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          循環腫瘤細胞儀分離CTC技術發展概述

          發表日期:2021-03-15 10:44文章編輯:國初科技瀏覽次數: 標簽:    

          據搜狐新聞網2月6日訊:近年來,惡性腫瘤已經成為全球范圍內嚴重危害人類健康及生命的重大疾病之一。腫瘤發生時,多為器官局限性疾病,但最終都會通過血液轉移到其他器官,形成腫瘤轉移灶,給腫瘤的治療造成極大的困難。腫瘤遠處轉移的發生包括局部浸潤、滲入血管、隨血液循環系統轉移并在其中存活、移出血管、在新的部位定居并增殖等幾個步驟。進入到血液循環系統的腫瘤細胞被稱為循環腫瘤細胞( circulating tumor cell,CTC),它是腫瘤遠處轉移能夠發生的必要前提。已有研究表明多種上皮腫瘤都會向循環系統中釋放CTC,如乳腺癌、膀胱癌、前列腺癌、直腸癌、宮頸癌和胰腺癌等。

           

          從腫瘤病灶脫離并播散到血液中的腫瘤細胞,數量極少,1mL血液中,大約有5,000,000,000個血細胞,而CTC的含量往往只有1-50個。CTC提示體內腫瘤的存在,是腫瘤轉移的重要途徑,具有腫瘤病灶分子信息。低損傷、高效、準確富集CTC對于提升腫瘤病人生存率具有至關重要的意義。CTC的富集方法可以分為生物化學特性富集法(親和性富集法)和物理特性富集法。親和性富集法主要是根據通過細胞表面特異性表達的蛋白質生物標志物分離靶細胞,包括正向捕獲CTC的陽性富集法和負向去除白細胞的陰性富集法。物理特性富集法主要是根據CTC的大小、密度、力學和介電性能等物理特性將CTC篩選出來。

          從發展歷程來看,循環腫瘤細胞儀分離CTC技術分為四代。

          第一代為基于物理特性的粗分離技術?;谖锢硖匦缘拇址蛛x技術通過特殊濾膜裝置、密度梯度離心將CTC分離出來。這些技術操作簡單成本低廉,不依賴細胞表面抗原的表達,捕獲的細胞數量多,但是由于CTC物理特性的異質性,難以富集到高純度的CTC。

          第二代為基于生化特性的免疫磁珠技術?;谏匦缘拿庖叽胖榧夹g通過免疫磁珠偶聯的抗體或多肽正向或負向篩選出CTC。由于技術的限制,早期的磁珠只能達到微米級。隨著納米技術的發展,現在使用的磁珠大都為納米級,其增大的比表面積增加了與待測細胞的接觸幾率,更好的分散性降低了對細胞造成的機械性壓力,大大提高了CTC的富集率。CellSearch是全球目前唯一同時經過FDA和CFDA批準的用于CTC檢測的商業化產品。該產品由于檢測靈敏度不高,且無法分離活體CTC,2016年初已停產。

          第三代為膜過濾或芯片過濾法。用特定孔徑的膜進行CTC與正常細胞的分離,其簡單地定義了CTC是大細胞,漏檢小粒徑腫瘤細胞尤其是腫瘤干細胞,而為了提高捕獲效率,則會殘留大量的背景細胞,對鑒定造成較大的難度。

          第四代為微流控芯片法。根據腫瘤細胞的病理學定義—核質比顯著高于正常細胞,采用基于細胞剛性程度、尺寸等物理特性的微流控芯片法?;诩毎笮『妥冃涡圆町惙诌xCTC的優勢在于:操作過程簡單,捕獲效率高,能夠實現高通量富集,成本遠遠低于CellSearch,無需依賴表面標志物,分選出的CTC可以用多種抗體進行標志物鑒別?;诩毎W性質差異分選同基于細胞大小和變形性差異分選一樣,裝置簡單、無需復雜的實驗設備、成本低。樣品無需標記,不影響CTC分子特性和表面標志物;細胞在微流環境中損傷小,分選后細胞的存活率更高,可繼續培養和做后續分析。

          目前國初科技(廈門)有限公司提供的第四代微流控芯片技術的循環腫瘤細胞儀用于CTC的分離,創新地實現了非抗體依賴的CTC活性細胞無損捕獲,最大限度捕獲上皮來源、間質來源以及干細胞來源所有表型循環腫瘤細胞。在非小細胞肺癌細胞、結直腸腺癌細胞、宮頸癌細胞、胃癌細胞、肝癌細胞、乳腺癌細胞的實際分選案例中,循環腫瘤細胞回收率可達95%以上,白細胞、紅細胞去除率99%以上。第四代循環腫瘤細胞分選儀將開啟腫瘤單細胞分析新紀元??蓪崟r動態檢測循環腫瘤細胞,作為組織活檢的延展及補充,助力腫瘤精準化、個體化治療。

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