BioMark HD 平臺應(yīng)用于CTC單細(xì)胞分析

 

人們通常希望先聽到好消息，以幫助應(yīng)對緊接而來不可避免的壞消息。然而，根據(jù)Ozkumur及同事的最新研究，病人很快就可以同時得到陽性及陰性結(jié)果。他們開發(fā)了一種多步驟的微流控裝置，可以分離表面抗原EpCAM（epithelial cell adhesion molecule,上皮細(xì)胞粘附分子）陽性或陰性的稀有CTCs（circulating tumor cells，循環(huán)腫瘤細(xì)胞）。

 

長期以來，血液中發(fā)現(xiàn)的EpCAM⁺細(xì)胞定義了典型的CTC。人們已經(jīng)開發(fā)了許多分離技術(shù)來計(jì)數(shù)腫瘤病人血液中的EpCAM⁺ CTCs；然而，對低EpCAM表達(dá)的癌癥來說，這些細(xì)胞并非總是可以檢測到，例如三陰性乳腺癌或黑色素瘤。Ozkumur等設(shè)計(jì)了一種叫做“CTC-iChip”的自動化平臺，通過一系列減瘤、慣性聚焦和磁性分離步驟，可以從臨床樣本中同時捕獲EpCAM⁺和EpCAM^-的癌癥細(xì)胞。分離到的CTCs然后可以通過標(biāo)準(zhǔn)的臨床方法，如免疫細(xì)胞化學(xué)進(jìn)行分析。作者使用源自前列腺癌、肺癌、乳腺癌、胰腺癌及結(jié)直腸癌病人的全血測試了該裝置的“陽性模式”。成功分離到EpCAM⁺ CTCs后，他們確認(rèn)了這些細(xì)胞是有活性的，且有高質(zhì)量的RNA可用于分子分析，在一個例子中他們檢測了肺癌中的EML4-ALK基因融合。使用該裝置的“陰性模式”，作者成功從轉(zhuǎn)移性乳腺癌、胰腺癌及黑色素瘤病人捕獲到了EpCAM^- CTCs。和來自于病人的原代腫瘤組織相比，這些分離到的CTCs有著相似的外形，說明該微流控裝置可以用于臨床診斷并同時提供陽性及陰性信息。

 

Ozkumur等也證明使用iChip分離的CTCs也可以在單細(xì)胞水平進(jìn)行分析。作為一個例子，從一位前列腺癌病人分離到的15個CTCs揭示了間充質(zhì)及干細(xì)胞標(biāo)志物，以及典型的前列腺癌相關(guān)抗原在表達(dá)水平上的顯著異質(zhì)性（使用Fluidigm BioMark HD平臺）。這種CTC-iChip可以處理大量病人血液來同時獲得EpCAM⁺及EpCAM^- CTCs，進(jìn)而可以更好的揭示病人個體的癌癥狀態(tài)，也使得該裝置可以適用于更多的癌癥類型。擁有可以進(jìn)一步分析CTCs分子特征的能力，這種CTC-iChip是對臨床中現(xiàn)有診斷工具的一種非常有前景的添加。

圖：BioMark HD 平臺在單細(xì)胞水平揭示了從前列腺癌病人血液分離到的15個CTC在基因表達(dá)上異質(zhì)性。 （A）使用CTC-iChip分離CTC；（B）15個CTC的成像；（C）使用BioMark HD 平臺對15個CTC進(jìn)行43個基因表達(dá)水平分析的結(jié)果熱圖；（D）對15個CTC根據(jù)基因表達(dá)情況的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。