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循环肿瘤细胞(CTC)检测

外周血循环稀有上皮细胞检测——全新的肿瘤检测与研究工具

近年来,细胞分子生物学的进步为肿瘤患者的早期精确诊断提供了巨大支持,一种全新的检测方法——循环稀有肿瘤上皮细胞检测已成为肿瘤检测与研究的热点并进入临床应用。

上皮组织包括覆盖上皮、腺上皮和导管上皮,人体的恶性实体肿瘤基本上全部来源于上皮组织。在正常人血液循环系统中极少存在上皮细胞。循环稀有上皮细胞(Circulating Epithelial Cell,CEC)是外周血中一群非常稀少的特殊细胞,绝大部分为循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell, CTC),而其中相当数量的CTC是循环肿瘤干细胞(Circulating Tumor Stem Cell,CTSC)。

大量实验证明外周血循环稀有上皮细胞与癌症患者的临床分期、转移、复发以及预后均密切相关。其检测将有助于肿瘤早期诊断、转移及复发监测、疗效及预后评估、耐药监测、及个体化治疗的指导等。与淋巴结、骨髓相比,外周血标本易获得、创伤性小、可反复采集,从而大大提高了这一方法的临床应用价值。外周血循环稀有上皮细胞检测的优势在于:比传统的影像学手段(如CT)更加敏感,比传统的血液肿瘤标示物检测更加特异,能更加准确地预测病人生存期,且是目前监测肿瘤复发的唯一有效手段。

(1)肿瘤转移
大多数肿瘤患者的病故原因并不是原发性肿瘤,而是肿瘤的转移。早在1869年,Ashworth发现血液中的一种血细胞同病理解剖发现的肿瘤细胞相似,从而首次提出循环肿瘤细胞的概念。分子生物学及临床研究显示,肿瘤的侵袭和微转移在肿瘤发生的早期甚至成瘤前就已出现。恶性细胞从原发肿瘤分离并在身体内移动、通常移动到远程位点并建立许多广泛分布的肿瘤集落。假如在早期能检测到原发性肿瘤,可以通过手术、放射或化疗或这些治疗的联合应用而除去原发性肿瘤。不幸的是,转移的集落通常更难以检测和除去,而且成功地治疗所有转移集落常常是不可能的。因此,从临床的观点看,可以认为转移是癌症自然发展中的死亡前过程。此外,转移能力是唯一定义恶性肿瘤的特性。

肿瘤转移与复发非常相近,包括了一系列复杂的连续过程:
1. 从原位扩散到周围组织;
2. 渗透进体腔和脉管;
3. 释放肿瘤细胞,通过血循环系统转运到远程位点;
4. 在停止位点再次侵入组织;
5. 适应新环境,促进肿瘤细胞存活、形成血管和肿瘤生长。由此可见,进入外周血循环系统的肿瘤细胞 – 即循环肿瘤细胞构成了肿瘤转移与复发的基础。

 

 

(2)检测技术
传统的循环上皮细胞检测方法是抗体直接捕获法。该方法借助抗肿瘤上皮细胞表面特定标示物(EpCAM)的抗体直接在病人血液标本中(含几千万-1亿个白细胞)捕获循环肿瘤上皮细胞。可谓大海捞针。除此之外,最重要的是国内外最近大量已发表的可靠数据证明该特定标示物(EpCAM)的表达有很大的异质性,在不同肿瘤来源的组织中(如肺,胃肠道组织,泌尿道组织,肝脏,胰腺等)表达量极不均一,甚至部分肿瘤不表达,且会在很多循环肿瘤细胞中降解,会造成很多的假阴性,从而使该方法的使用具有很大的局限性,仅能用于少数的几种肿瘤。

相对于传统的抗体直接捕获法自身不可避免的一系列缺点与限制性,我们与欧美国家相关单位共同开发的差减富集技术采用了全新的设计理念,高效快速地对循环稀有上皮细胞与血液标本中的红细胞、白细胞及血浆蛋白进行有效分离与富集。 实验体系完全不依赖肿瘤细胞表面标示物的表达,实验过程中不触及肿瘤细胞,从而使同一简单方法适用于富集分离所有实体瘤肿瘤细胞,且富集得到的肿瘤细胞处于自然状态,可适用于后续一系列分析与研究。除此之外,不同于其它循环上皮细胞检测方法,采集的病人血液标本中的其它组份如血浆蛋白,血浆核酸,白细胞等亦可一并进行检测。

影像学鉴定方法:优质且显微镜下可视的细胞图像是判断肿瘤细胞的最重要基础,这一点早已成为广大临床病理学科、细胞学科及肿瘤科医生的共识。鉴于以往的抗体直接捕获法根本不能提供显微镜下可视的细胞图像,且采集的虚拟数字图像亦难以满足临床医生判断肿瘤细胞的标准。有鉴于此,我们从国外引进了一整套先进且独特的细胞固定,染色与鉴别系统,从而确保了对循环稀有上皮细胞进行有效的鉴别与判断。除此以外,我们亦引进了先进的应用免疫荧光原位杂交(FISH)进行染色体计数以更加精确判断与识别富集的循环上皮细胞。

 

 

(3)应用价值
·肿瘤治疗即阻断肿瘤细胞入血转移的唯一有效检测指标 
   新的治疗理念: 将肿瘤局限于原发灶而不使之入血向远端转移——带瘤生存
·肿瘤早期微转移的发现(内窥镜或术后证实为原位癌等早期肿瘤)
·体内化疗药物药效的快速判断
   大量的临床实验数据证明, 治疗后第3周采血测定循环肿瘤上皮细胞数目的变化以评估疗效的效果与治疗后12周借助影像学手段进行疗
   效评估的效果是等同的
·肿瘤耐药性的动态监测
·判断病人预后及存活时间 
·带瘤生存病人复发的早期及动态监测
·肿瘤早期筛查(尤其血清标记物异常而影像学尚未发现肿瘤)