斯克里普斯研究所的科學(xué)家們和癌癥醫(yī)生們的共同研究,，已經(jīng)成功地證明了一個從癌癥患者固體腫瘤中分離細(xì)胞來檢測和分析循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTCs)先進(jìn)測試的作用。在5篇新論文中報道的這項研究結(jié)果表明,，高度敏感的血液分析提供了不久便可與從某些類型手術(shù)活檢中所得信息相媲美的信息,。
"這是新一代技術(shù)",，斯克里普斯研究所副教授Peter Kuhn博士說，他是這項新研究的高級研究員和此項高分辨率血液測試的主要發(fā)明人,。"它大大提高我們監(jiān)測,、預(yù)測和理解包括轉(zhuǎn)移的癌癥發(fā)展的能力，這是癌癥患者死亡的主要原因,。"
該研究發(fā)表在2012年2月3日的期刊《物理生物學(xué)》（Physical Biology）,。
稱為HD-CTC的新測試，以一種從普通紅色和白色血細(xì)胞中區(qū)分可能CTCs的方式來指示病人血液樣本中的細(xì)胞,。然后,，用一個數(shù)字顯微鏡和圖像處理算法來分離那些大小與形狀（"形態(tài)學(xué)"）不象正常細(xì)胞的可疑細(xì)胞。正如手術(shù)活檢一樣,，病理學(xué)家可以檢查可疑細(xì)胞的影像來排除假陽性并記錄它們的形態(tài),。
Kuhn強(qiáng)調(diào)，這基本設(shè)置能用不同的細(xì)胞標(biāo)記和圖像處理技術(shù)很容易地修改,。
五項新研究,，五步向前
為測試新技術(shù)，斯克里普斯研究所Kuhn實驗室的成員,，與加利福尼亞拉霍亞加州斯克里普斯健康研究所,、圣地亞哥加利福尼亞大學(xué)摩爾斯癌癥中心、蒙大納比林斯診所,、圣地亞哥加利福尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)腫瘤學(xué)分部,、洛杉機(jī)南加州大學(xué)應(yīng)用分子醫(yī)學(xué)中心和荷蘭阿姆斯特丹Antoni van Leeuwenhoek醫(yī)院荷蘭癌癥研究所的病理學(xué)家和腫瘤學(xué)家一起組成研究小組。
因合作引起的五個新研究,，不僅表明為許多不同癌癥類型而做的新測試的準(zhǔn)確性和有效性,，也開始探索診斷和監(jiān)測患者的技術(shù)的實用性和在實驗室改善癌癥研究,。而CTCs的其他測試也通常在可疑CTCs被濃縮中使用"富集"步驟--這些方法不注意地排除了某些類型的CTCs--新研究表明HD-CTC就如一個無細(xì)胞遺漏過程一樣起作用，使能夠有一個更完整的分析,。
也引人注目的是圖像質(zhì)量,。"高清晰度方法提供了這些難以捉摸細(xì)胞的詳細(xì)描寫，這些細(xì)胞在散布身體的行動中被抓獲",， 斯克里普斯健康研究所和加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥醫(yī)學(xué)分校的診斷病理學(xué)家Kelly Bethel醫(yī)學(xué)博士,，他是Kuhn研究小隊的高級臨床研究員，"這是前所未有的--之前我們一直沒能象這樣常規(guī)地和高清度地看到他們,。"
在第一個研究中,，為證明該測試對不同癌癥類型的敏感性與精確度，研究小組使用HD-CTC對83個晚期癌癥病人進(jìn)行了檢查,?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，該測試在80%轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者中檢測出每毫升血液中5個或更多個CTCs,，其中70%患轉(zhuǎn)移性乳腺癌,， 50%患轉(zhuǎn)移性胰腺癌，沒有健康的受試者,。目前的CTCs測試金標(biāo)準(zhǔn),，它也稱為細(xì)胞搜索（CellSearch），在這些樣本中檢測腫瘤細(xì)胞的敏感性明顯低一些,。
大多數(shù)CTC計數(shù)超過檢測閾值的患者也顯示出CTCs的小聚集物,，這就是癌癥生物學(xué)家所說的"微型腫瘤栓子"（ microtumor emboli）。這些被懷疑是早期轉(zhuǎn)移性腫瘤,，也就是常常殺死晚期癌癥病人的血凝塊觸發(fā)子,。在第二項研究中，科學(xué)家指出,，HD-CTC能在71例晚期前列腺癌,、肺癌、胰腺癌和乳腺癌患者中檢測出43%的這些聚集物,，在15名健康受試者中沒有檢測出一例,。"這告訴我們，HD-CTC可能有助于研究癌癥轉(zhuǎn)移和相關(guān)血凝塊的起源,，也有助于預(yù)測他們",， Kuhn說。
在第三項研究中,，研究小組使用HD-CTC來比較前列腺癌患者的循環(huán)腫瘤細(xì)胞和前列腺癌細(xì)胞系,，此細(xì)胞系是研究人員在實驗室經(jīng)常使用的前列腺癌生物學(xué)的方便模型。研究小組發(fā)現(xiàn)，在細(xì)胞形態(tài)及被HD-CTC熒光標(biāo)簽標(biāo)記的方式上,，這2類細(xì)胞存在著明顯差異,。"這強(qiáng)調(diào)必需要研究來自患者的癌細(xì)胞，而不只是模型癌細(xì)胞,，這些模型癌細(xì)胞在某些方面可能完全不同于事情真象",， Kuhn說。
在第四項研究中,，研究人員對28例晚期非小細(xì)胞肺癌患者進(jìn)行了長達(dá)一年的HD-CTC測試,。研究小組在68%樣本中能檢測出CTCs，并發(fā)現(xiàn)檢測出的CTCs數(shù)量往往如其他檢測表明的癌癥進(jìn)展一樣不斷上升,。
在這一系列的第五即最后的研究中,，該研究小組在78例剛被診斷為非小細(xì)胞肺癌各個階段的病人中使用HD-CTC。"我們演示了,，我們能靈敏地檢測出CT Cs甚至患者是在癌癥的早期階段",， Kuhn說。
這一研究結(jié)果指出了使用HD-CTC血液測試的可能性,，即不僅能評估已經(jīng)確診的癌癥,，也能有助于檢測還不知道自己已患癌癥的人,。"如果HD-CTC在癌癥診斷后的那天起作用,，正如我們已經(jīng)證明的，那么就很容易設(shè)象它在診斷前也起作用" Kuhn說,。
Kuhn和他的同事們現(xiàn)在打算研究HD-CTC作為一個潛在篩選測試的使用并進(jìn)一步開發(fā)為臨床監(jiān)測和癌癥研究之用,。Kuhn已經(jīng)成立了一個總部設(shè)在圣地亞哥的生物技術(shù)公司--Epic科技公司--來開發(fā)HD-CTC為個性化癌癥治療中的商業(yè)化附帶診斷產(chǎn)品。（生物谷bioon.com）
doi:10.1088/1478-3975/9/1/016004
PMC:
PMID:
High-- imaging of circulating tumor cells and associated cellular events in non-small cell lung cancer patients: a longitudinal analysis
Jorge Nieva, MarcoWendel, Madelyn Luttgen, Dena Marrinucci, Lyudmila Bazhenova, Anand Kolatkar, Roger Santala, BrockWhittenberger, James Burke, Melissa Torrey, Kelly Bethel, and Peter Kuhn
Abstract Sampling circulating tumor cells (CTCs) from peripheral blood is ideally accomplished using assays that detect high numbers of cells and preserve them for downstream characterization. We sought to evaluate a method using enrichment free fluorescent labeling of CTCs followed by automated digital microscopy in patients with non-small cell lung cancer. Twenty-eight patients with non-small cell lung cancer and hematogenously seeded metastasis were analyzed with multiple blood draws. We detected CTCs in 68% of analyzed samples and found a propensity for increased CTC detection as the disease progressed in individual patients. CTCs were present at a median concentration of 1.6 CTCs ml?1 of analyzed blood in the patient population. Higher numbers of detected CTCs were associated with an unfavorable prognosis.
