液体活检之循环肿瘤细胞
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液体活检之循环肿瘤细胞检测自液体活检技术被评为2015年度十大突破技术之一以来,其市场不断扩大,而作为液体活检的循环肿瘤细胞的研究势头也正在加强。
循环肿瘤细胞(CirculatingTumor Cells,CTCs)是指来源于原发肿瘤或转移肿瘤,获得脱离基底膜的能力并进入血液循环系统的肿瘤细胞,包括存在于外周血中的各类肿瘤细胞。研究表明循环肿瘤细胞的生成是肿瘤发生转移的必要前提,CTCs检测有助于研究肿瘤转移机制、肿瘤早期筛查、指导肿瘤治疗、判断治疗效果和评价预后提供可靠参考,因此CTCs检测也成是目前最具发展潜力的肿瘤无创诊断和实时疗效监测的重要手段,临床应用价值极其显著。然而CTCs在血液中浓度极低,约为1个CTC/109个血细胞,所以进行CTCs检测的关键在于能否具备高效、迅速、准确地富集和鉴定CTCs。
目前,CTC检测已逐步进入临床应用阶段,其临床意义可概述为以下几个方面:
1.早期筛查
研究发现,利用影像学能发现的最小肿瘤需>5mm,形成5mm肿块需要至少5×106个细胞。在早期肿瘤患者中,影像学还未发现病灶时已经可以在外周血中检测到CTC,因此CTC可以用于肿瘤的早期诊断。在临床上,有一个非常典型的案例,一受检者利用CTC检测做肿瘤早期筛查,在外周血中检出1个CTC,后又通过数字PCR技术对ctDNA进行了定量分析,结果提示该患者肿瘤与结直肠的相关性较大。在随后进行的肠镜检查中,在受检者结直肠部位发现一个低分化腺瘤。
2.辅助临床诊断和分期
血液系统是肿瘤转移的重要途径,是否发生远处转移是判断临床分期的标准之一。研究表明CTC的存在与肿瘤分期存在明显的相关性,CTC数目可能随着疾病分期的增加而明显增加,CTC目前可作为相关肿瘤组织学类型及临床分期的有益补充,其存在被视为肿瘤TNM期中M分期的真实状态。CTC结合病理学和影像学的检查结果,可以更准确地反映患者当前病情。
3.评估预后
目前FDA已经批准将CTC计数作为转移性乳腺癌、前列腺癌和结肠癌的预后判断。在我国,cFDA也已批准将CTC计数应用于乳腺癌的预后判断。CTCs 监测数目越高,提示患者预后较差。在转移性乳腺癌患者接受系统治疗之前,每
7.5 ml血液中CTC计数超过5 个, 提示更短的无进展生存时间和总生存时间。在转移性结肠癌患者中,每7.5 ml血液中CTC计数超过3个,患者中位总存活期和无进展存活期都明显缩短。与传统影像学相比,治疗前后CTCs 数量上的变化能及时反映患者的疾病状态、治疗效果,能准确判断疾病预后,预测患者的无瘤生存期和总生存期。
4.监测治疗疗效
目前肿瘤治疗的方式越来越多,如何评估患者的治疗效果显得尤为重要,研究表明患者在治疗前后CTC的数量的变化与标准的疗效评价体系有很好的对应关系。在肿瘤治疗过程中,通过动态监测治疗前后CTCs数目变化,能够更加准确评估肿瘤治疗的效果。
5.监测耐药及复发转移情况
治疗前后CTCs 数量上的变化可以反映肿瘤增殖活性和对治疗的敏感性性,动态示踪CTCs的变化,帮助判断是否产生耐药性。对已治愈患者,后续检CTC数目持续增多,预示癌症复发或者转移,应结合其他临床信息,及时治疗。
6.指导个体化用药
CTC与个体化治疗,检测到的CTC 数量较多,往往提示肿瘤微转移存在可能性大,微转移的存在是原发肿瘤切除后接受放疗和化疗的主要参考指标。不同患者需要不同的个体化辅助治疗(放疗、化疗),CTC 的检测将有助于制定个体化治疗方案。此外,CTC 携带了肿瘤的全部基因,反映的是肿瘤的即时信息。因此,可以通过获取单个CTC进行基因信息分析,实时了解患者肿瘤的基因状况,筛选出适合患者的化疗和分子靶向药物,达到疗效最大化。
7.建立PDX小鼠模型
异植肿瘤模型(Patient derived xenograft, PDX)是用肿瘤患者手术标本接种小鼠制备的。这就要求病人有手术标本或穿刺标本,会对病人造成创伤。而CTCs给予了一种可能,就是将富集到的肿瘤细胞进行体外培养,将活的肿瘤细胞移植到小鼠体内建立患者个体化的肿瘤动物模型。最近来自西奈山医学院的研究人员发表文章,成功用循环肿瘤细胞构建出乳腺癌和前列腺癌PDX实验模型,对利用循环肿瘤细胞构建前列腺癌PDX模型的方法进行了详细描述。
随着我们对CTCs研究的更加深入,CTCs也有助于我们更加清楚地理解肿瘤发生发展、耐药、复发、转移的分子机制以及肿瘤干细胞在EMT、肿瘤转移、耐药性方面所起的作用,对于指导抗肿瘤药物的研发具有至关重要的意义。相信在不久的将来,通过CTC检测,也将指导制定精准的免疫治疗方案,必将造福于大众。