PNAS重磅：CTC精确分析，15分钟浓缩10万倍！液态活检巨大突破！

当前循环肿瘤细胞的液体活检侧重于其计数和基因组学的研究。由加州大学洛杉矶分校的科学家研发的一种新型循环肿瘤细胞检测方法，超越当前技术，首次以超高的分辨率研究每个循环肿瘤细胞、量化其蛋白酶的分泌，解密其转移“秘诀”！

这项研究于9月17日，最新发表在国际顶级期刊《PNAS》上。研究阐述了一种微流体集成设备，可以在15分钟内将1 ml血液的循环肿瘤细胞浓缩10万倍，转化为2 nl大小的小液滴（＜50,000滴）。

在对循环肿瘤细胞进行“严刑拷打”后，研究人员终于证实，循环肿瘤细胞通过分泌蛋白水解酶，促进侵袭和免疫逃避！

循环肿瘤细胞检测步骤

我们知道，循环肿瘤细胞（CTCs）是癌症病灶“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。

然而，循环肿瘤细胞是如何逃避人体的免疫杀伤存活下来，科学家们一直未能确切证实。循环肿瘤细胞在外周血中十分稀少，给相关研究的开展带来了极大的难度。大约每10亿个血细胞才有1个循环肿瘤细胞！

在此之前，研究人员缺乏获取循环肿瘤细胞信息的有效检测手段。想要从循环肿瘤细胞收集信息，其中一个重要挑战是，单个肿瘤细胞只产生少量分子。当循环肿瘤细胞在大量血液中时，由于被稀释到一个很小的浓度，所以传统检测方法很难检测到相关分子的活性。

而通过这项最新的无创检测技术，研究人员仅需少量血液，就能够快速有效的描述循环肿瘤细胞的生物表现。通过检测装置产生的微型漩涡，研究人员将循环肿瘤细胞从血液中分离出来。通过将每个循环肿瘤细胞浓缩在比传统试管小千万倍的液滴中，研究人员对每个循环肿瘤细胞产生和分泌的少量分子进行精确描述和量化。

循环肿瘤细胞分布乳化

最新的液体活检方法，使每个循环肿瘤细胞分泌的分子都保持在高度浓缩的状态。研究人员得以了解每个循环肿瘤细胞的活性与侵袭性、以及这些癌症细胞如何进化和转移。这将最终有助于临床科研究人员确定采取什么样的干预措施来合理治疗癌症。

此外，先前科学家们推测循环肿瘤细胞通过蛋白水解酶进行侵袭和免疫逃避，而这项研究通过检测基质金属蛋白酶（MMPs）的活性对此进行了证实。

基质金属蛋白酶检测分析

研究人员分析了11例受试者的细胞，其中7例为晚期前列腺癌患者；4例为健康受试者。结果表明，基质金属蛋白酶在晚期癌症患者中具有更高的水平。这也表明，基质金属蛋白酶是循环肿瘤细胞相关的生物标志物，循环肿瘤细胞中高活性的基质金属蛋白酶与不良预后相关。

7例前列腺癌患者的CTC检测

研究人员强调，通过最新的血液检测方法，临床医师和科研人员或许可以在治疗开始前就找出最适合患者的药物。癌症是一种个性化的疾病，而这项检测工具可以真正帮助我们定制治疗方法，从而使用只针对特定蛋白酶的药物帮助患者真正获益。

参考资料

Functional profiling of circulating tumor cells with an integrated vortex capture and single-cell protease activity assay

www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1803884115 

（转自：医世象）