循环肿瘤细胞（CTC）是指癌症病灶“掉落”进入到外周血液的肿瘤细胞。这些细胞随血液播散后在身体的其他部位形成新的转移灶，因此与癌症的转移和复发密切相关。 由于CTC在外周血中十分稀少，因此给相关研究的开展带来了极大的难度。在肿瘤患者的血液样本中，大约每10亿个血细胞才有1个CTC。想要捕获CTC，困难程度无异于“大海捞针”！ 但是，由美国伍斯特理工学院的科学家研发的一种新型液体活检芯片，或许有望改变目前这个现状。这种芯片由碳纳米管构成（nanotube-CTC-chip），能够捕获所有尺寸和类型的CTC！
值得注意的是，这项检测技术的敏感性远远超越以往技术。经验证，在乳腺癌患者的血液样本中能够100%的捕获到CTC！ 利用这项技术，能够在每毫升血液中捕获0.5-28个CTC。这项研究的成果最新发表在国际一流期刊《Lab on a Chip》上。
不同细胞吸附碳纳米管示意图 如何才能高度纯化外周血液中的CTC，是科学家们一直以来都非常头疼的问题。首先，CTC数量少，在大量血液中被稀释到一个很小的浓度，而现有技术捕获效率低，因此容易遗漏一些重要类型的肿瘤细胞。 其次，其高度提纯困难，而大量血细胞，包括红细胞以及白细胞的存在，将对CTC造成污染，干扰其分析结果。 当前这项技术的研究人员发现，为了能够在人体的其他部位形成新的转移灶，CTC具有较强的吸附能力，而这一点是白细胞远远比不上的。因此，他们利用碳纳米管来清除血样中的白细胞。
碳纳米管与芯片构造 对于红细胞的处理方式是，研究人员在将血样加入芯片前就将其裂解，而裂解过程对血样中的CTC几乎完全没有影响。
新型液体活检四大操作步骤 利用荧光染料标记已知数量的肿瘤细胞对这种新型芯片进行验证，研究人员发现这种检测方法具有极高的敏感性，受试样本中89%至100%的肿瘤细胞都能被成功捕获。 而且，血液样本与碳纳米管接触的时间越长，芯片的灵敏度就越高！
CTC捕获数据 在真实的乳腺癌患者（Ⅰ-Ⅳ期）中对这项技术进行验证。研究人员发现，这项技术检测CTC的敏感性为100%。所有受试乳腺癌患者的血液中都能捕获到CTC，而健康对照者的样本中则完全没有。 不仅如此，捕获到的CTC具有早期到晚期肿瘤的多种不同表型，这是其它血液检测手段所不具备的优势。这些特点表明，这项技术能够用于检测早期肿瘤、预测肿瘤的病程以及监控肿瘤的治疗效果。
当前CTC液体活检技术比较，nanotube-CTC-chip具有独特优势 研究人员强调，基于其独特的设计，nanotube-CTC-chip不仅能够高效的识别CTC，还能够用于培养捕获的CTC。 目前有一些其它研究机构和科技公司开发的CTC检测技术，但是这些技术都存在着重大的限制，例如：敏感性低、不能够追踪所有尺寸和类型的CTC、捕获细胞伴有其它污染（如白细胞）、难以从芯片中提取捕获细胞进行分析、成本过高。 与此相对的是，nanotube-CTC-chip并没有这些限制。目前，研究人员已经准备好将这项技术应用于人体临床试验，用于癌症的早期检测。结果值得期待！ 参考资料 Liquid biopsy using the nanotube-CTC-chip: capture of invasive CTCs with high purity using preferential adherence in breast cancer patients DOI: 10.1039/C9LC00274J |
/3 
浙公网安备33010802005999号 
