(一) 結直腸癌與 CTCs 檢測
結直腸癌(colorectal cancer, CRC) 是胃腸道中常見的惡性腫瘤,早期癥狀不明顯,隨著癌腫的增大而表現(xiàn)排便習慣改變、便血、腹瀉、腹瀉與便秘交替、局部腹痛等癥狀,晚期則表現(xiàn)貧血、體重減輕等全身癥狀。其發(fā)病率和病死率在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中僅次于胃癌、食管癌和原發(fā)性肝癌。 結直腸癌可以發(fā)生在結腸或直腸的任何部位,但以直腸、乙狀結腸為多見,其余依次見于盲腸、 升結腸、 降結腸及橫結腸。癌瘤大多數(shù)為腺癌,少數(shù)為鱗狀上皮癌及粘液癌。本病可以通過淋巴、血液循環(huán)及直接蔓延等途徑,播散到其他組織和臟器。根據臨床表現(xiàn)、 X 射線鋇劑灌腸或纖維結腸鏡檢查,可以確診。治療的關鍵在于早期發(fā)現(xiàn)、及時診斷和手術根治。預后取決于早期診斷和及時手術治療。一般癌腫只限于腸壁者預后較好,浸潤到腸外者預后較差,年輕患者、癌瘤浸潤廣泛、有轉移者或有并發(fā)癥者預后不良【1】。結直腸癌的分級如圖 1、圖 2 所示。 治療指導方案見表 1【2】,具體診療建議請參考《CSCO 結直腸癌診療指南(2019 年版)》【3】。
圖 1. 結直腸癌分級圖。
圖 2. 結直腸癌分級示意圖。
表 1. 結直腸癌的治療指導方案【2】
循環(huán)腫瘤細胞(circulating tumor cell, CTC)是指由原發(fā)灶脫落,存在于外周血的各類腫瘤細胞的統(tǒng)稱【4】 。 既包括游離的單個 CTC,也有聚集成團的細胞團。 CTCs 進入血液后,會隨著血液循環(huán)游走全身,能逃避機體免疫,在原發(fā)或遠處臟器駐留,從而形成復發(fā)、轉移病灶。因此 CTCs 可以更完整的實時反應腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉移等相關信息。
根據治療指導方案(表 1),對于 StageⅡ的患者,如果可以通過 CTCs 檢測預測癌細胞是否有入侵血管或淋巴管的傾向,就可以幫助判斷是否要在手術后進行化療。對于 StageⅢ和 Stage Ⅳ的患者,對 CTCs 的檢測也可以幫助判斷在切除腫瘤和擴散的淋巴結組織及其他組織后,患者是否有發(fā)生復發(fā)或轉移的風險。
如果早期發(fā)現(xiàn),結直腸癌可以得到較高的治愈率: Stage Ⅰ的患者 5 年生存率為94%, Stage Ⅱ的患者 5 年生存率為 82%, Stage Ⅲ的患者 5 年生存率為 67%, Stage Ⅳ的患者 5 年生存率僅為 11%【5】。 如果在剛出現(xiàn)癥狀時就能通過 CTCs 檢測發(fā)現(xiàn)癌癥風險,也可以促進患者進行全面體檢,在早期發(fā)現(xiàn)癌腫瘤。
(二) MiSelect R 研究結直腸癌 CTCs
2.1 試驗設計
科學家設計的試驗流程如圖 3 所示。 手術前第 1 次取樣,為腸系膜靜脈血(Mesenteric Venous Blood, MVB);手術后在第 3、 6、 12、 24 個月進行第 2-5 次取樣,為外周血(Peripheral Blood, PB)。第 1 次取樣用于判斷患者的癌癥風險等級,對風險等級高的患者進行組合療法(如增加化療);第 2-5 次取樣用于監(jiān)測早期復發(fā)和轉移的患者,對 CTCs 陽性的患者會建議更頻繁的監(jiān)測和積極治療。
圖 3. MiSelect R 結直腸癌 CTCs 試驗流程【6】。
2.2 試驗的患者/樣本信息
MiSelect R 研究的患者/樣本信息如表 2-4:中位跟進時間是 16 個月, 24%的招募患者的跟進時間超過 2 年。
表 2. MiSelect R 研究的患者數(shù)目【6】
表 3. MiSelect R 研究的患者的病情分類【6】。
表 4. MiSelect R 研究的患者的樣本分類【6】。
2.3 MiSelect R 和 CellSearch 的結果對比
強生公司的 CellSearch 是目前為止經過 FDA 批準的可用于臨床檢驗的 CTCs 檢測儀器,但 2015 年已退出中國市場。 根據圖 4, 用 CellSearch 對 196 名患者的 333 份樣本進行檢測, 7.5mL 外周血中檢測到的 CTCs 數(shù)量是 4±11 個,中位數(shù)(≥2)是 5 個。 而用MiSelect R 檢測,腸系膜靜脈血樣本中的平均 CTCs 數(shù)量大約為 10 個,外周血樣本中的平均 CTCs 數(shù)量大約<3 個。
CellSearch 和 MiSelect R 的數(shù)據都說明,從外周血里不易檢測到結直腸癌的 CTCs,而 MiSelect R 的數(shù)據說明: 如果用腸系膜靜脈血檢測, 則可以檢測到更多的 CTCs, 因此可以增加結直腸癌 CTCs 檢測的靈敏度。
圖 4.MiSelect R 的結果顯示在腸系膜靜脈血(MVB)樣本中存在更多的 CTCs,對 MVB 中的
CTCs 進行計數(shù)可以增加結直腸癌 CTCs 檢測的靈敏度【6】。
2.4 MiSelect R 的研究結果
圖 5. MiSelect R 的研究結果顯示: 級別越高的結直腸癌, CTCs 數(shù)目越多【6】。
圖 6. 對結直腸癌患者血液樣本中的 CTCs 進行計數(shù)分析,與腫瘤階段和 CEA、 CA-199、血管入侵、淋巴管入侵數(shù)據作對比。 發(fā)現(xiàn) CTCs 存在與否與 T stage 和 CEA 水平高度相關。從 Stage Ⅰ到 Stage Ⅳ,發(fā)現(xiàn) CTCs 的患者百分比從 20.8%上升到 58.3%【6】 。
圖 7. 對結直腸癌患者血液樣本中的 CTCs 進行計數(shù)和 PD-L1 分析,與腫瘤階段和 CEA、 CA-199、血管入侵、淋巴管入侵數(shù)據作對比。 發(fā)現(xiàn) PD-L1(+) CTCs 存在與否與 T stage、 NStage、 CEA 水平、是否入侵血管和淋巴管高度相關。 從 Stage Ⅰ到 Stage Ⅳ,發(fā)現(xiàn) PDL1(+) CTCs 的患者百分比從 8.3%上升到 50.0%(占發(fā)現(xiàn) CTCs 的患者數(shù)的百分比從 40.0%上升到 85.7%) 【6】 。
2.5 試驗小結及展望
MiSelect R 研究結直腸癌 CTCs 的實驗結果顯示:
對于手術前取樣的腸系膜靜脈血(MVB)樣本, CTCs 和 PD-L1(+) CTCs 的數(shù)目和腫瘤階段密切相關, PD-L1(+) CTCs 的數(shù)目可以預示腫瘤未來是否會入侵血管和淋巴管,是否是潛在高風險族群? 對 Stage Ⅱ的患者, MVBCTCs 的檢測可以幫助確認在手術后是否要進行化療? 手術后取樣的外周血(PB)樣本,可用來預測早期復發(fā)或轉移的患者,有利于對患者進行長期跟進。 對于本次臨床研究, MiCareo公司會繼續(xù)跟進患者, 收集更多的樣本進行后續(xù)研究【6】。
(三) MiSelect R 介紹
臺灣 MiCareo 公司的 MiSelect R“稀有細胞高效獲取分析系統(tǒng)” 是目前一款集稀有細胞(包括“循環(huán)腫瘤細胞 CTCs” 、“稀有免疫細胞”等)富集與鑒定于一體的全自動化設備,技術法寶包括微流控技術、激光分選、體積過濾和熒光標記成像,既可以對稀有細胞進行計數(shù)、分析和鑒定(生物標志物分析),又可以獲得高捕獲率、高純度、高活性的稀有細胞,供下游研究使用。
MiSelect R 的原理請參考: 稀有細胞檢測的突破——MiSelect R 助力 CTCs 檢測。
圖 8. Miselect R 稀有細胞高效獲取分析系統(tǒng),全自動,省時省力。
(四) 總結
和市面上其他稀有細胞檢測方法不同, MiSelect R 可對稀有細胞進行計數(shù)、分析、鑒定,并獲得活細胞。具有
高純度(>60%) 、高捕獲率(98.5%) 、高細胞活性(>99%) 、高檢測靈敏度、 可重復性(CV<10%) 、可視性、 廣譜性以及
全自動運行(操作簡單,全血上樣,全自動運行,單機集成)等優(yōu)點,可檢測 EpCAM 低表達的腫瘤細胞株,靈敏度是流式細胞儀的 2 倍?捎糜 CTCs 研究、癌癥藥物的伴隨診斷、稀有功能性免疫細胞研究,或產前無創(chuàng)檢測,是非常強大的稀有細胞高效獲取分析系統(tǒng)。
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參考文獻:
【1】 百度百科:結直腸癌
【2】 American Cancer Society,
https://www.cancer.org/cancer/colon-rectalcancer/treating/by-stage-colon.html
【3】《CSCO 結直腸癌診療指南(2019 年版)》
【4】 循環(huán)腫瘤細胞檢測的現(xiàn)狀及發(fā)展,李莉, 2017-7-26
【5】 JNCI: Journal of the National Cancer Institute 101.20 (2009): 1412-1422.
【6】 MiSelect CRC CTCs Clinical Report.