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通过液体活检探究肿瘤 难题还有很多

 没有终点的旅途 2018-07-23

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如果通过检测血液中的循环肿瘤细胞,就可以了解肿瘤治疗中的一系列问题,如是否有肿瘤、会不会转移、治疗有没有效果、是不是复发等,那么这无疑是医患双方的福音。事实上,循环肿瘤细胞也的确携带着大量的肿瘤信息,但真正将其用于临床诊疗仍不成熟,还有很多问题要逐个解决。

临床优势让人难以忽视

循环肿瘤细胞(CTCs)是指由原发或转移肿瘤病灶主动或被动脱落,并进入血液或淋巴循环中的肿瘤细胞。尽管外周血中CTCs的数量很少,用目前的检测方法,每毫升血液仅能检测到1个到数百个细胞,但CTCs检测的临床优势依然是显而易见的。它不仅可在恶性肿瘤晚期患者中检出,在一些临床早期,或者无任何临床证据表明发生转移的肿瘤患者的外周血中也可以检测到,因而被推测是恶性肿瘤发生血行转移的触发事件。加上其抽取外周血即可检测的便利性、微创性和实时性的特点,尤其是对于难以获取活检标本,或对于治疗后需要定期检测以了解治疗反应的患者,具有非常重要的意义。

CTCs携带的基因信息对恶性肿瘤的精准诊疗也有帮助。通常,随疾病的进展及治疗的干预,肿瘤细胞携带的基因突变信息有可能出现变化。而CTCs从原发及转移肿瘤脱落,将CTCs携带的基因信息与原发肿瘤进行比较分析,有助于发现某些基因突变与疾病进展及治疗反应间的关系。利用这个方法,已有国外学者发现有18.8%HER2阴性转移性乳腺癌患者的原发肿瘤与CTCs的HER2表型不一致,即出现了HER2表达状态的变化。这些研究结果提示,使用CTC液体活检,可能比单个转移部位的活检更能代表肿瘤的总负荷和整体肿瘤的异质性,更适宜实时评估肿瘤的生物学和基因水平上的变化。

CTCs检测为临床提供了一个非侵入性获取肿瘤样本的渠道,即'液体活检',因而它被肿瘤专家们寄予厚望,不过在其应用过程中还有诸多难题需要逐步解决。

找到并分离出CTCs不容易

CTCs的识别和分离是液体活检技术在临床应用的基础。目前,CTCs分离/富集技术主要分为基于物理特性分离和基于免疫学原理分离两大类,前者利用CTCs与血细胞大小、密度、电泳特征等物理学特点差异,后者针对细胞特异性表面标志等进行阳性或阴性分选。

基于免疫学原理,CTCs检测技术中最具代表性的是Cell Search CTCs检测系统,它利用特殊抗体,捕获全血中上皮源性的肿瘤细胞,同时利用白细胞共同抗原CD45来排除白细胞的干扰。虽然多项临床研究均已证实其在转移性乳腺癌、前列腺癌和结肠直肠癌中有预后评估价值,但在某些肿瘤中却不具备诊断意义。为什么会这样呢?原来,CTCs自肿瘤病灶脱落进入血液循环并最终形成转移灶的过程中,肿瘤细胞的表型可能发生变化,出现上皮间质转化(EMT),而变为无上皮表面抗原表达的CTCs。因而,如果仅用上皮性抗原作为CTCs富集标志,将会有1/3以上的CTCs被漏检。

另一类手段是基于细胞体积、密度、变形能力、电泳特性等进行检测,即物理CTCs富集技术。目前应用较广的有微流控芯片技术和微过滤技术。微流控芯片技术较好地克服了免疫检测的缺陷,而且捕获的CTCs活性良好,可以让人们对其进行细胞功能及分子特性分析。但由于回收样本中的白细胞背景较高,所以肿瘤细胞纯度通常低于80%,且样本处理速率过于缓慢。而20世纪60年代开始被广泛应用的微过滤技术,不仅改善了漏检间质型CTCs细胞亚群的弊端,还可对CTCs的EMT表型特征进行分析,更利于肿瘤患者疾病进程的监测。但由于细胞需在预处理过程中固定,无法保持细胞活性,所以不利于进一步的功能分析。此外,这种方法也有可能漏检部分体积较小的肿瘤细胞。

CTCs数量多未必临床风险高

虽然很多临床研究已经证实,CTCs或间质表型CTCs数目可以辅助疾病分期诊断、评估治疗效果以及判断预后。但也有研究者持相反的观点,认为外周血CTCs数量监测的临床意义有限,仅观测CTCs数目变化甚至有可能误导临床。

首先,虽然血循环中CTCs数目很少,但仍然远超过临床可检出的转移灶数目,因而推测不是每个CTCs都具备形成转移的能力。绝大部分CTCs在脱离原发病灶后即启动了失巢凋亡程序,或被血液循环中大量免疫细胞所清除,故CTCs的平均半寿期只有1.0~2.4小时。仅有一小部分特殊的肿瘤细胞可以逃避免疫监视,在血液循环中存活,并最终形成转移灶,这部分细胞群体被称为侵袭性循环肿瘤细胞(iCTCs)或循环肿瘤干细胞。现有CTCs计数检测方法大多针对CTCs总数,而无法获知这部分真正具有侵袭能力或抗药性的肿瘤细胞亚群的数目。很有可能患者在治疗后,CTCs总数目虽然下降,但这部分iCTCs的比例反而升高,故根据CTCs数目变化进行疗效判断或预后评估,所得出的结论可能并不准确。

其次,外周血中CTCs数目与肿瘤组织类型、肿瘤大小、生长部位、生长速度及方向等因素有一定的相关性,且肿瘤细胞脱落进入血循环,在时间上存在一定的随机性,很难保证任何时间点的CTCs数目与患者的病程均呈正相关,因此也难以确定CTCs的诊断阈值,或根据某次的检测结果得出明确结论。

总之,虽然近年来CTCs检测技术的发展已取得了很大突破,但仍存在一些问题。如何区分真正具有转移能力的细胞群体(iCTCs)及对富集CTCs所携带分子信息的全面解析,都是未来重要的发展方向。(文/ 南方医科大学南方医院检验科 蔡贞 郑磊)

编辑制作:胡彬返回搜狐,查看更多

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