癌症监控哨兵——CTC检测方案_汶颢股份
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癌症监控哨兵——CTC检测方案

现代科学的发展开启了肿瘤个性化治疗新纪元。目前肿瘤治疗过程中遇到的最大挑战是如何确定不同患者的最佳治疗药物。传统的检测手段和经验用药往往存在很大的个体疗效差异,这也是肿瘤治疗过程中的一大难题。

循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell,CTC )是自发或因诊疗操作脱离实体瘤原发灶或转移灶进入血液循环系统的肿瘤细胞。CTC是远处器官转移瘤的种子,与绝大多数癌症的转移复发相关。

1. 癌症转移机制

癌症转移机制

①细胞生长原位病灶     

②细胞突破基底膜

③入侵        

④随血液流动        

⑤黏附在毛细血管壁上

⑥从血管中逃离(溢出) 

⑦通过增殖形成转移

2. CTC的分类

CTC以不同形态存在于外周血中,既有游离的单个CTC,也有聚集成团的细胞团——肿瘤微栓子(Circulating Tumor Microemboli,CTM)。肿瘤细胞在进入外周血循环的过程中会发生上皮-间质转变(Epithelial Mesenchymal Transition,EMT),多数恶性肿瘤细胞在脱离原发灶的过程中发生EMT。研究表明,CTM和间质细胞表型CTC具有更强的转移潜能。

CTC的分类

3. CTC的富集

液体活检技术发展至今一直面临的最大问题就是如何在样本起始量有限的情况下获取本来就极其稀少的物质。前一篇讲液体活检“大马车”ctDNA检测的推文里提到ctDNA的特征:含量浓度低,而CTC的特征是游离细胞数量极少,每毫升血液里面含有的CTC 是个位数,而白细胞的数量级是106-107,红细胞的数量则更多,高效分离和富集这些血液中的“不速之客”,是CTC检测技术的基础。

从全血中分离CTC的方法

*从全血中分离CTC的方法

上图直观展示了三种捕获CTC的方法:免疫亲合法、物理特性富集、直接成像,较为成熟的是前两种技术。免疫亲和法主要是根据CTC 表面表达的特异性的蛋白将CTC 筛选出来,物理特性富集主要是根据CTC 的大小和密度等特性将这些细胞筛选出来。


ctc富集法

总而言之,物理特性富集法中密度梯度离心和过滤法操作简单,成本低廉,不依赖细胞表面抗体的表达,捕获的细胞数量多,能够克服CTC 在蛋白表达上的异质性,但是无法克服CTC 在物理特性的异质性。生化特性法操作复杂,成本相对更高。未来,两者结合的微流控芯片将是CTC 分离富集发展的趋势。

4. CTC检测的临床应用

4.1肿瘤辅助诊断

肿瘤辅助诊断

    

对尚未完善病理诊断的患者,CTC 可联合影像学、血清学做为辅助判断病灶良恶性的指标。同时,CTC是对原发灶与转移灶信息的全面反映,可弥补现有传统TNM 分期的不足,提示早期微转移的存在风险。

显示了不同癌症在7.5ml血中CTC计数的差异

*显示了不同癌症在7.5ml血中CTC计数的差异(横坐标分别代表:健康捐助者、良性的疾病患者、转移性前列腺癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌、结肠癌、胰腺癌、和其他癌症患者)

4.2药物疗效评估与耐药检测

因其无创便捷的特性可对包括术前新辅助化疗、术后辅助化疗、晚期放化疗、靶向治疗、生物免疫治疗等在内的各阶段治疗进行实时监测治疗效果,不仅可以实时快速判断疗效,还可动态监测耐药发生。(建议治疗前1-3天进行CTC计数检测,治疗后定期再次检测,动态监测治疗效果)

药物疗效评估与耐药检测

4.3 预后评估

*根据(A)影像学缓解情况,(B)影像学检查±1个月内循环肿瘤细胞数目以及(C)影像学缓解情况结合影像学检查±1个月内CTC数目,分析转移性结直肠癌患者的总体生存状况(总体生存期(OS)从基线采血时开始计算)

上图的前瞻性多中心研究,采用免疫磁性分离法在基线时以及开始一线、二线或三线治疗后对430例mCRC患者进行外周血CTC计数。治疗前和治疗期间的CTC数目是转移性结直肠癌患者PFS和OS的一项独立预测因子。除影像学检查外, CTC能够提供更多的预后信息。

4.4复发转移监测

复发转移监测

上述成果来自复旦大学的研究人员,在研究中观察到手术后1个月,患者的CTC阳性率和CTC7.5(次方)值显著下降。而CTC7.5(次方) 持续性<2的患者相比CTC7.5(次方) 持续性≥2的患者,前者复发率显著较低。证实EpCAM+ CTC或可作为治疗反应的一个实时监控参数,并有可能是肝癌复发一个有潜力的治疗靶点。

4.5个体化治疗

上述四点应用从CTC计数层面提供预后预测、复发风险评估和疗效监测,更进一步的,分离CTC后,可连接下游的分子检测技术,比如FISH平台、PCR平台、测序平台等,来反映患者肿瘤的基因信息,指导个体化用药。








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