用于临床的抗肿瘤药物普遍存在选择性差、毒副作用大、易产生耐药性等问题，因此继续寻找选择性高、毒副作用小的抗癌药是抗肿瘤新药研究的重点。每年都有大量的提取物以及化合物出现，如何进行药物初筛仍是工作的一个重要环节，因体内筛选需要的技术条件高，故大批筛选或粗选时多采用体外筛选实验。抗肿瘤药物的体外筛选试验（细胞试验）是一种重要的药物筛选手段。采用组织培养技术，可以在体外条件下建立不死性的、可以无限传代的肿瘤细胞系。应用这些肿瘤细胞株进行抗肿瘤药物的筛选实验及作用机制的探讨，发现新的活性物质，是药物筛选研究的重要手段。
细胞生物学、分子药理学、分子生物学、生物化学等学科的发展为药物筛选提供了新的方向。目前，在细胞水平上对抗肿瘤药物的筛选主要是采用选取几种肿瘤细胞系，以培养细胞为实验模型。抗肿瘤药物的筛选研究中细胞试验的内容非常丰富，目前我们已经培育了几百种人源、非人源肿瘤细胞株。细胞水平的药物筛选模型具有快速、灵敏、所需样本节省、材料用量少、重复性好、药物作用机制比较明确和大规模筛选等优点。如果样本可以和肿瘤细胞直接接触而发挥作用其实验结果与临床的治疗效果会有较好的符合性。
随着新型抗癌药的研究，诞生了许多抗肿瘤药物体外筛选实验方法。一些常规方法如显微镜观察、细胞染色计数法也可行，但现应用较多的是比色法（测细胞代谢活性），如MTT、XTT、MTS、CCK-8、WST-1及WST-8法等；分子标记法（观察DNA合成含量）既DNA前体物质胸腺嘧啶核苷类似物掺入法，比如BRDU、EDU法；集落形成法。重点介绍以下四种：
1、MTT
MTT比色分析法是目前各实验室最常用的体外抗肿瘤药物筛选法。原理是活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为不溶于水的蓝紫色结晶-甲瓒(formazan)并沉积在细胞中，而死亡的细胞无此功能。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲瓒，在一定细胞数量范围内，MTT结晶形成的量与细胞数量和细胞活力成正比例关系，用酶标仪测定其光吸收值，可间接反映活细胞数量。
此方法已广泛用于各种细胞增殖的检测、肿瘤细胞的生长、生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感性测定等 。 该法简便灵敏且无放射性，所用试剂少，出结果快，结果与同位素掺入法一致等优点，适用于大量抗癌药物的筛选，抗癌作用机理的探讨研究以及指导临床合理用药。但细胞数量、MTT浓度、残留培养液均可影响实验结果。
2、CCK8
CCK-8试剂中含有WST-8，WST-8是近年新开发的一种较WST-1更新的水溶性四唑盐，检测原理与WST-1类似但较WST-1更稳定，灵敏度更高，溶解性更强，更易于保存 。它在电子载体的作用下被细胞线粒体中的细胞脱氢酶还原为具有高度水溶性的黄色甲瓒物，可用于进行简便而准确的细胞增殖和毒性分析。使用只需一步即可得到结果，勿需调配。结果准确，目前已普遍推广使用。
CCK-8检测细胞增殖细胞毒性实验的灵敏度比MTT、XTT及MTS更高，数据可靠，重复性好，操作简便且无需放射性同位素和有机溶剂，对细胞几乎没有毒性 ，尤其适合于悬浮细胞，高通量药物筛选 。该方法已应用于生物活性因子的活性检测 、大规模抗肿瘤药物的筛选细胞增殖检测以及细胞毒性试验等。
3、CTG
ATP腺嘌呤核苷三磷酸(简称三磷酸腺苷)参与生物体内多种酶促反应，是活细胞新陈代谢的一个指标，其含量直接反应了细胞的数量及细胞状态。ATP生物发光法的基本原理：ATP是一切活细胞代谢的基本能量来源，细胞死亡后，在酶的作用下ATP迅速分解，实验过程中向细胞培养基加入等体积CellTiter-Glo™试剂，测量发光值，在光信号和体系中，发光值与ATP量成正比，而ATP又和活细胞数正相关，因此可通过检测ATP含量得细胞活力。其准确反映样本中活细胞的数量，灵敏度非常高，检测范围广。
同普通的MTT、CCK8法相比，CellTiter-Glo™发光活细胞检测系统的检测试剂具有最高灵敏度和较长的信号持续时间，此系统已经广泛地应用在生命科学研究领域中，如一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感性测定等，各实验室已普遍使用此技术。此法还有很多优点，如细胞活性分析是高效的“加样－混合－测量”系统，实验操作方便快捷，同时节约细胞用量。CellTiter-Glo™试剂和细胞培养中的常用培养基兼容，如RPMI1640、MEM、DMEMand Ham's F12，也不受酚红和有机溶剂的影响，误差小，准确率高。但价格稍高于其他各种方法。
4、细胞集落形成
单个细胞在体外增殖6代以上，其后代所组成的细胞群体，称为集落或克隆。恶性肿瘤细胞具有持续增殖能力，在体外培养中单个克隆原细胞分裂6代或6代以上时，可形成含50个以上细胞的集落。集落形成率表示细胞独立生存能力，通过计数含50个以上细胞的集落可对克隆原细胞作定量分析，评价抗癌药的活性。克隆计数法在抗肿瘤药物筛选中被认为是一种较为敏感的方法，由于培养中肿瘤细胞对于群体依赖性较低但增殖能力较高，因此克隆形成率是反映肿瘤细胞的恶性度的重要指标。常用的集落形成试验包括平板克隆形成试验和软琼脂培养克隆形成试验。
平板克隆形成试验，适用于贴壁生长的细胞，包括培养的正常细胞和肿瘤细胞，观察药物对贴壁增殖肿瘤细胞生长的抑制作用；
软琼脂集落形成试验，本法适用于非锚着依赖性生长的细胞，如骨髓造血干细胞、肿瘤细胞株、转化细胞系。某些恶性肿瘤细胞，不仅在贴壁状态下能增殖，在悬浮状态下也能增殖，在软琼脂中形成克隆。利用琼脂液无粘着性又可凝固的特性，将肿瘤细胞混入琼脂液中，琼脂液凝固使肿瘤细胞置于一定位置，琼脂中肿瘤细胞可能向周围作全方位的移动，因此可以用来检测肿瘤细胞的主动移动能力。肿瘤细胞在适宜培养基中又可以增殖，从而可以测定肿瘤细胞克隆形成率。造血系统软琼脂集落形成试验方法相同，主要用于有关细胞分化的研究，但使用培养基不同。软琼脂中的克隆形成率则反映细胞的群体依赖性和增值能力，最终反映药物对肿瘤细胞增殖能力和恶性程度的影响。
现状及进展
世界上每年出现大量新的化合物和提取物，抗肿瘤药物体外筛选技术是从数量庞大的候选化合物中经济、快速、高效的筛选理想的抗肿瘤药物的重要手段。抗肿瘤药物筛选是抗肿瘤药物研究工作中非常重要的一个环节，建立合理的筛选体系，提高筛选质量，发现新的抗癌药物，是肿瘤药理研究的一项重大课题。大量提取物及合成抗肿瘤药物的出现，对体外筛选提出更高要求，促使我们寻求更合理方便的筛选方法。化学药物治疗在肿瘤治疗中占有重要地位，抗肿瘤药物体外筛选技术是从数量庞大的候选化合物中筛选理想的抗肿瘤药物的重要手段。
正确的研究方法和科学的思路在药物抗肿瘤的实验研究中起关键的作用，体内动物移植瘤实验、体外细胞实验、作用微管蛋白的天然抗肿瘤药物的筛选方法、应用肿瘤新生血管生成抑制的筛选方法、端粒酶活性为作用靶点的筛选方法、以DNA拓扑异构酶为靶点筛选天然抗肿瘤药物、应用调节细胞信号传导通路筛选方法、天然药物诱导肿瘤细胞凋亡的筛选、天然药物诱导细胞分化的筛选等方法，都有各自的优缺点。相信，随着分子生物学、免疫学、分子药理学及药物分离纯化技术等的发展和成熟，药物的抗肿瘤研究方法和临床应用将会有更大的进展。
抗肿瘤药的研究随着理论的更新和技术的进步，已从以核酸等为靶点的杀伤性细胞毒药转向对肿瘤新靶点的研究。靶点的选择在整个药物研发过程中起着至关重要的作用。我们致力于利用先进的技术方法（涵盖靶点筛选，新靶点细胞系的选择，靶点的验证及功能学实验）帮助药物研发企业识别和验证已知或全新的药物靶点，有效的降低药物研发项目上投入的资金和人力风险。