循环肿瘤细胞(CTC)检测在肺癌中的应用

过滤法
ISET: Isolation by Size of Epithelial Tumor cells 8μm孔径过滤膜，漏检 体积较小的肿瘤细胞 敏感性低 • • • •
免疫磁珠法
肿瘤细胞表面抗原 CTC纯度低，混入较多 白细胞 不能有效排除细胞碎片 假阳性和假阴性高
Cell Search---免疫磁珠+流式细胞分析+化学发光
肿瘤细胞作为生物标志物
• 外周血和肺静脉血中的循环肿瘤细胞（CTCs）
– 临床意义:
• • • • 转移的辅助标志物？ 可以预测治疗？ 预后因子？ 最小损伤的突变检测?
获取CTC需要解决的技术问题
每10mL血液中可能仅含有几个到几十个 循环肿瘤细胞，而10mL血液中含有的白 细胞约有1亿个，红细胞有500亿个。
肿瘤疾病近期疗效的判断方法
临床因子作为预后与预测因子
• 预后：T, N, M staging, PS score
• 预测：
– 吸烟状况：指导靶向治疗
– 性别：指导靶向治疗
– 种族：指导靶向治疗 – 组织学：指导化疗和靶向治疗
影像学方法
非侵入地、直观地对患者的肿瘤大小变化情 况进行评估。 缺点：
患者化疗前CTC数量（基线CTC）与临床特征的关系
IV期患者CTC数量明显多于IIIB期患者， IIIB期患者的CTC数量又明显多于IIIA期患者。
患者化疗前CTC数量与肿瘤转移地点的关系
肝转移及骨转移患者中 CTC数量明显多于其它转 移患者。
基线CTC数量与无进展生存期和总生存期的关系
所有非小细胞 肺癌病人ห้องสมุดไป่ตู้
化疗一 个疗程
CTC 检测
统计 分析
患者入组标准
未做过化疗，且4周内未做过放疗 病理学确诊为非小细胞肺癌 IIIA, IIIB, IV期 准备进行标准的细胞毒疗法 5年内未患过恶性肿瘤
实验方法
CellSave 专用收集管采集血液 采集血后于室温储存并于96小 时内进行检测 Cellsearch 系统进行检测
从红细胞和白细胞中富集恶性肿瘤细胞
将恶性肿瘤细胞与红细胞、白细胞、正常 上皮细胞、造血干细胞等区分开来
三种技术
梯度密度法
• • • • 肿瘤细胞和单核细胞密 度小于1.077g/ml CTC纯度低，混入较多 白细胞 肿瘤细胞会迁移至血浆 层，而聚集后容易下沉 聚蔗糖-泛影葡胺(FicollHypaque)对细胞有毒性 • • •
• • • • • 存在一定的健康危害或健康隐患 肿瘤大小常与肿瘤的恶性程度或浸润能力不完全一致 费用昂贵 滞后性 灵敏性低
病理学方法
手术或活检获得病灶组织/周围淋巴结组织， 进行病理学染色和分析，是目前唯一明确肿瘤 有否转移的金标准 缺点：
• • • • • 精确度不够高 是侵入性检查手段 易造成扩散 人工误差大 难以标准化
1869年 Aust Med J， Ashworth最早在转移性癌
原发肿瘤血管 生成侵润
侵入血管内
症患者血液中观察到。
上皮－间质 转化 （EMT） 侵润 肿瘤细胞 扩增 血管生成 间质－上皮 转化 （MET）
凋亡的CTC 侵入血管外 (CTC) 转移到骨 髓和其他 器官
2005年 N Engl J Med，
所有Ⅳ期非小 细胞肺癌病人
基线CTC数量少于5的患者无进展生存期和总生存期明显高于基 线CTC数量大于等于5的患者。
化疗前后CTC数量与患者无进展生存期和总生存期的关系
1983 磁流体
J Clin Oncol. 2011 Apr 20;29(12):1556-63. Epub 2011 Mar 21.
Evaluation and prognostic significance of circulating tumor cells in patients with non-small-cell lung cancer.
血管内增殖 (CTM)
Cristofanilli证实治疗前
CTC数目是转移性乳腺癌 患者无进展生存期和总生 存期的独立预测因子。
转移
转移
播散肿瘤细胞 （DTC）微转 移休眠灶
CTC检测
预测PFS及OS 指示预后效果 复发转移预测与分期 有助于肿瘤个体化治疗的药物筛选和治疗方案的确定 是传统的影像学及其他生物标志物的补充检测手段 有助于寻找新的肿瘤标识物以及开发新的抗肿瘤药物
血清肿瘤标记物测定
血清肿瘤标志物的浓度往往可以在一定程 度上提示肿瘤的发展程度
缺点：
• 特异性不高 • 易受非特异蛋白的干扰 • 其他的病理生理状态影响导致假阳/阴性结果
循环肿瘤细胞
循环肿瘤细胞指从实体瘤中脱离出来并进入外周血液循环的肿瘤细胞。
循环肿瘤细 胞（CTC） 循环肿瘤 微栓 （CTM）
26
28
30
Time from Baseline (Months)
FDA批准用于 1999-2003 大量 临床实验建立 CellSearch与CTC 临床
2009 Prix Galien USA 肺癌上的应用实验研 究 最佳医学技术奖 ……
的临床相关数据 90年代中期开始 摸索捕获、分析 CTC的方法
Logrank p < 0.0001
2010.1 中国 CTC在 2009 Cleveland 2004 获得美国 Clinic十大医学突破第 一名 复发转移乳腺癌上的
21.9 Months 10.9 Months
>5 CTCs n=87 (49%)
应用注册实验
2011.5 CTC在小细胞
20
22
24
背景
1
肺癌是最常见的原发性恶性肿瘤，85%的 肺癌患者为非小细胞肺癌，大多数患者发 现时已是晚期，其5年生存率只有2%。
2
目前，仍然缺乏有效的生物标记物 预测治疗的有效性。CTC是一个潜 在的疗效预测因子。
3
验证能否在NSCLC患者中检测出 CTC及CTC能否预测治疗有效性。
实验流程
病人 入组
基线CTC 检测
CellSearch 是全球第一也是唯一经FDA批准可用于 临床的循环肿瘤细胞（CTC）产品
100% 90%
%Probability of Survival
80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
<5 CTCs n=90 (51%)