在上篇概述中,我们讲到了循环肿瘤细胞(CTC)的特点以及临床应用。我们了解到只需抽取几管血液就能检测我们体内的健康状况,那么血液中的CTC是如何与其他血细胞分离开的呢?用的是什么技术和原理呢?跟着我一起抓紧来学习一下吧。
最重要的是CTC的检测平台。平台必须是可靠的、可重复的,且是迅速的、经济有效的,适合于大规模的生产和使用。
目前,捕获CTC的技术主要是分为体内和体外两大类。体内的技术主要是将捕获装置放置于血管中。国外有相应的此类技术和设备。国内应用普遍的就是体外类技术,即抽取7-10ml的血液去检测CTC。
体外类技术也分为两类:不捕获直接检测和先捕获后检测。不捕获直接检测就是指直接涂片,此类方法应用较少。应用最普遍的就是先捕获CTC然后再进行检测。此类方法根据捕获方法的不同也分为很多种,今天主要讲解最常用的几种。
第一种:依据血液中细胞的大小来捕获CTC。血液中主要有红细胞、白细胞、血小板和CTC。CTC是来源于肿瘤组织的,其细胞大于其他种类的细胞,所以可以依据细胞大小来捕获CTC。一种是直接过滤分离。一种是密度梯度离心,在分离介质下,不同大小的细胞会离心至不同的部位。
第二种:基于免疫亲和力的捕获方法。上皮细胞来源的肿瘤释放入血的CTC表面仍表达有上皮细胞特异的表面分子如EpCAM(上皮细胞黏附分子),针对这种分子制备的抗体可以用来吸附CTC,这是免疫方法的原理。这种方法是比较多样的,我们主要讲解四种。
1、免疫磁分离:是一种基于MagSweeper平台的免疫磁富集技术,与其他的分离技术相比,有相对高的细胞纯度,不仅能加工处理全血,且不经过离心或红细胞裂解。血液样品事先与抗体包被的磁珠混合,机器控制的磁棒会以一定的速率扫描样品孔,确保分离吸附的非磁性标记细胞,达到隔离CTCs的目的。
MagSweeper平台处理血液的速率是9mL每小时。用单个自动化系统控制的磁棒阵列,该系统可以很容易的扩展来处理多个样本。这里要分阳性选择和阴性选择,前者是指磁珠吸附的是表达有特异上皮细胞表面抗原的CTC,而后者是指磁珠通过包被针对上皮细胞不表达的表面抗原的抗体来吸附移除背景细胞。但是,由于CTCs表达的表面标志物的异构性,到目前不可能发现一个普遍的CTC特定抗原。因此只能通过将磁珠包被多种抗体来更准确地分离CTCs。以亲和力为基础的捕获方法使用的抗原目录还包括干细胞标志物CD133,间充质标志物(细胞表面波形蛋白,CSV),肿瘤特异抗原(HER2,PSMA)等等。
第二、第三、第四种方法分别是磁流纳米粒子、微柱阵列和表面捕获微流控。我们将放到下次讲解,欢迎关注后续。
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