从“抓得着”到“不用抓”：直接检测血液样本中循环肿瘤细胞

CTC

循环肿瘤细胞，是存在于外周血中各类肿瘤细胞的总称，来源于实体肿瘤病灶的细胞脱落。检测血液中的CTC可以实时监测肿瘤动态、评估疗效，实现实时个体治疗。

由于CTC在血液中的含量极微：大约为每109 （10亿）个血细胞或每106-7个白细胞中存在1个CTC。所以对CTC的检测首先要求富集到高纯度的CTC，然后再做检测（免疫荧光、FISH等）。

随着单细胞测序、纳米管芯片、纳米探针技术的加入，CTC检测规则已重置：1）捕获：从“抓得着”变为“不用抓”；2）分析：从计数/分型到单细胞分析。

抓得着：碳纳米管芯片

《Lab on a Chip》上月底报道了一项新技术：碳纳米管芯片（nanotube-CTC-chip），可捕获所有大小和类型的CTC。

研究人员利用荧光染料标记已知数量的肿瘤细胞对这种新型芯片进行验证，其灵敏性极高：受试样本中89%至100%的肿瘤细胞都能被成功捕获。

另外，科研人员还在乳腺癌患者（Ⅰ-Ⅳ期）中对此项技术进行了验证：CTC在乳腺癌患者（7例）中被成功识别，而在健康对照组（2例）中未发现CTC。

抓得着+单细胞分析：Hydro-Seq

今年5月来自美国密歇根大学的科学家在《Nature Communications》上发表了其研发的新型CTC检测方法：Hydro-Seq。

Hydro-Seq技术采用的微流控芯片可捕获纯CTC，完全不会受红细胞和白细胞的污染，同时与传统的免疫荧光染色技术相比，Hydro-Seq技术为CTC的全转录组测序提供了更加全面的分析。研究人员将约100个肿瘤细胞混入10mL健康受试者的样本中，经过验证，Hydro-Seq的捕获率为90.43±6.08% 。

另外，研究人员采用Hydro-Seq技术对21例乳腺癌患者血液中收集的666个CTC进行了全面分析，证实了即使是同一患者，其癌细胞的表型也存在较大差异，即证实了癌症转移是具有癌症干细胞特征的癌细胞介导的，这些细胞处于上皮-间质不断相互转换的状态中。

不用抓：镧系发光纳米探针

本月来自中国的科学家在《Angewandte Chemie International Edition》上发表了其最新研究成果：一种基于时间分辨的镧系发光纳米探针，可直接检测血液样本中的CTC。

该纳米探针的设计是专门识别癌细胞高表达的上皮细胞粘附分子（EpCAM），使信号通过时间分辨的光致发光(TRPL)放大。由于每个细胞内镧离子标记率高，且TRPL消除了短时间的自发荧光，促进了细胞内镧离子标记率的提高，这种方法可以直接检测乳腺癌细胞，检出限为1个细胞/孔。

在癌症患者中该技术可以检测到血液CTCs(≥10个/mL)，检出率为93.9% (14/15)。由于CTC水平与癌症分期密切相关，此项技术在监测癌症进展方面具有重要意义。

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参考文献

[1] 赵倩雯, 司徒博, 郑磊. 循环肿瘤细胞检测与临床应用进展[J]. 南方医科大学学报, 2017(10).

[2] Loeian M S, Aghaei S M, Farhadi F, et al. Liquid biopsy using the nanotube-CTC-chip: capture of invasive CTCs with high purity using preferential adherence in breast cancer patients[J]. Lab on a Chip, 2019, 19(11): 1899-1915.

[3] Cheng Y H, Chen Y C, Lin E, et al. Hydro-Seq enables contamination-free high-throughput single-cell RNA-sequencing for circulating tumor cells[J]. Nature communications, 2019, 10(1): 2163.

[4] Guo H, Song X, Lei W, et al. Direct Detection of Circulating Tumor Cells in Whole Blood Using Time-Resolved Luminescent Lanthanide Nanoprobes[J]. Angewandte Chemie (International ed. in English), 2019.

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