种或多种），该固定的潜在活性剂与所述异常细胞群接触；
和评价所述细胞的一个或多个性质，作为所述细胞已经接触的潜在活性剂（一种或多种）的函数，和
选择那些影响所述异常细胞群一个或多个性质改变的潜在活性剂（一种或多种）。
根据本发明又一实施方式，提供了筛选潜在活性剂（一种或多种）以确定那些影响异常细胞群一个或多个性质改变的活性剂的方法，所述方法包括：
在将潜在活性剂（一种或多种）或原代细胞施加于阵列上各点后，评价所述细胞的一个或多个性质，作为所述细胞已经接触的潜在活性剂（一种或多种）的函数，该阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群或所述潜在活性剂（一种或多种）固定在该复合微环境点上，使得所述阵列包括：
固定的异常细胞群，该固定的异常细胞群与所述潜在活性剂（一种或多种）接触，或
固定的潜在活性剂（一种或多种），该固定的潜在活性剂与所述异常细胞群接触；和
选择那些影响所述异常细胞群一个或多个性质改变的潜在活性剂（一种或多种）。
根据本发明再一实施方式，提供了筛选潜在活性剂（一种或多种）以确定那些影响异常细胞群一个或多个性质改变的活性剂的方法，所述方法包括：
在所述潜在活性剂（一种或多种）或原代细胞被施加于阵列上各点和评价所述细胞的一个或多个性质作为所述细胞已经接触的潜在活性剂（一种或多种）的函数时，选择那些影响所述异常细胞群一个或多个性质改变的潜在活性剂（一种或多种）；
该阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群或所述潜在活性剂（一种或多种）固定在该复合微环境点上，使得所述阵列包括：
固定的异常细胞群，该固定的异常细胞群与所述潜在活性剂（一种或多种）接触，或
固定的潜在活性剂（一种或多种），该固定的潜在活性剂与所述异常细胞群接触。
根据本发明又一实施方式，提供了筛选异常细胞群以确定那些易感于暴露于药理学活性剂（一种或多种）的异常细胞群的方法，所述方法包括：
创建阵列，该阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群固定在该复合微环境点上，
将药理学活性剂施加于所述阵列上的各点；和分析所述细胞的性质改变（一种或多种），作为其暴露于药理学活性剂的函数，和
选择影响所述异常细胞群一个或多个性质的期望改变的药理学活性剂（一种或多种）。
根据本发明的进一步实施方式，提供了筛选异常细胞群以确定那些易感于暴露于药理学活性剂（一种或多种）的异常细胞群的方法，所述方法包括：
将药理学活性剂施加于阵列上各点，该阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群固定在该复合微环境点上；和分析所述细胞的性质改变（一种或多种），作为其暴露于药理学活性剂的函数，和
选择影响所述异常细胞群一个或多个性质的期望改变的药理学活性剂（一种或多种）。
根据本发明更进一步的实施方式，提供了筛选异常细胞群以确定那些易感于暴露于药理学活性剂（一种或多种）的异常细胞群的方法，所述方法包括：
在通过将药理学活性剂施加于所述阵列上各点创建所述阵列和分析所述细胞的性质改变（一种或多种）作为其暴露于药理学活性剂的函数时，选择影响所述异常细胞群一个或多个性质的期望改变的药理学活性剂（一种或多种），
所述阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群固定在该复合微环境点上。
根据本发明还提供了这样的制品：包括支撑物，该支撑物至少一个表面被施加以阵列，该列包括多个纳米升尺寸的复合微环境点，潜在活性剂（一种或多种）固定在该复合微环境点上。
根据本发明一个实施方式，提供了这样的制品：包括支撑物，该支撑物至少一个表面被施加以阵列，该阵列包括多个纳米升尺寸的复合微环境点，异常细胞固定在该复合微环境点上。
本发明制品包括选自如下的组分的多因子阵列：胞外基质蛋白或其组分、细胞粘附分子、单糖、寡糖、多糖、糖蛋白、蛋白聚糖、非蛋白聚糖的多糖、细胞通信分子、复合碳水化合物、脂质、维生素及其代谢物、天然存在的低分子量生物活性分子、合成的低分子量生物活性分子、合成的聚合物、生物聚合物、抗体、核酸、无机盐、培养基补充物及类似物、及其任意两种或更多种的组合。
本发明制品可用于多种用途，例如，用于确定支持异常细胞群培养的组合物；用于确定促进异常细胞群分化的组合物；用于确定诱导异常细胞群凋亡的组合物；用于确定促进异常细胞群的细胞衰老的组合物，及类似用途。
现将参考下列非限制性实施例更加具体地描述本发明。
实施例
实施例1
药剂和材料
胎牛血清（FBS）、RPMI-1640、青霉素G和链霉素购自GIBCO/BRL-Invitrogen（Carlsbad，CA，USA）。Nunc Rectangular 4孔板购自Fisher Scientific。抗人类CD95（APO-l/Fas）功能级抗体购自ebiosceince。切割的胱天蛋白酶3（Asp 175）兔单克隆抗体购自cell signalling。Nunc Rectangular 4孔板得自Fisher Scientific。甲醛（16%）购自Thermo Scientific。
实施例2
本实施例说明了从适当来源得到目标细胞的示例性方案。例如，为确定或富集推定的肿瘤起始细胞，将原代人类肿瘤分离成单个细胞，用标记蛋白质的特异性抗体染色，和通过流式细胞仪或磁珠进行分离。
可选地，利用小鼠模型，可使人类肿瘤起始细胞在小鼠内选择生态位分离和生长。
如再一选择，可将肿瘤起始细胞体外培养成为球体。在这种情况下，分离肿瘤，而使未分类的细胞群经过特定无血清条件。
如又一选择，可在一种或多种这种药剂存在的情况下培养肿瘤起始细胞，该肿瘤起始细胞在暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗。
实施例3
玻片生成
本实施例说明了制备适用于本发明方法的阵列的示例性方案。将玻片（75mm×25mm×1mm）在适当的有机溶剂（例如，100%丙酮、100%甲醇及类似物）中洗涤30min，然后在100%甲醇中洗涤30min，和然后在Millipore水（MQH2O）中洗涤10次。然后将玻片在0.05N NaOH中蚀刻1小时，用MQH2O漂洗5次，并用过滤后的压缩空气干燥，然后在烘箱（于65℃）中烘烤1小时。然后将玻片在2%的3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯的无水甲苯溶液中硅烷化1小时，然后在甲苯中漂洗，用压缩空气干燥，并在烘箱（65℃）中烘烤15分钟。
将40-100μL的10.5%（w/v）丙烯酰胺、0.55%（w/v）二丙烯酰胺、10%（w/v）光引发剂Irgacure 2959、Ciba Specialty Chemicals 12959（200μg/Ml，于100%甲醇中）的溶液置于硅烷化的玻片上，并覆以75mm ×25mm的盖玻片。然后使玻片暴露于1.5mW/cm2365-nm紫外光A 10min，并将其浸入MQH2O 10min。然后移除盖玻片，留下薄（-60-75μm）的聚丙烯酰胺凝胶垫。将聚丙烯酰胺玻片浸入MQH2O过夜，和然后在热板（40℃）上干燥10min。
组分如ECPM的原液被制备于如下中：在MQH2O中的200mM乙酸酯、10mMEDTA、40%（v/v）甘油和0.5%（v/v）Triton X-100，pH为4.9。信号传导分子如bFGF（Invitrogen，Carlsbad，CA）、BMP-4（Invitrogen）、视黄酸（Sigma）和Wnt3a的原液被制备于缓冲液中，该缓冲液包含在PBS中的40%[v/v]甘油、1%[w/v]CHAPS）。不同组分的组合可在单独的384孔板中混合。
在某些实施方式中，将胞外基质（ECM）组分（0.01mg/ml-1mg/ml）如胶原蛋白I、III、IV、V、VI、纤连蛋白、层粘连蛋白及类似物以及透明质酸、明胶和BSA（阴性对照）的原液与MQH2O中的200mM乙酸酯、10mM EDTA、40%（v/v）甘油和0.5%（v/v）Triton X-100进行1：1混合，pH为4.9。将各个不同的组分和不同组分的组合在384孔板中混合。这种ECM基阵列被用于筛选最佳细胞附着条件。
在确定最佳ECM后，将这种ECM原液首先与以不同的浓度抗体混合在一起。然后，将ECM和抗体混合物与MQH2O中的200mM乙酸酯、10mM EDTA、40%（v/v）甘油和0.5%（v/v）TritonX-100在pH 4.9或7.2下进行1：1混合。
利用阵列仪如SpotArray 24（PerkinElmer，Waltham，MA）或MicroGrid（Genomic Solution，Ann Arbor，Michigan）在室温和65%相对湿度下根据仪器制造说明书进行所有印迹。为控制可变性，各点可重复印迹（例如，5个点或9个复本——如3×3子阵列区）。在其使用前，玻片被浸入PBS，同时在无菌流罩（sterileflow hood）中暴露于UVC杀菌辐射10min。
将阵列玻片储存在65-75%湿度（在饱和NaCl溶液存在的情况下）、4℃下。将各印迹批次的示例玻片与Sypro Ruby一起在室温下温育过夜。第二天，用10%甲醇和7%乙酸溶液使玻片脱色。然后将玻片用MQH2O水洗涤数次，并在架台上于黑暗中干燥。然后使干燥后的玻片在Axon Array Scanner中成像，并通过Genepix软件处理图像。检查点均匀度以确保蛋白质（一种或多种）被正确印迹，并且点之间无蛋白质扩散发生。
为适应于用Cellomics VTI成像，9个复本被印迹在3X3区中。各点的直径为400，间隔550μm的中心-至-中心距离。各区间隔700μm。
在使用前，玻片被浸入PBS，同时在无菌罩中暴露于UVC杀菌辐射30min。
实施例4
本实施例说明了将目标细胞接种到示例性阵列上的示例性方案。将细胞置于阵列玻片上（每个玻片2.5×105个细胞），并使其在点上沉降18小时，然后用培养基漂洗1次，以去除未附着的细胞和碎片。一般每日补充细胞培养基。由于玻片上的丙烯酰胺凝胶垫具有不污性，细胞被限制于印迹点。
实施例5
本实施例说明了使细胞阵列固定和染色的示例性方案。将阵列玻片用HBSS或PBS洗涤2次，然后在4%多聚甲醛（PFA）中于4℃下固定5min，随后于室温下固定10min。
恰好在染色前，用TBST中的1%（w/v）BSA和3%（w/v）乳将细胞通透化和封闭（block）30min。然后将玻片在1% BSA中用抗细胞表面标记如CD44+/CD24-、CXCR4+、CD133+、CD138-、CD20、α2βl+、CD44+、EpCam+、Cdl66+、LGR5、CD24+生成的抗体在室温下染色1小时,或在4℃下染色过夜，用TBS洗涤3次，并与羊抗兔/小鼠Alexa 647以1：400一起在室温下温育1小时。将核酸用Cy3等价物POPO-3（Invitrogen）在室温下染色5min。
实施例6
本实施例说明了根据本发明分析细胞阵列的示例性方案。在如前述实施例所述固定和染色后，恰好在成像前染色和空气干燥后，将玻片用TBS洗涤3次，然后用水洗涤。玻片的成像用DNA微阵列扫描仪（例如，Axon 4000B）以10-μm像素分辨率进行。POPO-3核酸染色（Cy3等价物）利用543-nm激光激发和570-nm发射过滤成像。Alexa 647（Cy5等价物）利用633-nm激发激光和670-nm发射过滤成像。然后利用GenePix软件（MDS Analytical Technologies，Sunnyvale，CA）定量图像。玻片还可利用高容量成像系统如Cellomic（ThemoFisher）成像。
实施例7
细胞培养
人类急性T细胞白血病的Jurkat细胞系（ATTC Number TIB-153）购自American Typle Culture Collection（ATCC）。将细胞在补充10% FBS、2mmol/升谷氨酰胺和抗生素（100IU/ml青霉素G）的RPMI-1640中培养，并在37℃下、5%CO2的增湿气氛中进行温育。
实施例8
实验程序
将Jurkat T细胞以0.2×106/ml重新悬浮于包含10% FBS的RPMI 1640培养基中。在使用前，将玻片置于Nunc 4孔矩形培养板中，每孔1个玻片和3ml PBS。通过在无菌层流罩中暴露于UVC杀菌辐射最少30min将玻片灭菌。然后将玻片用PBS洗涤2次。将l×106细胞接种到各孔中，各孔包含一个微阵列玻片。将细胞在完全生长培养基中于37℃、5% C02下温育3h、6h、9h和24h。每个时间点一式两份进行。在0h、3h、6h、9h和24h后，通过培养基抽吸去除未粘附、漂浮的细胞。培养物用PBS洗涤3次。
各温育期满后，将玻片用PBS中冰冷的4%多聚甲醛（pH 7.4）固定15min，前5min在4℃，和后10min在室温（RT）。
然后将玻片用冰冷的PBS洗涤3次，然后将3ml新制的PBS添加到玻片上，并保持在4℃，直到所有玻片准备完成。
在到达最后一个时间点后，将所有玻片调节至RT，并用0.3% Triton X-100通透化，其后将细胞用PBS洗涤3次，5min。
对于封闭，所用封闭缓冲液包括PBS中1% BSA、0.1% Triton X。将细胞与封闭缓冲液一起温育30min，以封闭抗体的非特异性结合。
然后将细胞与初级抗体（切割的胱天蛋白酶-3）1：400在封闭缓冲液中于室温（RT）下温育lh。然后将所得细胞用PBS洗涤3次，5min。
然后将细胞与次级抗体1：1000在封闭缓冲液中于室温（RT）下与光隔离温育lh，其后用PBS洗涤3次。
在RT下将细胞用Hoeshst与光隔离染色（1：1000在PBS中）5min，然后用去离子（DI）水洗涤3次，并空气干燥3小时。玻片保持与光隔离，并在24h内接受分析。
对于利用Cellomics VTI仪确定荧光性，将玻片置于Thermo SlideportTM中，并置于Cellomics VTI仪中。利用Cellomics Calibration Wizard Software工具，建立6个形状因子以确定SlideportTM中玻片上的不同地理区域。使印迹在玻片上的各400μm点以20X成像。通道1获取各Jurkat细胞的核强度，通道2获取胱天蛋白酶3信号。利用Cellomics Compartmental Analysis Software，计算证明胱天蛋白酶3活化的Jurkat细胞，以该点上细胞的总百分比表示。
Genepix Array Reader也被用于得到抗体印迹的ECMP筛选和QC的细胞数量读取。
实施例9
结果
作为初步步骤，利用ECMP附着筛选确定促进附着从而将Jurkat细胞固定于本发明阵列上的特定地理区域的适当ECMP附着(或其组合)。筛选50以上ECMP附着及其组合；基于该筛选，发现纤连蛋白在单独印迹于水凝胶涂覆的玻片(如本文所述)上400μm的点时恒定地支持Jurkat细胞的附着。
图3例如总结了附着组分，该附着组分经确定，支持Jurkat细胞附着于本发明阵列上。简而言之，在附着3小时后利用DraQ染色通过荧光性监测Jurkat核强度。利用Genepix DNA微阵列读取玻片，并利用Genepix 2.0软件定量荧光。各条件表示接种Jurkat细胞的9个单独点。
表1
经筛选用于Jurkat细胞附着的各个组分：
Figure BDA00002701694000231
在确定纤连蛋白为Jurkat细胞捕获的适当ECMP后，在250μg/ml纤连蛋白存在的情况下以不同的浓度印迹抗人类CD95 IgM单克隆抗体。为确保抗体保留在纤连蛋白中，将抗体与纤连蛋白在pH 7.1或4.9下混合印迹。没有观察到pH影响抗体的保留。
为生成图4所示的数据，在纤连蛋白存在的情况下将抗CD95以400μm的点印迹在水凝胶上。利用结合于FITC的羊抗鼠次级IgM检测抗体。使玻片在GenepixDNA阵列读取器中成像，并定量该点的荧光强度。观察到IgM将保留在点中，而与pH无关。
在抗CD95存在的情况下固定在纤连蛋白上的Jurkat细胞证明了细胞随时间损失和胱天蛋白酶3活化。大约500K Jurkat细胞以100K细胞/ml细胞培养基被接种在本发明阵列上。将细胞在阵列上培养3-24小时。然后利用胱天蛋白酶3片段的抗体检测处理玻片，用于细胞损失或胱天蛋白酶3切割。抗CD95证明附于纤连蛋白的Jurkat细胞中剂量依赖性的活化细胞死亡。
图5示例Jurkat细胞在抗CD95IgM MAB存在的情况下不能保持附于纤连蛋白。图中总结的数据是通过在抗CD95存在的情况下温育Jurkat细胞48hrs生成的。观察到细胞附于点是剂量依赖性的。
图6证明，在固定的抗CD95存在的情况下固定于纤连蛋白的Jurkat细胞显示胱天蛋白酶3信号在24hr内增加。这种胱天蛋白酶3活性直接关联于fas介导的细胞死亡途径的活化。
前述结果证明，本发明方法和阵列提供了稳固的平台，其利用生理相关的胞外基质蛋白将异常细胞固定于水凝胶涂覆的玻片上的地理区域使用高容量分析筛选具有药物诱导功能活性的细胞。在ECMP中，可以以充分接触异常细胞群的方式来印迹（从而固定）药理学活性剂（例如，药物）。可利用标准免疫荧光技术将固定的细胞固定和染色，从而能够深度地进行高容量分析。因此，本发明提供了高度相关和有力的药物筛选系统，其基于将ECMP用于异常细胞的自然附着。平台使药理学活性剂（例如，药物）直接接触异常细胞，确保其适当的暴露（与之相比的是，以溶液形式添加测试化合物，借此目标组分之间的相互作用可发生改变）。
虽然已参考各实施方式和实施例对本发明进行描述，但应理解，可进行多种改动，而不脱离本发明的精神。
本文引用的所有文献其全部内容均在此被明确地合并作为参考。当参考一致的来源地址（URL）或其他这种标识符和地址时，要理解这种标识符可变，并且因特网上的具体信息可被添加、移除或补充，但等同的信息可通过搜索因特网而找到。其引用证明了的这种信息可用性和公众传播。

Claims (38)

1.确定细胞亚群（一种或多种）的短期和/或长期体外培养基的方法，其中所述细胞亚群（一种或多种）选自：
在移植到动物模型中时能重演肿瘤的细胞亚群（一种或多种）；
具有致瘤活性并呈现干细胞样性质的细胞亚群（一种或多种）；
具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞亚群（一种或多种）；
在暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗的细胞亚群（一种或多种）；和
在无血清细胞培养基存在的情况下悬浮生长的细胞亚群（一种或多种），所述无血清细胞培养基包含如下中的一种或多种：bFGF、EGF、牛血清白蛋白、白血病抑制因子、神经元存活因子、胰岛素、人类转铁蛋白；
以及其任意两种或更多种的组合，
所述方法包括：
创建多个复合微环境，其中各复合微环境包括多种组分，
针对所述多个复合微环境筛选所述细胞亚群（一种或多种），和
选择促进所述细胞亚群（一种或多种）短期和/或长期体外培养的那些复合微环境。
2.权利要求1所述的方法，其中构成各复合微环境的所述多种组分中的一种或多种密切类似于在所述细胞亚群（一种或多种）通常所处的体内环境中或所述细胞群（一种或多种）的来源物种的同源物种的体内环境中发现的组分（一种或多种）。
3.权利要求所述的方法1，其中所述多个微环境包括选自如下的两种或更多种组分的多因子阵列：胞外基质蛋白或其组分、细胞粘附分子、单糖、寡糖、多糖、糖蛋白、蛋白聚糖、非蛋白聚糖的多糖、细胞通信分子、复合碳水化合物、脂质、维生素及其代谢物、天然存在的低分子量生物活性分子、合成的低分子量生物活性分子、多肽、合成的聚合物、生物聚合物、抗体、核酸、无机盐和培养基补充物。
4.权利要求3所述的方法，其中所述细胞通信分子选自生长因子、信号传导分子、激素和细胞因子。
5.前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述细胞亚群在移植到动物模型中时能重演肿瘤。
6.前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述细胞亚群具有致瘤活性并呈现干细胞样性质。
7.前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述细胞亚群具有一种或多种指示异常行为的分子标记。
8.权利要求7所述的方法，其中所述具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞选自表达CD44+/CD24-、CXCR4+、CD133+、CD138-、CD20、α2βl+、CD44+、EpCam+、Cdl66+、LGR5、和CD24+、及其任意两种或更多种的组合的细胞。
9.前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述细胞亚群在暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗。
10.权利要求9所述的方法，其中所述用于治疗过度增生性疾病的药剂选自阿拉伯糖胞嘧啶（ARA-C）、阿糖胞苷、博莱霉素、马利兰、卡培他滨、卡铂、卡莫司汀、苯丁酸氮芥、顺铂、环磷酰胺、达卡巴嗪、柔红霉素、多西紫杉醇、阿霉素、表柔比星、依托泊苷、氟达拉滨、5-氟尿嘧啶、吉西他滨、羟基脲、伊达比星、异环磷酰胺、伊立替康、洛莫司汀、二氯甲基二乙胺、美法仑、6-巯基嘌呤（6-MP）、氨甲喋呤、丝裂霉素、C-米托蒽醌、奥沙利铂、紫杉醇、链脲菌素、替莫唑胺、6-硫鸟嘌呤、拓扑替康、长春碱、长春新碱、长春碱酰胺、长春瑞滨、阿仑单抗、贝伐单抗、吉妥单抗、替伊莫单抗、利妥昔单抗、托西莫单抗、曲妥珠单抗、阿地白介素、IL-2、α干扰素、咪喹莫特、来那度胺、阿那曲唑、比卡鲁胺、依西美坦、氟他胺、氟维司群、来曲唑、甲地孕酮、雷洛昔芬、他莫昔芬和托瑞米芬。
11.前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述细胞亚群在无血清细胞培养基存在的情况下悬浮生长，所述无血清细胞培养基包含bFGF、EGF、牛血清白蛋白、白血病抑制因子、神经元存活因子、胰岛素和人类转铁蛋白中的一种或多种。
12.权利要求11所述的方法，其中在无血清细胞培养基存在的情况下生长的所述细胞在悬浮培养中作为球体生长，并能够在胎牛血清存在的情况下分化成为粘附细胞，所述无血清细胞培养基包含bFGF、EGF、牛胰岛素和人类转铁蛋白中的一种或多种。
13.确定细胞亚群（一种或多种）的短期和/或长期体外培养基的方法，其中所述细胞亚群（一种或多种）选自：
在移植到动物模型中时能重演肿瘤的细胞亚群（一种或多种）；
具有致瘤活性并呈现干细胞样性质的细胞亚群（一种或多种）；
具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞亚群（一种或多种）；
在暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗的细胞亚群（一种或多种）；和
在无血清细胞培养基存在的情况下悬浮生长的细胞亚群（一种或多种），所述无血清细胞培养基包含如下中的一种或多种：bFGF、EGF、牛血清白蛋白、白血病抑制因子、神经元存活因子、胰岛素、人类转铁蛋白；
以及其任意两种或更多种的组合，
所述方法包括：
针对多个复合微环境筛选所述细胞群（一种或多种），其中各复合微环境包括多种组分，所述组分中的一种或多种密切类似于或模拟在所述细胞通常所处的体内环境中发现的组分（一种或多种），和
选择促进所述细胞群（一种或多种）短期和/或长期培养的那些微环境。
14.确定细胞亚群（一种或多种）的短期和/或长期培养基的方法，其中所述细胞亚群（一种或多种）选自：
在移植到动物模型中时能重演肿瘤的细胞亚群（一种或多种）；
具有致瘤活性并呈现干细胞样性质的细胞亚群（一种或多种）；
具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞亚群（一种或多种）；
在暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗的细胞亚群（一种或多种）；和
在无血清细胞培养基存在的情况下悬浮生长的细胞亚群（一种或多种），所述无血清细胞培养基包含如下中的一种或多种：bFGF、EGF、牛血清白蛋白、白血病抑制因子、神经元存活因子、胰岛素、人类转铁蛋白；
以及其任意两种或更多种的组合，
所述方法包括在针对多个复合微环境筛选所述细胞群（一种或多种）时，选择促进所述细胞群（一种或多种）短期和/或长期培养的那些微环境，
其中各复合微环境包括多种组分，所述组分中的一种或多种密切类似于在所述细胞亚群（一种或多种）通常所处的体内环境中发现的组分（一种或多种）。
15.培养基制剂，其通过前述权利要求中任一项所述的方法确定。
16.细胞群（一种或多种）的短期和/或长期培养方法，其中所述细胞亚群（一种或多种）选自：
在移植到动物模型中时能重演肿瘤的细胞亚群（一种或多种）；
具有致瘤活性并呈现干细胞样性质的细胞亚群（一种或多种）；
具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞亚群（一种或多种）；
在暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗的细胞亚群（一种或多种）；和
在无血清细胞培养基存在的情况下悬浮生长的细胞亚群（一种或多种），所述无血清细胞培养基包含如下中的一种或多种：bFGF、EGF、牛血清白蛋白、白血病抑制因子、神经元存活因子、胰岛素、人类转铁蛋白；
以及其任意两种或更多种的组合，
所述方法包括使所述细胞群与权利要求15所述的培养基制剂接触。
17.细胞群，其通过权利要求16所述的方法增殖。
18.确定细胞亚群的体外分化培养基的方法，其中所述细胞亚群（一种或多种）选自：
在移植到动物模型中时能重演肿瘤的细胞亚群（一种或多种）；
具有致瘤活性并呈现干细胞样性质的细胞亚群（一种或多种）；
具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞亚群（一种或多种）；
在暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗的细胞亚群（一种或多种）；和
在无血清细胞培养基存在的情况下悬浮生长的细胞亚群（一种或多种），所述无血清细胞培养基包含如下中的一种或多种：bFGF、EGF、牛血清白蛋白、白血病抑制因子、神经元存活因子、胰岛素、人类转铁蛋白；
以及其任意两种或更多种的组合，
所述方法包括：
创建多个复合微环境，其中各复合微环境包括多种组分，
针对所述多个复合微环境筛选所述细胞亚群，和
选择促进所述细胞亚群体外分化的那些复合微环境。
19.确定诱导细胞亚群（一种或多种）的程序性细胞死亡（凋亡）的培养基的方法，所述细胞亚群选自：
在移植到动物模型中时能重演肿瘤的细胞亚群（一种或多种）；
具有致瘤活性并呈现干细胞样性质的细胞亚群（一种或多种）；
具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞亚群（一种或多种）；
在暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗的细胞亚群（一种或多种）；和
在无血清细胞培养基存在的情况下悬浮生长的细胞亚群（一种或多种），所述无血清细胞培养基包含如下中的一种或多种：bFGF、EGF、牛血清白蛋白、白血病抑制因子、神经元存活因子、胰岛素、人类转铁蛋白；
以及其任意两种或更多种的组合，
所述方法包括：
创建多个复合微环境，其中各复合微环境包括多种组分，
针对所述多个复合微环境筛选所述细胞亚群，和
选择诱导所述细胞亚群凋亡的那些复合微环境。
20.确定促进细胞亚群（一种或多种）的细胞衰老的培养基的方法，所述细胞亚群选自：
在移植到动物模型中时能重演肿瘤的细胞亚群（一种或多种）；
具有致瘤活性并呈现干细胞样性质的细胞亚群（一种或多种）；
具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞亚群（一种或多种）；
在暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗的细胞亚群（一种或多种）；和
在无血清细胞培养基存在的情况下悬浮生长的细胞亚群（一种或多种），所述无血清细胞培养基包含如下中的一种或多种：bFGF、EGF、牛血清白蛋白、白血病抑制因子、神经元存活因子、胰岛素、人类转铁蛋白；
以及其任意两种或更多种的组合，
所述方法包括：
创建多个复合微环境，其中各复合微环境包括多种组分，
针对所述多个复合微环境筛选所述细胞亚群，和
选择促进所述细胞亚群衰老的那些复合微环境。
21.确定调节细胞亚群（一种或多种）的细胞生长阻滞的培养基的方法，所述细胞亚群选自：
在移植到动物模型中时能重演肿瘤的细胞亚群（一种或多种）；
具有致瘤活性并呈现干细胞样性质的细胞亚群（一种或多种）；
具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞亚群（一种或多种）；
在暴露于一种或多种用于治疗过度增生性疾病的药剂后抵抗药物治疗的细胞亚群（一种或多种）；和
在无血清细胞培养基存在的情况下悬浮生长的细胞亚群（一种或多种），所述无血清细胞培养基包含如下中的一种或多种：bFGF、EGF、牛血清白蛋白、白血病抑制因子、神经元存活因子、胰岛素、人类转铁蛋白；
以及其任意两种或更多种的组合，
所述方法包括：
创建多个复合微环境，其中各复合微环境包括多种组分，
针对所述多个复合微环境筛选所述细胞亚群，和
选择调节所述细胞亚群的细胞生长阻滞的那些复合微环境。
22.包括组分多因子阵列的制品，所述组分选自胞外基质蛋白或其组分、细胞粘附分子、单糖、寡糖、多糖、糖蛋白、蛋白聚糖、非蛋白聚糖的多糖、细胞通信分子、复合碳水化合物、脂质、维生素及其代谢物、天然存在的低分子量生物活性分子、合成的低分子量生物活性分子、多肽、合成的聚合物、生物聚合物、抗体、核酸、无机盐和培养基补充物、及其任意两种或更多种的组合。
23.筛选潜在活性剂（一种或多种）以确定那些影响异常细胞群一个或多个性质改变的活性剂的方法，所述方法包括：
创建阵列，所述阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群或所述潜在活性剂（一种或多种）固定在所述复合微环境点上；
将潜在活性剂（一种或多种）或原代细胞施加于所述阵列上的各点，使得所述阵列包括：
固定的异常细胞群，所述固定的异常细胞群与所述潜在活性剂（一种或多种）接触，或
固定的潜在活性剂（一种或多种），所述固定的潜在活性剂与所述异常细胞群接触；
和评价所述细胞的一个或多个性质，作为所述细胞已经接触的潜在活性剂（一种或多种）的函数，和
选择那些影响所述异常细胞群一个或多个性质改变的潜在活性剂（一种或多种）。
24.权利要求23所述的方法，其中所述活性剂是抗体、天然存在的分泌蛋白和肽、可溶性受体、miRNA、siRNA、生物仿制剂、FAB's、支架蛋白、病毒（例如腺病毒或慢病毒）、噬菌体或其他大分子量分子。
25.权利要求23或24所述的方法，其中所述异常细胞群选自原代细胞、异种移植源性样本、瘤性细胞、具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞和粘附细胞。
26.权利要求25所述的方法，其中所述瘤性细胞在移植到动物模型中时能重演肿瘤。
27.权利要求25所述的方法，其中所述具有一种或多种指示异常行为的分子标记的细胞指示增殖性疾病或自身免疫性疾病。
28.权利要求27所述的方法，其中所述增殖性疾病选自细胞增殖性疾病和肥大细胞增殖性疾病。
29.权利要求27所述的方法，其中所述自身免疫性疾病选自类风湿性关节炎、过敏性鼻炎、狼疮和糖尿病。
30.权利要求23-29中任一项所述的方法，其中所述复合微环境包括选自如下的两种或更多种组分：胞外基质蛋白或其组分、细胞粘附分子、单糖、寡糖、多糖、糖蛋白、蛋白聚糖、非蛋白聚糖的多糖、细胞通信分子、复合碳水化合物、脂质、维生素及其代谢物、天然存在的低分子量生物活性分子、合成的低分子量生物活性分子、多肽、合成的聚合物、生物聚合物、抗体、核酸、无机盐和培养基补充物。
31.筛选潜在活性剂（一种或多种）以确定那些影响异常细胞群一个或多个性质改变的活性剂的方法，所述方法包括：
将潜在活性剂（一种或多种）或原代细胞施加于阵列上各点，所述阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群或所述潜在活性剂（一种或多种）固定在所述复合微环境点上，使得所述阵列包括：
固定的异常细胞群，所述固定的异常细胞群与所述潜在活性剂（一种或多种）接触，或
固定的潜在活性剂（一种或多种），所述固定的潜在活性剂与所述异常细胞群接触，
和评价所述细胞的一个或多个性质，作为所述细胞已经接触的潜在活性剂（一种或多种）的函数，和
选择那些影响所述异常细胞群一个或多个性质改变的潜在活性剂（一种或多种）。
32.筛选潜在活性剂（一种或多种）以确定那些影响异常细胞群一个或多个性质改变的活性剂的方法，所述方法包括：
在将潜在活性剂（一种或多种）或原代细胞施加于阵列上各点后，评价所述细胞的一个或多个性质，作为所述细胞已经接触的潜在活性剂（一种或多种）的函数，所述阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群或所述潜在活性剂（一种或多种）固定在所述复合微环境点上，使得所述阵列包括：
固定的异常细胞群，所述固定的异常细胞群与所述潜在活性剂（一种或多种）接触，或
固定的潜在活性剂（一种或多种），所述固定的潜在活性剂与所述异常细胞群接触；和
选择那些影响所述异常细胞群一个或多个性质改变的潜在活性剂（一种或多种）。
33.筛选潜在活性剂（一种或多种）以确定那些影响异常细胞群一个或多个性质改变的活性剂的方法，所述方法包括：
在将所述潜在活性剂（一种或多种）或原代细胞施加于阵列上各点和评价所述细胞的一个或多个性质作为所述细胞已经接触的潜在活性剂（一种或多种）的函数时，选择那些影响所述异常细胞群一个或多个性质改变的潜在活性剂（一种或多种），
所述阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群或所述潜在活性剂（一种或多种）固定在所述复合微环境点上，使得所述阵列包括：
固定的异常细胞群，所述固定的异常细胞群与所述潜在活性剂（一种或多种）接触，或
固定的潜在活性剂（一种或多种），所述固定的潜在活性剂与所述异常细胞群接触。
34.筛选异常细胞群以确定那些易感于暴露于药理学活性剂（一种或多种）的异常细胞群的方法，所述方法包括：
创建阵列，所述阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群固定在所述复合微环境点上，
将药理学活性剂施加于所述阵列上的各点；和分析所述细胞的性质改变（一种或多种），作为其暴露于药理学活性剂的函数，和
选择影响所述异常细胞群一个或多个性质的期望改变的药理学活性剂（一种或多种）。
35.筛选异常细胞群以确定那些易感于暴露于药理学活性剂（一种或多种）的异常细胞群的方法，所述方法包括：
将药理学活性剂施加于阵列上各点，所述阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群固定在所述复合微环境点上；和分析所述细胞的性质改变（一种或多种），作为其暴露于药理学活性剂的函数，和
选择影响所述异常细胞群一个或多个性质的期望改变的药理学活性剂（一种或多种）。
36.筛选异常细胞群以确定那些易感于暴露于药理学活性剂（一种或多种）的异常细胞群的方法，所述方法包括：
在通过将药理学活性剂施用于所述阵列上的各点创建所述阵列和分析所述细胞的性质改变（一种或多种）作为其暴露于药理学活性剂的函数时，选择影响所述异常细胞群一个或多个性质的期望改变的药理学活性剂（一种或多种），
所述阵列包括多个复合微环境点，所述异常细胞群固定在所述复合微环境点上。
37.制品，其包括支撑物，所述支撑物的至少一个表面被施以阵列，所述阵列包括多个纳米升尺寸的复合微环境点，潜在活性剂（一种或多种）固定在所述复合微环境点上。
38.制品，其包括支撑物，所述支撑物的至少一个表面被施以阵列，所述阵列包括多个纳米升尺寸的复合微环境点，异常细胞固定在所述复合微环境点上。
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