循环肿瘤细胞分离捕获方法研究进展

《循环肿瘤细胞分离捕获方法研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第３０卷第５期分析科学学报２０１４年１０月Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．５ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＮＡＬＹＴＩＣＡＬＳＣＩＥＮＣＥＯｃｔ．２０１４ＤＯＩ：１０．１３５２６／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－６１４４．２０１４．０５．０２５循环肿瘤细胞分离捕获方法研究进展邓勇１，２，林金明＊２（１．北京化工大学理学院，北京１０００２９；２．清华大学化学系，微量分析与仪器研制北京市重点实验室，北京１０００８４）摘要：循环肿瘤细胞在

2、肿瘤的发展过程中脱落进入循环系统中，在肿瘤的侵袭转移中起着重要作用。许多研究结果已经证实其在肿瘤转移的诊断和预后、药物研发、个体化治疗及其探索肿瘤转移机制等方面具有潜在的价值。循环肿瘤细胞在循环系统中的含量极低，这成为限制其临床应用的主要难点。本文综述了近年来对循环肿瘤细胞的捕获富集的方法研究，主要包括根据物理性质和生物化学性质的方法，并探讨了各种方法的优缺点，展望了其应用前景和发展方向。关键词：循环肿瘤细胞；捕获；富集；综述中图分类号：Ｏ６５８文献标识码：Ａ文章编号：１００６－６１４４（２０１４

3、）０５－７２７－０８１引言据国际癌症研究机构公布的数据显示，每年全球约８００万人死于癌症。２０１０年我国新发恶性肿瘤病［１］例约３０９３０３９例，死亡病例１９５６６２２例。研究证实，肿瘤的侵袭和转移是肿瘤患者临床致死的主要原因，占到实体肿瘤致死数的９０％左右。因此，早期诊断和治疗以防止原发性肿瘤的扩散转移，在减少死亡率上起着重要的作用。研究表明，肿瘤转移和复发过程中会有部分细胞脱落至体液（外周血、淋巴液、胸腹［２］水、尿液等）中。早在１８９６年，Ａｓｈｗｏｒｈ等在一例因癌症死亡的患者外周血中发现了

4、类似肿瘤的细胞，并首次提出循环肿瘤细胞（ＣｉｒｃｕｌａｔｉｎｇＴｕｍｏｒＣｅｌｌ，ＣＴＣｓ）的概念。研究结果表明在循环系统中检测到ＣＴＣｓ即提示肿瘤转移的可能性增大，该诊断方法简便、便于重复和无损伤性，已成为肿瘤诊断、预后方法中的一项极为重要的内容。与血液中的正常细胞相比ＣＴＣｓ的数量极其稀少，通常肿瘤患者的血液中ＣＴＣｓ浓度只有１～１０个／毫升。因此，对肿瘤细胞的检测通常需要分离富集的预处理步骤以去除大部分正常细胞。ＣＴＣｓ的分离［３］富集方法主要分为物理方法和生物化学方法两大类（图１）。物理法

5、基于肿瘤细胞与正常细胞物理性质，如大小、变形性、密度、介电性等的差异，利用外力场比如磁场，流体场，电场等的作用进行分离捕获。生物化学法通常依赖于细胞膜表面的抗原与偶联在分离介质上的抗体相结合，达到分离捕获的目的。２基于物理性质的分离捕获方法２．１密度梯度离心密度梯度离心法是临床上广泛使用的分离肿瘤细胞与血液中红细胞与粒细胞的方法。采用Ｆｉｃｏｌｌ－?分离液（Ｐｈａｒｍａｃｉａ－ＦｉｎｅＣｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）分离富集后，结合ＲＴ－ＰＣＲ能在１ｍＬ血液Ｐａｑｕｅ［４］［５］

6、样本中检测到１个ＣＴＣｓ，并且在５８份结直肠癌患者样本中有２４份检出ＣＴＣｓ。Ｒｏｓｅｎｂｅｒｇ等报道采用一种新的ＯｎｃｏＱｕｉｃｋ?（ＧｒｅｎｉｅｒＢｉｏＯｎｅ，Ｆｒｉｃｋｅｎｈａｕｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）系统分离肿瘤细胞得到了６３２倍收稿日期：２０１４－０６－２７基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金（Ｎｏ．２０１１０００２１１００５２）＊通讯作者：林金明，男，博士，教授，研究方向：生物与环境分析化学．７２７第５期邓勇等：循环肿瘤细胞分离捕获方法研究进展第３０卷［３］图１ＣＴＣｓ常用分离捕获

7、方法Ｆｉｇ．１ＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＣＴＣｓｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔａｎｄｉｓｏｌａｔｉｏｎ的富集效果，而采用Ｆｉｃｏｌｌ－Ｐａｑｕｅ?只有３．８倍。有研究报道，采用ＯｎｃｏＱｕｉｃｋ?与ＲＴ－ＰＣＲ结合的方法，从３７份胃癌患者样本中检测到１１例ＣＴＣｓ；与免疫荧光结合后在６０份早期乳腺癌患者样本中有５份检［６］出ＣＴＣｓ，６３份晚期乳腺癌患者样本中有２５份检出ＣＴＣｓ。密度梯度离心法简单、成本低，但该方法缺乏特异性，易导致缺乏相应密度的肿瘤细胞丢失。２．２基于肿瘤细胞大小及机械性能基于细胞尺寸大小分离

8、捕获的方法主要依赖于ＣＴＣｓ（１５～３０μｍ）相对于红细胞（５～９μｍ）有较大的体积。因此，多种微孔滤膜、尺寸／形变依赖的微流控芯片装置的方法得到了广泛研究。一个简单的应用，径迹刻蚀聚碳酸酯多孔膜（Ｔｒａｃｋ－ｅｔｃｈｅｄＰｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅＦｉｌｔｅｒｓ）被应用于基于尺寸大小分离富集肿瘤细胞。其商业化产品ＩＳＥＴ?（Ｒａｒｅ，Ｐａｒｉｓ，Ｆｒａｎｃｅ）［７］和ＳｃｒｅｅｎＣｅｌｌ?系统［８］已广泛应用于乳腺癌［９］、肺癌［１０］、［１１］［１２］?胰腺癌和黑色素瘤的临床检测