肺循环肿瘤细胞分子表型鉴定

Lung cancer is one of the most malignant tumors with high morbidity and mortality in the world. Most of cancer patients died of recurrence and metastasis of lung cancer. Circulating tumor cells (CTCs) in the peripheral blood detach from the primary tumour directly. Detection and analysis of CTCs can provide information on patient prognosis, progression and treatment efficacy. CTCs are present in the bloodstream at a low concentration. Hence, methods for detecting CTCs need to be sensitive, reliable and specific. However, most of the technologies have improved the recovery of CTCs from patients, the characterization of these cells is scarce. Molecular and phenotypical characterization of the CTCs is more important than just counting of these cells. This project is about the molecular and phenotypical characterization of the CTCs enriched with immuno-magnetic beads or microfluidic chip. Mesenchymal, epithelial, cancer stem cell biomarker and gene mutation or gene map will be annalyzed for these CTCs. The subtype of CTCs correlating with patient prognosis, progression and treatment efficacy will be detected and identified with this study.

肺癌是世界上发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一，大部分患者死于肺癌的复发和转移。血液中循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cells,CTCs）直接来源于肿瘤组织，CTCs的检测可用于肿瘤检测、疗效评价、复发及转移的监测。CTCs在血液中含量极少，建立高灵敏、高特异的CTCs检测及鉴定体系，是一大研究热点。但大部分研究报道是集中在改进CTCs检测技术方面的，对于检测到的CTCs分子表型鉴定的报道极少。对CTCs进行分子表型鉴定要比仅仅对CTCs计数更有临床意义。本项目通过研究磁珠捕获法及微流体芯片微过滤管道两种不同CTCs富集分离方法得到的CTCs表面的分子及表面标记特性，主要包括间质、上皮、肿瘤干细胞等标志物及基因突变、基因图谱情况，找出与肺癌疗效、复发转移及个体化治疗密切相关的CTCs特性，构建高灵敏、高特异的CTCs鉴定新方法，建立有效的个体化治疗指导及肺癌复发监测体系.

血液中的循环肿瘤细胞CTCs及CTCs团直接来源于肿瘤组织，可反应肿瘤的大小、类型，辅助判断存活时间，目前被认为是最有潜力的“液态活检”标本，可用于预测肿瘤复发及转移、指导肿瘤个体化治疗，有效降低肿瘤死亡率。血液中CTCs含量极少，快速、准确地进行CTCs检测面临极大挑战。本项目根据肿瘤细胞尺寸比血液细胞尺寸较大的原理，用微加工技术，在微流体芯片上刻蚀了可拦截CTCs及CTCs团的过滤微管道，将待测标本或全血在自行研发的芯片自动进样仪驱动下流入反应池，通过过滤微管道拦截及逐级捕获CTCs及CTCs团，再用免疫（检测细胞角蛋白CK等上皮肿瘤标志物抗体、间质转化标志物及免疫治疗标志物等）荧光的方法对CTCs及CTCs团块进行分型鉴定及检测。由于过滤微管道的拦截及逐级捕获作用，可以将90%的肿瘤细胞捕获在微流体芯片管道内，还可以检测到CTCs团。通过增加间质类标志物Vimentin抗体，来识别处于上皮-间质转化的CTCs。这套检测体系可以在82%的病人外周血样本中检测到不同表型CTCs, CTCs数量、是否处于间质转化状态与病人的分期、是否转移有密切的关系。此外，该套检测体系还可以通过检测CTCs的PD-L1表达情况及单个CTCs EGFR基因突变情况，为肿瘤的靶向及免疫治疗提供参考及指导，有效降低肿瘤死亡率。该套检测体系的微流控芯片、CTCs芯片自动进样仪及配套试剂盒已达到产业化水平，经过后续研发及产业化推动，将会广泛应用于临床，必将对肿瘤的精准诊疗具有重要意义。