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帶你走進(jìn):循環(huán)腫瘤細(xì)胞CTC的世界

作者:admin信息來(lái)源:達(dá)科為日期:2019年09月16日打印字體:  
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 什么是CTC?

循環(huán)腫瘤細(xì)胞(Circulating Tumor Cell, CTC)是存在于外周血中各類腫瘤細(xì)胞的總稱,因自發(fā)或診療操作從原發(fā)腫瘤或轉(zhuǎn)移灶脫落進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)中的腫瘤細(xì)胞。CTC能通過(guò)血液循環(huán)擴(kuò)散到不同的器官,其中只有一小部分會(huì)發(fā)展為轉(zhuǎn)移灶,CTC的形成被認(rèn)為是腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移的必要前提。

1869年澳大利亞病理學(xué)家Thomas Ashworth首次在一名轉(zhuǎn)移性癌癥患者的血液中觀察到CTC,他認(rèn)為這種在血液中發(fā)現(xiàn)的與癌癥細(xì)胞相同的細(xì)胞,可能有助于揭示同一個(gè)人體內(nèi)的多種腫瘤的起源模式?,F(xiàn)代癌癥研究已經(jīng)證明,CTC來(lái)自原發(fā)腫瘤的克隆,驗(yàn)證了Ashworth的觀點(diǎn),同時(shí)也為腫瘤學(xué)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(jīng)被確認(rèn)為癌癥細(xì)胞的CTC,具有完整的活性細(xì)胞核、表達(dá)細(xì)胞角蛋白(上皮來(lái)源)、CD45陰性(非造血來(lái)源),并且通常是不規(guī)則形狀或亞細(xì)胞形態(tài)的較大細(xì)胞;
  • 細(xì)胞角蛋白陰性(CK-) CTC,一般是腫瘤干細(xì)胞或正在經(jīng)歷上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)的循環(huán)腫瘤細(xì)胞。CK-CTC可能是最具抗性和最易發(fā)生轉(zhuǎn)移的細(xì)胞,CK-CTC既不表達(dá)細(xì)胞角蛋白也不表達(dá)CD45,與癌細(xì)胞形態(tài)相似,并且表達(dá)與癌癥相關(guān)的基因或蛋白;
  • 凋亡CTC,指正在經(jīng)歷細(xì)胞凋亡的典型循環(huán)腫瘤細(xì)胞,通過(guò)鑒定與細(xì)胞凋亡相關(guān)的核碎裂或胞質(zhì)泡化,測(cè)量典型CTC與凋亡的CTC的比值,為靶向殺死癌細(xì)胞的治療效果提供線索;
  • CTC,是指細(xì)胞角蛋白陽(yáng)性、CD45陰性的循環(huán)腫瘤細(xì)胞,其大小和形狀與白細(xì)胞相似。但小CTC具有腫瘤特異性生物標(biāo)志物,可將其鑒定為CTC。小CTC已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)與疾病發(fā)展和分化成小細(xì)胞癌相關(guān);
  • CTC集群(CTC cluster),即循環(huán)腫瘤微栓(CTM),是由若干個(gè)CTC聚集形成的,較循環(huán)腫瘤細(xì)胞具有更高的侵襲力,被認(rèn)為是腫瘤轉(zhuǎn)移最重要的危險(xiǎn)先兆。 
CTC的臨床應(yīng)用
腫瘤患者血液中存在少量循環(huán)腫瘤細(xì)胞以及由壞死癌細(xì)胞釋放的少量循環(huán)腫瘤 DNA。通過(guò)檢測(cè)血液中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞和循環(huán)腫瘤DNA(ctDNA,cycle tumor DNA)對(duì)患者腫瘤進(jìn)行診斷與監(jiān)測(cè)的方法被稱為液體活檢。相比于傳統(tǒng)的活檢方法,液體活檢的主要優(yōu)勢(shì)是創(chuàng)傷較少、操作簡(jiǎn)單、能重復(fù)取樣,非常方便進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)。
CTC作為目前液體活檢的主要指標(biāo)之一,在乳腺癌、結(jié)直腸癌、肺癌、前列腺癌等疾病中,已被證明其數(shù)量與患者的無(wú)進(jìn)展生存期和總體存活率相關(guān)。在乳腺癌中,CTC檢測(cè)是一種比影像技術(shù)更好的預(yù)測(cè)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(jìn)展。CTC檢測(cè)應(yīng)用于臨床主要集中在早期篩查、輔助腫瘤分期、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、預(yù)后評(píng)估、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移預(yù)警等方面。
CTC的富集與檢測(cè)
一般來(lái)說(shuō),外周血中CTC的數(shù)量極少,1ml血液中約有4×109紅細(xì)胞、2×108血小板、6×106白細(xì)胞,而CTC只有1-10個(gè),因此CTC的檢測(cè)面臨巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
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(jù)形態(tài)學(xué)原理,包括:密度梯度離心法、過(guò)濾法、細(xì)胞電學(xué)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(xì)胞形態(tài)影響等。特異性富集法多數(shù)是依據(jù)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(fù)選)和陽(yáng)性富集(正選),常見(jiàn)的陰性富集法是利用耦連CD45抗體的磁珠吸附白細(xì)胞,在磁場(chǎng)作用下去除白細(xì)胞,富集CTC陽(yáng)性富集是通過(guò)耦連EpCAM抗體的免疫磁珠捕獲EpCAM陽(yáng)性的CTC,適用于EpCAM或CK陽(yáng)性的CTC。
基于此原理,BioMab(百優(yōu)生醫(yī))公司利用其高親和力的EpCAM抗體(EpAb3-5)研發(fā)了CTC正選試劑盒(CTC Enrichment kit, Cat#PN019-02)。
部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

使用耦連EpCAM抗體的磁珠從含有結(jié)腸癌細(xì)胞系(HCT116)細(xì)胞的全血樣品中富集CTC,并用CD326 (EpCAM)- FITC對(duì)細(xì)胞進(jìn)行熒光染色,流式細(xì)胞術(shù)分析
同時(shí)BioMab公司也推出了一款CTC檢測(cè)試劑盒(CTC Staining kit, Cat#PN019-S01),通過(guò)免疫熒光法檢測(cè)富集到的CTC。DAPI+ CK+ CD45-的細(xì)胞即為CTC。


BioMab公司的技術(shù)來(lái)源于中國(guó)臺(tái)灣中央研究院,并已從中央研究院取得全世界獨(dú)家專屬授權(quán)。CellSearch的發(fā)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(tái)已在臺(tái)灣的領(lǐng)先教學(xué)醫(yī)院使用,并進(jìn)行臨床研究。

循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTC)的介紹今天就到這里啦,大家有什么想法或疑問(wèn)歡迎和小達(dá)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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