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帶你走進:循環腫瘤細胞CTC的世界

作者:admin信息來源:達科為日期:2019年09月16日打印字體:  
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 什么是CTC?

循環腫瘤細胞(Circulating Tumor Cell, CTC)是存在于外周血中各類腫瘤細胞的總稱,因自發或診療操作從原發腫瘤或轉移灶脫落進入血液循環系統中的腫瘤細胞。CTC能通過血液循環擴散到不同的器官,其中只有一小部分會發展為轉移灶,CTC的形成被認為是腫瘤發生轉移的必要前提。

1869年澳大利亞病理學家Thomas Ashworth首次在一名轉移性癌癥患者的血液中觀察到CTC,他認為這種在血液中發現的與癌癥細胞相同的細胞,可能有助于揭示同一個人體內的多種腫瘤的起源模式。現代癌癥研究已經證明,CTC來自原發腫瘤的克隆,驗證了Ashworth的觀點,同時也為腫瘤學研究提供了新的方向。

   https://slas.org/eln/liquid-biopsy-new-technology-uses-a-microfluidic-vortex-to-isolatecirculating-tumor-cells-ctcs-from-blood-samples/ 
CTC的分類
  • 典型CTC,是指已經被確認為癌癥細胞的CTC,具有完整的活性細胞核、表達細胞角蛋白(上皮來源)、CD45陰性(非造血來源),并且通常是不規則形狀或亞細胞形態的較大細胞;
  • 細胞角蛋白陰性(CK-) CTC,一般是腫瘤干細胞或正在經歷上皮-間質轉化(EMT)的循環腫瘤細胞。CK-CTC可能是最具抗性和最易發生轉移的細胞,CK-CTC既不表達細胞角蛋白也不表達CD45,與癌細胞形態相似,并且表達與癌癥相關的基因或蛋白;
  • 凋亡CTC,指正在經歷細胞凋亡的典型循環腫瘤細胞,通過鑒定與細胞凋亡相關的核碎裂或胞質泡化,測量典型CTC與凋亡的CTC的比值,為靶向殺死癌細胞的治療效果提供線索;
  • CTC,是指細胞角蛋白陽性、CD45陰性的循環腫瘤細胞,其大小和形狀與白細胞相似。但小CTC具有腫瘤特異性生物標志物,可將其鑒定為CTC。小CTC已經被發現與疾病發展和分化成小細胞癌相關;
  • CTC集群(CTC cluster),即循環腫瘤微栓(CTM),是由若干個CTC聚集形成的,較循環腫瘤細胞具有更高的侵襲力,被認為是腫瘤轉移最重要的危險先兆。 
CTC的臨床應用
腫瘤患者血液中存在少量循環腫瘤細胞以及由壞死癌細胞釋放的少量循環腫瘤 DNA。通過檢測血液中的循環腫瘤細胞和循環腫瘤DNA(ctDNAcycle tumor DNA)對患者腫瘤進行診斷與監測的方法被稱為液體活檢。相比于傳統的活檢方法,液體活檢的主要優勢是創傷較少、操作簡單、能重復取樣,非常方便進行實時動態檢測。
CTC作為目前液體活檢的主要指標之一,在乳腺癌、結直腸癌、肺癌、前列腺癌等疾病中,已被證明其數量與患者的無進展生存期和總體存活率相關。在乳腺癌中,CTC檢測是一種比影像技術更好的預測治療效果的方法,與局部采集的腫瘤樣本相比,CTC能更好地反映腫瘤進展。CTC檢測應用于臨床主要集中在早期篩查、輔助腫瘤分期、動態監測、預后評估、復發和轉移預警等方面。
CTC的富集與檢測
一般來說,外周血中CTC的數量極少,1ml血液中約有4×109紅細胞、2×108血小板、6×106白細胞,而CTC只有1-10個,因此CTC的檢測面臨巨大的技術挑戰。
常用的CTC富集方法包括非特異性富集法和特異性富集法。非特異性富集法主要是依據形態學原理,包括:密度梯度離心法、過濾法、細胞電學特征法等,這種非特異性的方法往往具有一定的局限性,如:富集效率低、靈敏度和特異性較低、易受細胞形態影響等。特異性富集法多數是依據抗原抗體原理,包括:免疫磁珠富集法、芯片法、納米粒富集法等,其中免疫磁珠法又分為陰性富集(負選)和陽性富集(正選),常見的陰性富集法是利用耦連CD45抗體的磁珠吸附白細胞,在磁場作用下去除白細胞,富集CTC陽性富集是通過耦連EpCAM抗體的免疫磁珠捕獲EpCAM陽性的CTC,適用于EpCAM或CK陽性的CTC。
基于此原理,BioMab(百優生醫)公司利用其高親和力的EpCAM抗體(EpAb3-5)研發了CTC正選試劑盒(CTC Enrichment kit, Cat#PN019-02)
部分實驗數據

使用耦連EpCAM抗體的磁珠從含有結腸癌細胞系(HCT116)細胞的全血樣品中富集CTC,并用CD326 (EpCAM)- FITC對細胞進行熒光染色,流式細胞術分析
同時BioMab公司也推出了一款CTC檢測試劑盒(CTC Staining kit, Cat#PN019-S01),通過免疫熒光法檢測富集到的CTCDAPI+ CK+ CD45-的細胞即為CTC


BioMab公司的技術來源于中國臺灣中央研究院,并已從中央研究院取得全世界獨家專屬授權。CellSearch的發明人Leon Terstappen教授,在兩篇論文中引用,證明了BioMab公司anti-EpCAM抗體的高親和力。目前公司的CTC正選平臺已在臺灣的領先教學醫院使用,并進行臨床研究。

循環腫瘤細胞(CTC)的介紹今天就到這里啦,大家有什么想法或疑問歡迎和小達君交流!
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參考資料:
  • Racila E, Euhus D, Weiss A J, et al. Detection and characterization ofcarcinoma cells in the blood[J]. Proceedings of the National Academy ofSciences, 1998, 95(8): 4589-4594.

  • Aceto N, Bardia A, Miyamoto D T, et al. Circulating tumor cell clusters areoligoclonal precursors of breast cancer metastasis[J]. Cell, 2014, 158(5):1110-1122.

  • Marrinucci D, Bethel K, Kolatkar A, et al. Fluid biopsy in patients withmetastatic prostate, pancreatic and breast cancers[J]. Physical biology, 2012,9(1): 016003.

  • https://en.wikipedia.org/wiki/Circulating_tumor_cell

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