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循环肿瘤细胞捕获方法的研究进展
来源: | 作者:admin | 发布时间: 2019-06-19 | 1674 次浏览 | 分享到:
循环肿瘤细胞(CTCs)是从原发肿瘤组织脱落 并侵袭进入血液循环系统中的肿瘤细胞。CTCs能够通过血液循环系统转移至其他组织上并发展为转移灶,这是导致肿瘤转移的主要途径之一

循环肿瘤细胞(CTCs)是从原发肿瘤组织脱落 并侵袭进入血液循环系统中的肿瘤细胞。CTCs能够通过血液循环系统转移至其他组织上并发展为转移灶,这是导致肿瘤转移的主要途径之一。研究表明,血液中CTCs的数量与肿瘤的发生、发展和转 移密切相关,因此在临床中可用于肿瘤的早期诊断, 以及监测患者的疗效和复发情况。同时,由于 CTCs 携带原发灶和转移灶信息,因此深入分析CTCs中的蛋白质、核酸等信息可以指导肿瘤患者 用药,检测抗药性,以及调整治疗方案等。因此, 实现对血液中CTCs的捕获与检测具有十分重要的 生物学和临床意义。然而, CTCs 不仅在血液中含 量极少,而且受血细胞等干扰极其严重,因此实现对 CTCs的高选择性捕获极具挑战。

为了有效捕获血液中的 CTCs,现有方法从原 理上可以分为3类:基于CTCs和血细胞尺寸、密度 等差异的生物物理方法;依靠抗体与CTCs细胞表 面抗原特异性亲和的生物亲和方法;模拟抗体-抗原 原理的人工抗体方法。本文对上述方法进行了综 述,并从捕获效率、捕获纯度和释放活性保持等方面 进行了讨论。此外,还对 CTCs捕获方法的发展趋势进行了展望。

1. 基于生物物理原理的CTCs捕获方法   

基于生物物理原理的捕获方法是指利用CTCs 与其他细胞在大小、密度、质量、电极性和声感性等 的差异,采用过滤、离心、电泳、惯性聚焦、声波等方 式实现分离。由于该方法不依赖于细胞表面的特异 性抗原,被称为“无标记”方法

2. 基于生物亲和原理的CTCs捕获方法 

CTCs 具有肿瘤细胞的特征和组织来源标志 物,如上皮细胞黏附分子( EpCAM)、细胞角蛋白质 CK)、癌胚抗原( CEA)和前列腺抗原( PSA)等。 基于生物亲和原理的CTCs捕获方法是将上述标志 物的抗体固载于基质材料表面,基于抗体与标志物 之间的特异性结合,实现 CTCs的分离与捕获。由 于基质材料的表面为抗体与细胞的结合提供微环 境,因此对CTCs的捕获具有一定影响。目前,基于 生物亲和原理的基质材料主要包括磁珠、微流控芯 片和具有微纳米结构的材料等。

3. 基于人工抗体的CTCs捕获方法

 人工抗体是通过模拟抗体-抗原相互作用机理, 以分子识别为基础、能够与靶标分子特异性结合的 人工合成材料,包括适配体、特异性多肽和分子印迹 材料,其既具有与抗体相当的结合常数,又具有 成本低、稳定性好、易化学合成和修饰等优势,已在 小分子药物、环境污染物、多肽和蛋白质识别与分离 中得到广泛应用。虽然人工抗体在CTCs捕获方面 尚处于起步阶段,但是已经显示出良好的应用前景。

综上所述,近几十年来,研究人员开发了多种 CTCs捕获方法(见表 1),并成功实现了血液中 CTCs的捕获和鉴定,发现CTCs的数量与肿瘤的发 生、发展与预后密切相关。



为肿瘤诊疗的有效途径之一,研究人员不断
 深入研究CTCs的分子特征、生物功能以及临床应 用等,进而对 CTCs 捕获方法提出了更高的要求。 因此,未来的CTCs捕获方法需同时满足更高的捕 获效率、选择性和回收率,从而保证后续分析具有充 足的样本;需保证被捕获细胞能够无损释放,从而用 于后续细胞活性和药敏性评价;需具有通用性,从而 降低临床应用的假阳性和假阴性结果。随着现代分 离分析技术的发展和对 CTCs 认识的不断深入, CTCs分离和捕获的特异性将不断提高,特别是捕 获、释放和检测分析一体化方法的建立,将有助于推 动CTCs从基础研究到临床应用的进一步转化