CTC(循环肿瘤细胞,Circulating Tumor Cell)是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称。因自发或诊疗操作从实体肿瘤病灶(原发灶、转移灶)脱落,大部分CTC在进入外周血后发生凋亡或被吞噬,少数能够逃逸并发展成为转移灶,增加恶性肿瘤患者死亡风险。CTC代表的是完整的、有活性的细胞,科学家可以提取DNA、RNA、蛋白质,进行不同层次水平的检测,更加完整的实时监测肿瘤动态、评估治疗效果,实现个体化治疗。
CTC有哪些特点?
稀有性:每10mL血液中可能仅含有几个到几十个循环肿瘤细胞。
非典型性的细胞形态:一般比血液细胞,正常组织细胞体积大;细胞核大,不规则,细胞核质比高;不易发生变形。
异质性:细胞表面抗原标志物表达差异;携带不同的分子信息;转移潜力差异。
不同形态和类别:CTC可以是间质型、上皮型或者上皮间质混合型,CTC也既可以是单个细胞的CTC也可以是成团的CTCs。
目前CTC分离的方法
目前市面上CTC富集的方法主要有两种:生物富集法和物理富集法。前者主要是基于肿瘤细胞表面特异性表达的marker,利用磁珠结合的抗体进行阳性富集或阴性富集,也可采用流式细胞分析仪进行分选。后者主要基于细胞的直径进行富集,比如使用直径为8微米的滤膜过滤去除白细胞分离CTC。
今天小编给大家介绍的是基于生物富集+显微成像挑选两步法进行CTC的分离。目前已经有研究者使用该方法成功进行胰腺癌、乳腺癌和胃食管癌CTC的分离。
在2017年Lapin等发表的文章中,作者以21位胰腺癌患者的56份血样作为研究对象,首先使用密度梯度离心的方法获得单核细胞,然后用链霉亲和素结合的beads与标记了生物素结合的CD45、CD16、CD19、CD163以及CD235/GYPA抗体的细胞进行孵育,去除beads结合的单核细胞和残留的红细胞,未结合beads的细胞即富集好的可能含有胰腺癌CTC的细胞。
作者又将这些细胞进行了Hoechst、EpCAM、MCAM以及CD45抗体的标记,置于MMI的CellEctor单细胞挑选系统上面,基于荧光显微成像,按照细胞核可见/无beads结合/表达EpCAM-MCAM/不表达CD45/细胞圆形或卵圆形的标准在荧光显微成像下圈选出细胞,CellEctor自动化实现纯的特异性的胰腺癌CTC的分离。作者以此单细胞进行了下游的单细胞RT-PCR,分析了包括EpCAM在内的13个marker。最终结果指示胰腺癌CTC的上皮样分子以及间充质样分子表达与其它淋巴细胞不同,癌症干细胞(CSC)marker以及胞外基质蛋白(ECM)表达有明显的升高。这项研究是基于单个的胰腺癌CTC,研究结果对于揭示与CTC向远端器官转移并定位相关的转录本以及上皮样CTC预示更好的癌症患者存活率具有重要的理论指导意义。
如上图所示:蓝色的Hoechst指示细胞核,绿色的EpCAM/MCAM指示胞膜,红色的CD45指示淋巴细胞,最后一列Merge指示完整的CTC。
在2013年M Pizon等、2011年Hjortland等发表的文章中,均使用了类似的方法分别从乳腺癌患者、胃食管癌患者体内分离出CTC进行基因表达、体外培养监测肿瘤球形成的能力、全基因组CGH芯片分析等,为个体化治疗提供了有力的理论依据。
基于免疫磁珠富集+显微成像可视化单细胞挑选两步法进行CTC的分离已经是非常成熟的方法,以往的研究证实了这是一种高效的、能较好维持细胞活性的特异性获得纯的CTC的方法。其中第二步中使用到的CellEctor是德国MMI公司专门针对CTC、干细胞等罕见细胞设计的基于毛细管原理的单细胞挑选系统。该系统以高性能的自动倒置显微镜为平台,搭载高精度电动载物台,通过高精度CellPump简单、精准地实现CTC、干细胞及其它罕见细胞的识别、吸取及转移。
参考文献:
Barbara,et al. Single-cell analysis of CTCs with diagnostic precision: opportunities and challenges for personalized medicine. Expert Rev. Mol. Diagn. (2016) 16(1), 25–38
Lapin,et al. Single-cell mRNA profiling reveals transcriptional heterogeneity among pancreatic circulating tumour cells. BMC Cancer (2017) 17:390
M Pison,et al. Heterogeneity of circulating epithelial tumour cells from individual patients with respect to expression profiles and clonal growth (sphere formation) in breast cancer. ecancer (2013), 7:343
Geir Olav Hjortland,et al. Genome wide single cell analysis of chemotherapy resistant metastatic cells in a case of gastroesophageal adenocarcinoma. BMC Cancer (2011), 11:455
如果您对我们的产品感兴趣,欢迎您咨询您身边的基因有限公司。基因有限公司作为MMI全国代理商,为中国区用户提供专业的产品咨询、技术答疑及联系试用等。
联系客服