研报液态活检无创肿瘤诊断利器,打开

2017-2-27 来源:本站原创 浏览次数:

目录:

1.液态活检介绍

2.液态活检—全方位监控癌症

3.国内外液态活检公司情况介绍

2.液态活检—全方位监控癌症

2.1.CTC、ctDNA和外泌体是液态活检的“三驾马车”

作为体外诊断的一个分支,液态活检是一种非侵入式的血液测试,能监测肿瘤或转移灶释放到血液的循环肿瘤细胞(CTC),循环肿瘤DNA(ctDNA)碎片或者外泌体,是检测肿瘤、辅助治疗的突破性技术。CTC是由实体瘤或转移灶释放的,进入外周血循环的肿瘤细胞,侧重于细胞病理,适用于治疗后的病情监测,判断预后等;而ctDNA是肿瘤细胞释放到血液循环系统中的DNA,侧重基因层面,获取突变信息,适用于早期筛查,个性化用药指导,耐药性监测等;外泌体所含信息丰富,包括蛋白质,RNA等,不仅能用于临床诊断,还有可能能够用于疾病的治疗,未来发展空间广阔。

2.2.CTC-邪恶排头兵

随着实体肿瘤的生长,周围微环境发生了特定的变化时,有一部分肿瘤细胞会获得异常的活动能力(上皮间质转化,EMT)。这些细胞从原发肿瘤上脱落,在身体里寻找新的落脚点。这些肿瘤细胞会搭乘血液系统或淋巴系统去往身体各处,其中经过血液循环的脱落肿瘤细胞就被称为循环肿瘤细胞(CTC,CirculatingTumorCells),在到达适宜的目标时他们又会变成恶性繁殖的机器(间质上皮转化,MET)。这就是肿瘤的血行转移,从原发部位形成继发性肿瘤。

想从血液中找到这些细胞难度非常大,每毫升血液里面CTC是个位数,而白细胞的数量级是-,红细胞的数量则更多。我们就拿白细胞与CTC计数做对比,健康人群的白细胞计数下限是每毫升4百万个。四大名著基本上每本都在万字左右,粗略的计算一下:想从大量血细胞中找到CTC细胞的感觉,和从四大名著中挑出一个错别字的感觉差不多。当得到患者的血液后,首先需要进行CTC的分离和富集,然后对这些分离的细胞进行蛋白水平或者基因水平的分析,然后分析这些CTC的特性,给出治疗策略。就目前的技术发展而言,由于CTC数量稀少,个体异质性高,细胞的富集和检测是当前面临的最大的技术瓶颈。下文中,我们将从技术角度分析CTC检测领域的技术发展。

2.2.1.CTC检测的发展历程

年,CTC首次被提出。澳大利亚籍医生Ashworth发现一名已死亡的男性转移性肿瘤患者血液中存在的一些血细胞同尸检发现的肿瘤细胞相似,首次提出循环肿瘤细胞的概念。

年,肿瘤转移中发现CTC。英国外科医师StevenPaget进一步提出了一个“种子与土壤”的假设,指出肿瘤可能通过向血液中释放CTC进行转移。?

年,Nowell将CTC的定义修正为:来源于原发肿瘤或转移肿瘤,获得脱离基底膜的能力并入侵通过组织基质进入血管的肿瘤细胞。?

年,肿瘤细胞形成过程中的EMT被发现。Hook和Keller在胚胎发育中观察到上皮皮间充质转化(EMT),CTC关键概念才得以阐述。EMT使上皮细胞丢失上皮细胞的表型,获得某些间质细胞的表型,从而有能力入侵通过周围的基底膜。?

年,第一款CTC检测仪器CellSearch,获得美国FDA批准。?

年,原发肿瘤细胞与CTC具有相同的变异谱。Heitzer利用单细胞测序技术发现CTC与原发或转移肿瘤组织存在相同的基因变异谱,为CTC作为肿瘤替代性样本奠定了最终的基础。?

年2月,CFDA批准第一个CTC检测试剂盒--叶酸受体阳性CTC检测试剂盒(肺癌CTC检测技术)。

2.2.2.CTC富集方法

人体循环系统中CTC的含量极低,肿瘤转移患者每毫升全血中仅有1~10个CTCs,因此要实现CTCs的检测对其进行分选富集是一个必不可少的步骤。CTC分选富集效果的优劣将会直接影响其后续的检测(计数、基因扩增、基因测序等)效果,因此高纯度、高灵敏性(不丢失CTC)、快速、高细胞活性的CTC分选富集是CTC临床应用的重点和难点。CTC的富集方法可以分为化学特性富集法(免疫亲和)和物理特性富集法。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。

1.生物化学特性富集法

建立在CTC生化特性的分离富集方法,主要是利用特异性抗体与细胞表面抗原进行特异性结合来富集CTC,或者去除血细胞留下肿瘤细胞。主要包括包括:阳性富集法,阴性富集法,微流体法和体内富集。

(1)阳性富集法(免疫磁珠吸附CTC):以CellSearch为代表,在磁珠上包被细胞表面粘附分子EpCAM,来捕获CTC。

(2)阴性富集法(免疫磁珠吸附其他细胞):也称为白细胞去除法。用特异性抗体CD45,CD14等与白细胞结合,从而去除全血中的白细胞。该方法比其它富集方法捕获效率更高,但特异性明显低于其它方法。

(3)阳性富集法(微流体法):将抗CTC表面特定蛋白标示物(EpCAM)抗体与磁珠或微流体进行偶联,利用这些固相载体上的抗体直接从血中捕获CTC。

2.物理特性富集法:依据CTC的物理特性,如密度、大小、可变形性及表面电荷等进行富集。

(1)密度梯度离心:非常廉价高效的CTC分离方法,可将CTC与白细胞和红细胞分离。目前市场上有较多的依赖密度梯度离心进行CTC富集的试剂盒,如Ficoll-Paquesolution(PharmaciaFineChemicals,Sweden),OncoQuick(GrenierBioOne,Germany)等。临床实验证明,密度梯度离心富集CTC比CellSearch系统效率更高。

(2)过滤法:依据CTC体积大于血细胞的特性,对CTC进行捕获。CTC的直径约为10um-20um,而血细胞大小为7-12um,通过过滤,留下体积比较大的CTC。然而随着近年来人们对CTC了解的不断加深,发现很多CTC实际上与白细胞一样大,有些甚至只有白细胞的一半或更小。目前有证据显示,这些小或超小CTC的数目比例在有些瘤种中可高达1/3。

(3)微流控芯片:针对CTC的体积和可变形性对CTC进行捕获,CTC的捕获率和特异性均可达到80%以上。

总的来说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。

2.2.3.CTC富集技术的瓶颈

总的来说,基于CTC的生化特性的CTC富集方法依赖于细胞表面抗原的表达情况。从上表可以看出,由于肿瘤的异质性,很多肿瘤标志物特异性并不高。例如对于EpCAM法来说,肺癌,前列腺癌,卵巢癌的富集效果好,但是胃癌,肠道癌的富集效率就很低。对于阴性富集法而言,由于只是去除了阳性细胞,CTC纯度不高。

基于物理特性的富集法同样存在肿瘤异质性的问题,我们可以看到,肿瘤细胞的大小并不均一,从12uM-25uM不等,而且有些血细胞的大小也在这个范围内,仅通过物理特性,难以富集到高纯度的CTC。目前有证据显示,这些小或超小CTC的数目比例在有些瘤种中可高达1/3。人们对于这些小的CTC显然不能视而不见。实际上有关过滤法灵敏性较低的客观评价国外已有多篇报道,而这些小CTC的特殊重要临床意义也已经引起了人们的密切







































治疗白癜风哪家效果最好
白癜风早期发病的表现

转载请注明:
http://www.wordou.com/fayf/920410.html
  • 上一篇文章:

  • 下一篇文章:
  • 网站首页 版权信息 发布优势 合作伙伴 隐私保护 服务条款 网站地图 网站简介
    医院地址: 健康热线:
    温馨提示:本站信息不能作为诊断和医疗依据
    版权所有 2014-2024
    今天是: