市场上循环肿瘤细胞(CTC)检测产品的概况(上)

2021
03/12

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市场上循环肿瘤细胞(CTC)检测产品的概况(上)主要为大家介绍了CTC的基础知识,市场上循环肿瘤细胞(CTC)检测产品的概况(中)将为大家介绍CTC的技术手段。


市场上循环肿瘤细胞(CTC)检测产品的概况(上)


首先主要讲解循环肿瘤细胞 (circulating tumor cells)的一些基本定义国内市场上的CTC产品!(个人觉得重要的部分我会用红色字体标示出来,供大家参考学习)。

“ Circulating tumor cells (CTCs) are cells that have shed into the vasculature from a primary tumor and circulate in the bloodstream. ” —— Gupta GP; Massagué J , Nov 17,2006,. Cell 127 (4): 679–95.

言归正传,首先跟大家介绍下肿瘤和癌症的关系:

肿瘤=良性肿瘤+恶性肿瘤
癌症=恶性肿瘤+血癌

癌症的定义为:可能侵犯身体的其他部分的细胞不正常增生,是由控制细胞分裂增殖机制失常而引起的疾病;中医学中称“岩”。

循环肿瘤细胞(CTC,circulating tumor cell):肿瘤在生长过程中,向血液循环中释放的肿瘤细胞。

下面,为大家介绍下循环肿瘤细胞的科学基础和研究进展:首先先要解决几个问题:1. CTC从哪里来?2.CTC到哪里去?3.CTC的特性和价值?

1. CTC从哪里来?

循环肿瘤细胞(CTC)是指从肿瘤病灶脱落并进入血液的肿瘤细胞。1869年澳大利亚人Thomas Ashoworth最早发现了CTC,他从一名38岁的癌症患者的隐静脉取血,直接涂片,发现了癌细胞。回顾CTC的研究历史,上世纪五六十年代曾一度十分活跃,然后沉寂了一段时间,直到最近又进入了一个新的高峰期,主要是因为一系列技术的成熟。但是对比同样在1869年发现的化学元素周期表所在化学领域掀起的天翻地覆的变化,CTC研究的进展应该说是很缓慢的。2005年 N Engl J Med,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。

CTC来源于肿瘤的原发灶或转移灶,它们或直接进入血液循环,或经淋巴系统进入血液循环。目前不仅在晚期癌症患者的外周血中能发现CTC,在某些癌症比如乳腺癌,肺癌的早期(Ia期)、隐匿期患者的外周血中也能发现CTC,也就是说有可能在现有检查方法(如影像学)发现肿瘤之前就有可能在血液中发现CTC了。(这也是CTC检测优于影像学(ex.CT)的一个重要原因,本人BOSS曾提出这个问题)。

另一方面,血液中能发现来自各种不同器官/组织部位肿瘤的细胞,甚至包括传统上认为不会或者极少有CTC的脑瘤,去年有一篇 Science Translation al Medicine论文发现有超过20%的GBM患者,就是IV期脑瘤患者的外周血中有CTC。所以,就像长征的红军来自不同方面,CTC来源也很广泛。

肿瘤细胞进入外周血也有一些特点:可能单个细胞从病灶脱落进入外周血,也可能成团细胞脱落;可能是由于炎症等因素影响血管 壁使肿瘤细胞进入,也可能是肿瘤细胞发生上皮间质转化(EMT)从而进入血管。对于CTC进入血液的速率目前并不清楚,它到底是恒定的还是有时快,有时慢的?因为如果速率不恒定,那么我们检测到CTC的数目就有可能跟取样的时间相关了,这个波动到底有多大目前并没有确切的数据或是模型。

2.CTC到哪里去?

简单的说CTC从肿瘤病灶脱离后进入外周血随血液流动,沿着血流方向来寻找合适的“土壤”来生长,最后要么被毛细血管截留或者粘附在血管壁上,要么就在外周血中循环最后被清除,而前面那部分CTC中显然只有极少数目的CTC最终能够形成转移。就像长征,牺牲众多,只有少数到达延安!只有极小部分CTC能附着在血管壁上,重新穿过血管,到达新的“土壤”,适应环境后成长为新的肿瘤。因此,外周血中的CTC无疑提示了体内肿瘤的存在及转移的可能,而癌症转移的主要途径之一是CTC通过血液系统实现的。肿瘤并不可怕,可怕的是肿瘤的转移。因为90%以上的癌症患者都是死于转移而不是原发的肿瘤。

CTC在血液中的半衰期也是需要进一步研究的课题,很少有这方面的报道,有一个估计在某些乳腺癌患者身上发现的CTC半衰期在1-2.4小时,而肿瘤组织要不断释放CTC进入血液以保持其水平。肿瘤细胞顽强的为转移而努力!

3.CTC的特性和价值?

l 抗凋亡

l 上皮-间质转化(EMT),EMT以往在细胞系与动物模型中研究较多,临床证据并不多。

l 浸润血管(单个或成群)

l 基因组的异质性(差异化)

l 表型的多样性

l 具有转移潜力

另外,CTC的功能异质性也是一个很重要的特性。CTC在血液中很大一部分是死的,而且事实上也只有极少数CTC能够形成转移,所以功能的异质性是显而易见的。我们在临床上似乎应该更要去关心那些能够形成转移的CTC,而不是把那些已经死了的CTC放进来一起研究。这就是涉及到CTC的功能检测。

还有一个最最重要的特点:CTC一般数量很少!看下图:

a) 一般患者1ml血中只有1-10个CTC

b) 10ml血液里面有500亿个红细胞和上千万白细胞

c) 另外,特别容易被忽视的是,血液中还可能存在多种的稀有细胞,比如巨核细胞内皮细胞未成熟的造血细胞上皮细胞等,这些细胞在正常血液中很少见到,但在癌症患者的血液中容易被误认为CTC,千万别以为血液里就只有:红细胞+白细胞+CTC (错!

市场上循环肿瘤细胞(CTC)检测产品的概况(上)主要为大家介绍了CTC的基础知识,市场上循环肿瘤细胞(CTC)检测产品的概况(中)将为大家介绍CTC的技术手段。

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关键词:
肿瘤,细胞,循环,检测,癌症,血管

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