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循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTCs)的監(jiān)測(cè)手段

2018-01-08 來(lái)源:轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要:與傳統(tǒng)的影像學(xué)診斷、內(nèi)窺鏡檢查以及病理學(xué)診斷相比,優(yōu)勢(shì)顯著,可更加敏感地發(fā)現(xiàn)疾病的變化,更加科學(xué)、迅速的評(píng)價(jià)某一治療方案的效果。

   循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulatingtumorcells,CTCs)是脫落進(jìn)入血液循環(huán)的腫瘤細(xì)胞,通過(guò)采集一定定量的外周血監(jiān)測(cè)其在血液中含量的變化,可用于證實(shí)腫瘤的存在、發(fā)病過(guò)程、評(píng)估患者的預(yù)后、識(shí)別患者接受治療后臨床狀況的改善情況、耐藥情況等作出診斷。

 
  CTCs—腫瘤轉(zhuǎn)移的種子
 
  早在1889年,Paget提出了“種子和土壤”的學(xué)說(shuō),強(qiáng)調(diào)癌細(xì)胞和微環(huán)境之間的關(guān)系,認(rèn)為腫瘤轉(zhuǎn)移的形成,是處于旺盛生長(zhǎng)狀態(tài)的腫瘤細(xì)胞作為“種子”,當(dāng)遇到合適的器官、組織的基質(zhì)環(huán)境,即“土壤”時(shí),就會(huì)發(fā)生腫瘤的轉(zhuǎn)移。在1896年,澳大利亞學(xué)者Ashworth在一例轉(zhuǎn)移性腫瘤患者血液中首次觀察到從實(shí)體腫瘤中脫離并進(jìn)入血液循環(huán)的腫瘤細(xì)胞,并率先提出了CTCs的概念。不過(guò)長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)CTCs的檢測(cè)并未在腫瘤患者的防治中發(fā)揮應(yīng)有的作用,主要原因就是檢測(cè)技術(shù)未取得突破性進(jìn)展。從上世紀(jì)末以來(lái)CTCs檢測(cè)技術(shù)得到了不斷的改進(jìn),隨之帶來(lái)的是CTCs檢測(cè)在臨床的應(yīng)用。FDA于2004年批準(zhǔn)了CellSearch系統(tǒng)在轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌、乳腺癌和前列腺癌治療中的應(yīng)用,隨著CTCs研究的不斷深入,越來(lái)越多的腫瘤治療會(huì)得益于CTCs的檢測(cè)。
 
  CTCs的檢測(cè)手段有哪些
 
  目前各種CTC富集技術(shù)基本上是基于以下三種原理:免疫捕獲、細(xì)胞大小、其他特征的識(shí)別(如細(xì)胞密度、電荷、形變能力等),前兩種是目前應(yīng)用較多的方法。富集后對(duì)其中的CTCs進(jìn)行鑒定,目前主要通過(guò)免疫熒光、H.E染色、熒光定量PCR、FISH等分子方法檢測(cè)某個(gè)或某些生物標(biāo)志物而實(shí)現(xiàn)。由于只要把CTCs富集到,就可以根據(jù)不同目的而使用不同的生物標(biāo)志物來(lái)進(jìn)行鑒定,因此現(xiàn)階段的焦點(diǎn)問題還是CTCs富集的方法學(xué)問題。
 
  總結(jié)起來(lái),CTC技術(shù)主要分為以下幾種:
 
  1、以CTCs表面抗原和免疫熒光為基礎(chǔ)的方法
 
  市場(chǎng)上已有多種應(yīng)用這種原理的檢測(cè)設(shè)備,如CellSearch系統(tǒng)、CTC-Chip、免疫磁性細(xì)胞分選儀(MACS)、RARECell、AdnaTest癌細(xì)胞檢測(cè)系統(tǒng)等。以CellSearch系統(tǒng)為例,CellSearch系統(tǒng)是目前惟一被FDA批準(zhǔn)進(jìn)入臨床,用于預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移性乳腺癌、前列腺癌和結(jié)直腸癌的CTCs檢測(cè)技術(shù),這種技術(shù)集合了免疫磁珠分選技術(shù)和免疫細(xì)胞化學(xué)法的分離檢測(cè)技術(shù)。
 
  但是,各種不同組織來(lái)源的腫瘤細(xì)胞只有70%表達(dá)EpCAM,一些腫瘤細(xì)胞由于發(fā)生了上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),上皮細(xì)胞特異性抗原丟失使得單一抗體捕獲CTCs的效率降低。因此會(huì)發(fā)生一些極端例子,比如已經(jīng)全身多處腫瘤轉(zhuǎn)移的病人,由于癌表面的抗原已經(jīng)脫落,反而會(huì)出現(xiàn)假陰性的結(jié)果。
 
  2、以細(xì)胞大小差異和過(guò)濾為基礎(chǔ)的方法(ISET)
 
  新加坡的ClearBridge公司正是采用的這種方法,ClearCell?FX1是該公司最新研發(fā)的產(chǎn)品,該系統(tǒng)由微流體芯片(CTChip?FR)驅(qū)動(dòng)。這種微流體芯片通過(guò)曲線通道中的“固有迪恩渦流”對(duì)CTC與其它血液成分的大小、形變能力和惰性進(jìn)行區(qū)分從而分離出CTC,這一過(guò)程也叫迪恩流分離(DFF)。經(jīng)過(guò)DFF步驟,血細(xì)胞在CTChip?FR的通道中分散分布,大細(xì)胞會(huì)沿附在內(nèi)壁而小細(xì)胞則會(huì)遠(yuǎn)離內(nèi)壁。ClearCell?FX系統(tǒng)因此得以高效快速地分離CTC而不會(huì)損害細(xì)胞。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō),就是根據(jù)癌細(xì)胞的物理特性進(jìn)行分離,保持了癌細(xì)胞的生物活性。
 
  與市場(chǎng)上常用的CTC富集系統(tǒng)相比,ClearCell?FX1具有三大優(yōu)勢(shì):
 
  1)準(zhǔn)確度、敏感度更高,且無(wú)需標(biāo)記。該系統(tǒng)利用的是癌細(xì)胞的物理特性,富集效果不受癌細(xì)胞抗原脫落的影響,與市場(chǎng)上同類產(chǎn)品相比,其靈敏度要高幾十倍,且無(wú)需標(biāo)記。
 
  2)富集到的CTC純度更高。7.5ml血液,通過(guò)ClearCell?FX系統(tǒng)分離,富集到的CTC中夾雜的白細(xì)胞約在500-2000之間,而通過(guò)抗體富集得到的CTC中,白細(xì)胞的含量約在1000-10000之間。
 
  3)保持了癌細(xì)胞的生物活性。ClearCell?FX1利用的是癌細(xì)胞的物理特性,能夠保持癌細(xì)胞的生物活性,便于后續(xù)進(jìn)行體外培養(yǎng)、動(dòng)物模型建立及相關(guān)檢測(cè),研究癌癥的生物學(xué)機(jī)理和開發(fā)新療法。
 
  目前上海立聞醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所正和新加坡的ClearBridge公司開展戰(zhàn)略合作,已經(jīng)在臨床進(jìn)行了多例驗(yàn)證,效果理想,在一位腸癌患者血液中成功富集到了腫瘤細(xì)胞團(tuán)(claster),并從另一位肺癌患者血液中成功富集到了CTC,移植于免疫缺陷動(dòng)物體內(nèi),成功建立了動(dòng)物移植瘤模型
 
  3、以DNA/RNA為基礎(chǔ)的檢測(cè)方法
 
  CTCs的某些基因或表達(dá)的mRNA不存在于正常的血細(xì)胞中,可通過(guò)對(duì)這些DNA或RNA的檢測(cè)來(lái)判斷CTCs的存在。這種RT-PCR的方法非常靈敏,可分析極微量RNA,然而因?yàn)樵摷夹g(shù)是以信號(hào)放大為基礎(chǔ)的,稍有污染就容易造成假陽(yáng)性的結(jié)果出現(xiàn),目前,其在臨床應(yīng)用中最大的限制就是,缺乏明確的特異性標(biāo)志物,發(fā)現(xiàn)明確的腫瘤細(xì)胞特異性mRNA對(duì)于促進(jìn)CTCs檢測(cè)的特異性及準(zhǔn)確性至關(guān)重要。
 
  與傳統(tǒng)的影像學(xué)診斷、內(nèi)窺鏡檢查以及病理學(xué)診斷相比,優(yōu)勢(shì)顯著,可更加敏感地發(fā)現(xiàn)疾病的變化,更加科學(xué)、迅速的評(píng)價(jià)某一治療方案的效果。而且分離富集CTCs只需抽取患者少量外周血,對(duì)患者沒有副作用,因此可以高頻度的監(jiān)測(cè),達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展的目的。更為重要的是,CTCs可作為分析患者腫瘤生物學(xué)特征的實(shí)時(shí)樣本,可以發(fā)現(xiàn)患者的實(shí)時(shí)生物學(xué)變化,并根據(jù)結(jié)果及時(shí)調(diào)整治療方案,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的個(gè)體化治療。
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