肿瘤患者外周血循环癌细胞检测技术进展


  癌症是当代危害人类健康的主要疾病,癌症的高死亡率很大程度上归因于肿瘤发展到晚期或转移。癌症患者的血液中含有从原发癌部位分离出来的微量癌细胞 (CTCs) 。这些肿瘤细胞是癌症早期发现和预后的标志物。长期以来,科学家们一直在寻找一种方法,能够在血液中捕获这些肿瘤,帮助早期发现癌症以及癌症是否发生转移。然而,这些癌症细胞在血液中的数量仅为每毫升几个,而红细胞或白细胞的数量则高达数十亿,因此很难对它们进行分离和检测。虽然CTCs的检测设备已经开发出来,但是它们需要昂贵的设备和试剂,同时低灵敏度;不能捕获所有大小和类型的CTC,或捕获CTC簇和单个细胞;难以从设备中提取捕获的细胞进行实验室分析;这一直是制约其实际应用的瓶颈。由于CTCs分选在肿瘤诊断与治疗中的重要性,其技术得到不断改进与发展,这里介绍几种最新的CTC分选方法。

 

  一、1种新的微滤装置能够分离并观察到一毫升血液中的微量癌细胞

 

  2021年日本熊本大学研究小组发布开发了一种独特的微滤器设备,可以轻松和廉价地分离和捕获CTC。当血液被泵入该装置时,该装置在流体力的作用下发生动态和三维变形。利用核酸适体,特异而牢固地结合目标分子。应用大小选择性和亲和力选择性分离和捕获微小癌细胞。在评估该装置时,研究人员证明,即使在一毫升健康血液中只有5个癌细胞的情况下,也能捕获癌细胞。由于一毫升血液中约有50亿(红细胞和白细胞)血细胞,该设备被证明具有非常高的检测能力。

 

  研究人员还发现,微滤器几乎不吸附任何血细胞,血细胞去除率达到98%以上,具有很高的选择性检测能力。该研究成果发表在科学杂志Talanta上。

 

  二、应用纳米技术直接检测血液中循环的肿瘤细胞

 

  我国福建结构化学国家重点实验室及中科院功能纳米结构设计与组装重点实验室科学家应用纳米技术结合时间分辨荧光检测,直接在血液中检测循环的肿瘤细胞存在,该研究成果发表在2019年Angewandte Chemie International Edition杂志。该研究提出一种直接使用发光镧系元素纳米探针直接检测CTC的超灵敏平台。该技术设计在含铕的纳米颗粒上涂上上皮细胞粘附分子(EpCAM)的抗体,通过溶解增强的时间分辨光致发光(TRPL)和消除短暂的自体荧光干扰来放大信号,当每毫升血液肿瘤细胞大于10以上时,检出率为93.9(14/15)。

 

  吉卡有话说:吉卡生物作为第三方医学检测机构,已长期为我司客户提供专业的医学检测服务,其中循环肿瘤细胞(CTC)检测项目,一直以来被客户们作为健康筛查的重要指标,为众多客户的健康管理带来“早知道、早预防”的显著作用。

 


【相关文献】

1.Soichiro Fukuyama, Seitaro Kumamoto, Seiya Nagano, Shoma Hitotsuya, Keiichiro Yasuda, Yusuke Kitamura, Masaaki Iwatsuki, Hideo Baba, Toshihiro Ihara, Yoshitaka Nakanishi, Yuta Nakashima. Detection of cancer cells in whole blood using a dynamic deformable microfilter and a nucleic acid aptamer. Talanta, 2021; 228: 122239 DOI: 10.1016/j.talanta.2021.122239

2.Hanhan Guo, Xiaorong Song, Wen Lei, Cheng He, Wenwu You, Qingzhong Lin, Shanyong Zhou, Xueyuan Chen, Zhuo Chen. Direct Detection of Circulating Tumor Cells in Whole Blood Using Time-Resolved Luminescent Lanthanide Nanoprobes. Angewandte Chemie International Edition, 2019; DOI: 10.1002/anie.201907605

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肿瘤患者,癌细胞检测,CTCs


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