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(鄭州大學附屬腫瘤醫(yī)院病理科,河南 鄭州 450008)
近年來,中國女性乳腺癌發(fā)病率和死亡人數(shù)逐年增高,北京等城市乳腺癌的增長率達到了5%,已然發(fā)展成為威脅我國女性健康的最常見腫瘤之一[1]。導致乳腺癌難以治愈的主要因素是腫瘤的轉(zhuǎn)移,提高對腫瘤轉(zhuǎn)移的監(jiān)控甚至尋找一種能夠抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的方法成為近年來研究的熱點?,F(xiàn)已證實,腫瘤細胞能夠從原發(fā)腫瘤上脫離出來或由于其他一些醫(yī)療操作的原因進入血液循環(huán)系統(tǒng),雖然在腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移過程中,大部分腫瘤細胞被機體的免疫系統(tǒng)所攔截并消滅,但是還是會有一部分腫瘤細胞能夠生存下來[2],并且形成轉(zhuǎn)移灶,此類腫瘤細胞被稱為循環(huán)腫瘤細胞(circulating tumor cells,CTCs)[3]。CTCs與乳腺癌患者的預后、臨床分期、總生存期以及腫瘤的轉(zhuǎn)移均密切相關[4]。本文將從CTCs的生物學特征、篩選和檢測技術以及臨床研究現(xiàn)狀方面綜述乳腺癌CTCs的相關研究。
1.1CTCs基因研究研究[5-6]表明,對單個CTCs進行全基因組測序并對特定的基因突變進行分析,有利于進行針對性治療,改善治療方案,減少對患者不必要的化療。Heitzer等[7]對37例結(jié)腸癌患者CTCs的基因突變進行分析研究后發(fā)現(xiàn),CTCs的某些染色體組與原發(fā)灶存在不一致性,這表明了我們可以通過CTCs監(jiān)測腫瘤基因的動態(tài)變化。此外,Schneck等[8]在對44例乳腺癌患者的研究中也證實了這一現(xiàn)象。
1.2CTCsRNA研究CTCs RNA分析有3種常用途徑[3]:1)將捕獲的CTCs破碎后提取RNA,然后將其應用于逆轉(zhuǎn)錄,進一步分析與腫瘤相關的轉(zhuǎn)錄組;2)應用RT-qPCR或RNA測序獲取CTCs生物信息;3)將原位雜交技術和生物探針相結(jié)合對CTCs進行分析,從而評估CTCs間異質(zhì)性以及得到其他生物信息。
1.3CTCs蛋白研究抗體免疫染色法是對CTCs的蛋白進行研究的主要方法,對CTCs蛋白研究的局限性在于CTCs富集率低,許多針對蛋白組學的研究方法并沒有應用到對CTCs蛋白的研究中來。
隨著近年來對CTCs的基因、RNA、蛋白等研究的深入,CTCs的分子生物學特征及其在腫瘤轉(zhuǎn)移中的功能研究逐漸被科研人員所關注。
1.4CTCs功能研究功能分析目前主要針對異種移植和試管內(nèi)培養(yǎng)所產(chǎn)生的CTCs[3]。2015年,Cayrefourcq等[9]發(fā)現(xiàn)新培育出的結(jié)腸癌CTCs能夠加速去免疫小鼠活體瘤的形成,并且能夠誘導內(nèi)皮細胞在試管內(nèi)生長。Yu等[10]建立CTCs與異種移植相結(jié)合的方式培育出了新生腫瘤,并對其進行研究,隨后發(fā)現(xiàn)了潛在的治療靶點。
近年來,隨著對CTCs的研究越來越深入,許多CTCs篩選檢測技術相繼出現(xiàn),目前最常用的CTCs分離方法可以分為2大類,即物理分離法和生物分離法[11]。
物理分離法是利用CTCs與其他外周血細胞的大小、形狀、密度、等電點等物理條件的不同加以分離。傳統(tǒng)的方法包括密度梯度離心法和膜濾過分離法[12],主要包括OncoQuick分離法、聚蔗糖密度梯度離心法、ScreenCell分離法等。近年來研發(fā)的物理分離法主要包括介電電泳技術、多孔流分離技術、流式細胞術等。有研究[13]利用流式細胞術進行CTCs檢測,實驗結(jié)果表明,應用流式細胞術檢測乳腺癌患者外周血中CTCs具有較高的敏感性和特異性。
生物分離法是根據(jù)CTCs的表面抗原與其他外周血細胞表面抗原不同,利用免疫學方法對其加以分離的。生物分離法的代表就是常用的CellSearch系統(tǒng),也是目前惟一被美國FDA批準用于前列腺癌、轉(zhuǎn)移性乳腺癌和結(jié)腸癌預后判斷的CTCs分離系統(tǒng)[14-16]。另外,還包括RT-PCR技術和體內(nèi)CTCs檢測技術等。
CTCs被分離富集后,再借助免疫細胞熒光染色技術和高分辨率成像技術鑒別富集后的細胞[17]。總體來說,物理分離法較生物分離法操作更為簡便,能夠保護CTCs的生物活性,不影響對其生物活性的檢測,價格方面也比較低廉,但是物理分離法不具備特異性,可能會漏檢一部分直徑較小的腫瘤細胞;生物分離法具有較高的敏感性和特異性,有很好的可重復性,但是有些方法可能會對CTCs造成破壞,例如RT-PCR法需要對CTCs進行破碎,檢測其mRNA,因此,無法對CTCs進行形態(tài)學觀察和計數(shù)[17]。
隨著對乳腺癌CTCs研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)在外周血中檢測到CTCs預示著可能發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)移,血液中CTCs的計數(shù)可以作為乳腺癌、結(jié)腸癌等的獨立預后因素[13]。Bidard等[18]對20個研究中1 944例轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者的臨床合并數(shù)據(jù)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這是CTCs數(shù)量變化對患者預后情況影響的有力支撐。研究結(jié)果表明,患者在接受新一輪的治療前,CTCs計數(shù)≤5個/7.5 mL的患者相比CTCs計數(shù)≥5個/7.5 mL的患者的總體生存期和無進展生存期要長。CTCs在外周血中的數(shù)量在一定程度上影響著腫瘤患者的預后情況,同時根據(jù)治療前后CTCs的水平也能反映出治療方案在腫瘤治療上的效果。單海琳等[19]對100例中晚期乳腺癌患者外周血中CTCs數(shù)目與化療療效和預后相關性試驗中發(fā)現(xiàn),外周血CTCs檢測可用于中晚期乳腺癌的化療療效評價和轉(zhuǎn)移檢測,具有對預后狀況預測的價值?,F(xiàn)已證實,早期乳腺癌CTCs檢出率與組織學分級、腫塊大小、激素受體等無關,與患者人體表皮生長因子受體2(HER2)的表達明顯相關,CTCs檢測可作為預測乳腺癌患者治療反應的一個重要指標[20]。
乳腺癌患者外周血CTCs陽性率與HER2、Ki-67表達與否有關,還與TNM分期有關,而與月經(jīng)狀態(tài)、雌激素受體、孕激素受體表達與否無關[21]。但是也有與TNM分期等無關的報道[22]。已有研究[23]證明,在早期或轉(zhuǎn)移性乳腺癌中,外周血CTCs數(shù)量≤5個/7.5 mL的患者中,免疫熒光技術檢測的HER2水平的評估并不可靠。
隨著近年來對乳腺癌CTCs研究的深入,CTCs已經(jīng)被證實可以作為一個有力的預后因素,此外,其在療效評價和指導臨床治療中也有一定的臨床價值。由于缺乏臨床實用性,所以要將CTCs檢測作為常規(guī)檢查應用于臨床還為時尚早,有許多問題還未解決,例如不同的CTCs檢測儀器檢測結(jié)果間存在差異,我們應該以哪一種儀器檢測結(jié)果為標準等。待檢測CTCs細胞表達的上皮生物標志物還非常有限,現(xiàn)有的CTCs檢測技術還不能高效特異檢測出外周血中CTCs的數(shù)量,這也是CTCs檢測不能作為臨床常規(guī)檢查的原因之一。但其具有的臨床價值是不可否認的,相信隨著科研工作者們的不懈努力,CTCs相關技術會得到極大的進步,也將會為腫瘤研究事業(yè)的進步提供更有力的支持。