癌癥死亡患者中有90%由癌癥轉(zhuǎn)移引起,研究表明:患者的外周血、胸腔液等體液中的循環(huán)腫瘤細胞（CTC）與癌癥轉(zhuǎn)移及腫瘤結(jié)節(jié)轉(zhuǎn)移（TNM）分期密切相關(guān).因此,CTC檢測在實體腫瘤前期診斷、預(yù)后及療效評估等方面扮演著舉足輕重的角色.該綜述基于CTC區(qū)別于正常細胞的物理學(xué)、電學(xué)、生物學(xué)特征,總結(jié)了目前CTC分離富集及分析檢測技術(shù)的研究進展,并就國內(nèi)外CTC檢測面臨的挑戰(zhàn)進行了討論,對其未來發(fā)展趨勢進行了展望. 

【文章來源】：上海師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,49(02)

【文章頁數(shù)】：15 頁

【部分圖文】：

CTC鑒定熒光圖.（a）藍色熒光圖（DAPI染色）；（b）綠色熒光圖（CD45-FITC);(c）紅色熒光圖（CK-PE);(d）混合場圖

基于尺寸的分離富集常采用8μm孔徑的臨界尺寸（D），有效截留CTC，過濾除去尺寸較小的紅細胞、白細胞.2011年，TIBBE等[6]在上皮腫瘤細胞過濾技術(shù)（ISET）平臺，采用氫氧化鈉刻蝕法制備具有8μm孔徑的聚碳酸酯膜分選CTC，在4 h內(nèi)成功分離肺癌患者外周血中的CTC和CTM.為避免ISET技術(shù)中孔不均勻密度分布的缺點[7]，具有體積小、易加工、無毒及易自動化優(yōu)勢的微小型裝置被廣泛研究，如新月形隔離微結(jié)構(gòu)的微裝置[8]、柔性微彈簧陣列裝置[9]、蛇紋通道的微裝置[10]等，實現(xiàn)了對CTC的高通量、高靈敏檢測.ZHENG等[11]采用濕法刻蝕設(shè)計了圓形孔（D=11μm）的聚對二甲苯膜微過濾器裝置，用于捕獲和電解人血液CTC，同時利用聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）進行基因組分析.除膜過濾，基于細胞尺寸差異捕獲的微流控芯片分離富集技術(shù)也廣受關(guān)注[12-14].如圖1所示，KIM等[15]通過離心處理血樣后，利用CAV1-EpCAM偶聯(lián)的微球，增大CTC與白細胞的尺寸差異，結(jié)合具有狹縫陣列的微流控芯片，自動化分離富集CTC.基于細胞尺寸差異進行過濾富集CTC的技術(shù)避開了依賴于腫瘤細胞表面特異性抗原EpCAM的分離富集技術(shù)的局限，但在臨床應(yīng)用中也有缺陷.COUMANS等[16]研究發(fā)現(xiàn)，從轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者、直腸癌患者、前列腺癌患者的全血中捕獲的CTC平均直徑為13.1,11.0,10.7μm，比相應(yīng)腫瘤細胞系的細胞直徑小.PARK等[17]研究發(fā)現(xiàn)，相比于實驗室培養(yǎng)的前列腺癌（prostate）細胞（13.38±2.54μm），從前列腺癌患者外周血中分離出來的CTC具有更小的尺寸（7.97±1.81μm），并且形狀更細長，核質(zhì)比也更高.因此，腫瘤細胞尺寸及其形變能力的異質(zhì)性，使得基于細胞尺寸差異的分選方法具有較低的特異性及靈敏性，且過濾高濃度的顆粒物容易導(dǎo)致堵塞.

1995年，BECKER等[20]采用17.6 mm×55.0 mm電極陣列的depFFF腔室，如圖3所示，利用介電親和力成功分離MDA-231乳腺癌細胞，實現(xiàn)了95%以上的回收率.通過斷開電壓釋放被電泳力（DEP）截留的CTC，釋放的CTC細胞活性大于98%，并且對CTC的生長能力幾乎沒有影響.1997年，GASCOYNE等[21]細化并擴展了通過介電親和力進行細胞分選的原理，并得出了可以評估最佳細胞分選條件和效率的表達式.2009年，GASCOYNE等[22]設(shè)計了帶有3 000個相互交錯的銅金電極元件的depFFF腔室（0.6 mm×25 mm×300 mm），實現(xiàn)了模擬小樣本的90%以上的腫瘤細胞回收率，并且能在15 min內(nèi)完成細胞分離.基于腫瘤細胞介電特性，可以實現(xiàn)對腫瘤細胞不同亞型的分離，且不需要對細胞進行任何的修飾或處理，對CTC下游分析來說，這是關(guān)鍵且重要的.depFFF相比于磁分選，其分選效率、回收率都較高.通過該方法分離富集的未經(jīng)標記的活腫瘤細胞可用于培養(yǎng)，并進行所有分子類型的分析檢測.depFFF也可作為常規(guī)方法的輔助手段，以提高診斷和細胞分離應(yīng)用的總體分辨率、速度和效率.

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于磁分選技術(shù)和間接免疫熒光技術(shù)的肺癌A549細胞的分離檢測[J]. 周朝輝,付聰穎,賈能勤.  上海師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)



本文編號：3507384