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CTC代谢分型精准捕获“转移性肿瘤细胞”

 外科黄文斌 2023-03-30 发布于广东

肿瘤复发/转移是癌症致死的重要原因,是恶性实体瘤患者精准临床管理的首要挑战

借助先进高效、实时精准的新型液体活检技术,分析肿瘤异质性,鉴别导致转移的“真正元凶”,针对“转移性肿瘤细胞”寻找更有效的靶点,不断优化治疗策略从而阻断肿瘤发生和转移的途径,是精准治疗的最终目标。

CTC(circulating tumor cell,循环肿瘤细胞)是肿瘤转移的“种子”。CTC检测作为实时液体活检手段,已被纳入AJCC、NCCN、CSCO等临床指南/共识,成为多种恶性肿瘤预后评估的重要指标。


CTC的表型和功能分析是CTC检测的主要内容,在计数分析的基础上,进一步提供与转移、耐药相关的肿瘤生物学信息,已成为探索肿瘤发生、转移启动、免疫逃避与治疗抵抗等分子机制的理想工具。

上皮-间质转化(EMT)从表型角度揭示了CTC的转移异质性(转移潜能:间质型CTC>混合型CTC>上皮型CTC)。然而,在复杂的转移级联过程中,相同分型的CTC是否具有同样的转移形成能力目前尚不明确。

迫切需要从生物功能活性角度鉴别与转移更为相关的高侵袭性CTC亚群,实现真正的转移精准防控。


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同步实现CTC的代谢分型与EMT分型

Canpatrol®更全面地揭示肿瘤转移异质性

代谢重编程与肿瘤细胞的生物学行为密切相关,与EMT相互调节,协同促进肿瘤转移。因此,检测CTC的代谢特征可以实现对CTC代谢活性的分析,有助于更精准的判断CTC的转移行为。

南方医科大学南方医院检验医学科的郑磊教授团队,综合运用Canpatrol®CTC分型检测、CTC单细胞测序、基因芯片等多种技术,建立了基于PGK1/G6PD基因表达的CTC糖代谢分型方法,发现高代谢CTC(GM CTC)与肿瘤转移更相关,并且可作为前列腺癌转移预测的标志物。(链接:重大突破:CTC的代谢分析-单细胞的分子PET,让肿瘤无处遁形)

近日,郑磊教授团队在64例初治乳腺癌患者中,再次验证了GM CTC的转移预测价值。研究发现,与CTC总数和EMT-CTC相比,GM CTC辅助乳腺癌转移诊断的准确性更高,特异性更好,可作为乳腺癌转移和预后评估标志物。

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· 文章题目:CTC的代谢分型可作为乳腺癌转移和预后标志物

· 发表期刊:《Journal of Translational Medicine》

· 影响因子:4.124(2020)

· 合作单位:南方医科大学南方医院

· PMID:32028979;doi:10.1186/s12967-020-02237-8.

研究思路

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研究发现:PGK1和G6PD是乳腺癌CTC代谢分型的最佳标签

该团队在前期研究中,已证实糖代谢基因PGK1、G6PD是最佳代谢标志物,并运用Canpatrol®CTC分型检测技术实现了精准特异的乳腺癌CTC代谢分型。高代谢CTC(GM CTC)判定标准:PGK1/G6PD 、CD45-。

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Canpatrol®可视化液体活检技术实现精准特异的乳腺癌CTC代谢分型分析

研究发现:GM CTC是特异性更好的转移辅助诊断指标

乳腺癌患者中,CTC检测阳性率为85.9%(55/64),个数范围:0-94个/5 mL;GM CTC阳性率为61.8%(34/55),个数范围:0-54个/5 mL。

ROC曲线分析发现,与CTC总数(tCTC)相比,GM CTC辅助转移诊断的准确性显著更高,特异性更好(91.3% vs 71.8%);与混合型CTC(H-CTC)和间质型CTC(M-CTC)相比,GM CTC同样表现出更高的转移预测特异性(91.3% vs 84.8% vs 69.6%)。

图片 tCTCGM CTC在乳腺癌的转移诊断效能分析
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 EMT-CTC在乳腺癌的转移诊断效能分析

研究发现:GM CTC、M-CTC、tCTC在乳腺癌的预后评估价值明确

经过2年的随访观察(中位随访时间13个月;范围:5-24个月),发现tCTC、M-CTC和GM CTC对乳腺癌患者的无进展生存(PFS)有显著影响。

基线期tCTC≥3个/5 mL、M-CTC≥1个/5 mL、GM CTC≥2个/5 mL的乳腺癌患者,2年内发生疾病进展的风险均显著更高(HR=3.69,P=0.028; HR=5.77,P=0.002; HR=5.47,P=0.001)。

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△ tCTC、M-CTC与GM CTC可预测乳腺癌2年无进展生存(PFS)

重要结论

  • CTC的EMT分型和代谢分型,分别从形态学和功能角度分析CTC的异质性,拓展了CTC分型检测在转移监测和预后评估的临床应用价值。

  • 从代谢活性角度对CTC进行功能分型,能更准确地反映肿瘤转移趋势,为开发针对转移性肿瘤患者的靶向药物提供了新的线索。

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Canpatrol®:临床实践最广、

学术转化成果最多的新型液体活检平台

Canpatrol®是由省部共建“个体化医疗公共技术服务平台”承建单位、“广东省个体化医学工程技术研究中心”益善生物自主研发的可视化液体活检平台。

作为“产学研一体化”的新型液体活检平台,Canpatrol®能够在辅助临床治疗的同时,开展肿瘤转移、复发、耐药相关的分子机制研究;利用纳米膜分离富集与多重RNA原位杂交鉴定技术在保证检测特异性和灵敏度的前提下,可分离出完整、细胞活力强且纯度高的CTC用于体外培养、功能分析和药物敏感性筛选,是实现科研创新与临床应用的理想平台。

图片Canpatrol®可视化液体活检平台

参考文献:

1. J Exp Clin Cancer Res. 2018 Jun28;37(1):127.  doi:10.1186/s13046-018-0789-0.
2. J Transl Med. 2020 Feb6;18(1):59.  doi:10.1186/s12967-020-02237-8.


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