Small Methods:循环肿瘤细胞释放和单细胞分析方法的研究综述与展望

循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell, CTC)是一类从实体瘤组织脱落进入外周血循环的肿瘤细胞,与癌症的转移复发密切相关。近年来,基于CTC的液体活检技术为癌症精确诊断和个体化治疗提供了新思路。一方面, CTC检测具有低侵入性、易取样、代表全等优势,弥补了传统组织活检技术的损伤和偏差大等不足,在癌症诊断、预后和疗效评估等具有重要意义。另一方面,CTC下游分析可提供实时、全面、准确的肿瘤生物学信息,有助于指导癌症治疗方案选择和及时调整。但CTC数量极其稀少(通常1-10个/mL),且存在于环境复杂的外周血中。过去的十多年,快速发展的微纳技术逐步克服了从肿瘤外周血中富集CTC的难题。然而,如何从捕获界面释放被捕获的CTC及CTC的异质性仍极大地制约着CTC的检测分析和临床应用。因此,CTC释放和单细胞分析成为近几年CTC的研究热点。

图 1 循环肿瘤细胞释放和单细胞分析方法总结

近日,杨朝勇教授团队在Wiley旗下期刊Small Methods发表题为“Beyond Capture: Circulating Tumor Cell Release and Single-Cell Analysis”综述,总结了目前发展的CTC释放方法和单细胞分析技术(图1),并对于未来CTC研究和临床应用中面临的挑战和发展趋势提出了新的见解和观点。

首先,作者在文章中详细介绍了多种刺激响应式CTC释放策略,包括光、电、热、核酸适体、竞争配体等,分析了它们实际应用时的优势与不足,并根据释放原理将其归纳为三类:识别分子结构改变,识别分子从捕获基底脱落及捕获基底降解。随后,介绍了单细胞释放的重要性及该领域的最近进展。此后,综合评述了在DNA,RNA,蛋白及功能学水平的CTC单细胞分析方法,包括微流控平台和纳米材料等。最后,作者讨论了CTC临床应用所面临的挑战及未来CTC研究方向和机遇。

该论文第一作者为上海交通大学医学院分子医学研究院吴玲玲博士。