长期以来,人们一直担心血管周围的肿瘤细胞转移是癌症的先兆,即使大多数自由浮动的癌细胞不会继续建立新的肿瘤。
但是,如果能准确计数这些流失物,那么其可以提供追踪治疗或筛查疾病的额外方式。
威斯康星大学麦迪逊分校药物学教授Seungpyo Hong及其合作者的最新研究是建立在分离循环肿瘤细胞或CTCs的几年的工作基础上的,通过首次在临床样本中展示改进的捕获方法得到的。通过迫使癌细胞减缓并开发出对CTC特异性更强的分子陷阱,研究人员能够在正在接受放射治疗的癌症患者中鉴别出大量的细胞。
治疗期间CTCs的数量下降,随后在那些最终需要额外治疗的患者中出现反弹。这表明该技术可以补充其他技术来追踪治疗进展。
2015年,北卡罗来纳大学医学院的Hong及其合作者Andrew Wang创建了Capio生物学公司,使技术商业化,将其称为CapioCyte。
该研究发表在3月15日的临床癌症研究杂志上。除了香港和王氏集团之外,伊利诺伊大学芝加哥分校、杜克大学和韩国延世大学的合作者为这项工作作出了贡献,部分资金由国立卫生研究院和国家科学基金会资助。
一段时间以来,科学家们已经认识到CTCs是跟踪患者疾病的潜在的有用指标。但众所周知,这些细胞是大海捞针,其被血液中的数十亿普通红细胞和其他细胞淹没。开发具体集中和俘获CTCs的方法在技术上具有挑战性,现有技术只能识别来自某些患者的少数细胞。
Hong的团队受到CTCs在血液中的行为启发,即附着在血管壁上,并开始翻滚寻找合适的入侵位置。这种行为,使用一系列粘性蛋白质强制CTCs开始滚动,将它们与CapioCyte技术中漂浮的携氧细胞分开,从而减缓其速度。
然后使用一系列3种癌症特异性抗体捕获细胞,所述抗体是紧密结合的并保持在CTCs上。为了使联系更加紧密,研究人员开发了一种纳米级结构,形状有点像一棵树,每个分支都装有抗体。当癌细胞通过附近时,许多单独的分支可以锁定,从而增加附件的强度。
细胞滚动和多尖端分支帮助研究人员从患者每毫升血液中平均捕获200个CTCs,这是以前技术捕获的细胞数量的多倍。他们鉴定了24位参与该研究并接受治疗了头颈部、前列腺、直肠或宫颈癌患者中的癌细胞。
“CTCs的绝对数量并不能代表太多,因为个体差异太大,但我们发现的更重要的是趋势,即CTC数字在治疗过程中随时间是如何变化的。如我们已经了解当患者对放疗反应良好时,CTCs会下降,”Hong说。
虽然细胞的数量与癌症的阶段以及严重程度并不相关,但细胞的减少与成功的放射治疗相关。3名患有复发性或持续性疾病的患者中,其中两名CTC数字恢复。
“我们的数据表明,我们有很好的机会让CTCs成为至少对于少数癌症的预测性生物标志物或生物标记物,这总是令人兴奋的,”王说。
“特别令我们兴奋的是我们可以看到直接的影响,”洪说。“作为一名研究人员,如果您开发出新技术,并且可以直接帮助人们,那将是最有意义的体验,这真的很令人兴奋。”
(选自《医药》(适用版))