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腾讯登录在异倍体循环肿瘤细胞(CTC)中原位检测肿瘤标示物蛋白表达的特殊意义
| 导读 | 自美国“科学”杂志2013年将SE-i?FISH?作为检测CTC的新技术向全球读者进行报道以来 (Science 2013, 341:415)，该方法目前在国内外已被广泛应用于CTC及其亚类细胞的临床检测与科学研究。 |
自美国“科学”杂志2013年将SE-i?FISH?作为检测CTC的新技术向全球读者进行报道以来 (Science 2013, 341:415)，该方法目前在国内外已被广泛应用于CTC及其亚类细胞的临床检测与科学研究。应用SE-i?FISH?技术除了能够在肿瘤病人及mPDX肿瘤转移动物模型体内有效检测CTC，同时还可用于检测恶性胶质瘤病人脑脊液中脱落的肿瘤细胞 (disseminated tumor cell, DTC)，我们在Oncotarget 杂志上刚刚发表的文章着重介绍了应用SE-i?FISH?方法原位检测异倍体CTC各种肿瘤标示物 (CK, EpCAM, HER2…) 蛋白表达的特殊临床与科研意义 (Ge, et al. 2015 Oncotarget 6:27049-27064)。
肿瘤细胞上皮标示物EpCAM在不同瘤种细胞上的表达有很高的异质性。有报道指出，人们在134种实体上皮肿瘤的检查中发现，只有70%的肿瘤表达了高低不等的EpCAM（Went,et al. 2004 Hum Pathol 35:122-8）。在本研究中，我们首先使用流式细胞仪比较了3种有代表性的肿瘤细胞的EpCAM表达。
根据上述实验结果，我们使用这3种肿瘤细胞比较了差相富集技术（SE）与CellSearch方法的肿瘤细胞回收率。
（二）应用i?FISH?原位检测瘤标蛋白在异倍体CTC与DTC中表达的重要意义
我们与北京大学肿瘤医院密切合作，利用晚期胃癌病人标本比较了SE-i?FISH?与CellSearch方法的CTC检出率。
此外，与CellSearch仪器 “肉眼不可见”的CTC电子成像不同，SE-i?FISH?检测出的所有阳性细胞均可“眼见为实”地在显微镜下观察、核实。
应用SE-i?FISH?技术，我们与上海复旦大学附属华山医院神经外科经过长期友好合作，成功建立了在恶性胶质瘤病人脑脊液中有效检测脱落胶质瘤细胞（disseminated tumor cell, DTC）的方法。
我们正使用进一步优化的SE-i?FISH?方法在更多病人体液样本中深入研究胶质瘤细胞检测的重要临床意义。
通过与国内外多家医院合作进行的临床实验发现，每种瘤标蛋白在CTC里的表达都有其特殊的重要意义。根据每种肿瘤CTC瘤标蛋白表达的不同及相应染色体倍体数目，可将CTC进行亚类分型。我们在有关肿瘤病人（Li,et al. 2014 Oncotarget 5:6594-602）及mPDX肿瘤转移动物模型（Jiang,et al. 2015 Oncotarget 6:15639-51）的研究中可以精确锁定对化疗药物敏感或耐受的CTC亚类细胞。下面我们就各种瘤标及检测意义向大家做一些相关介绍：
1. HER2 (Human Epidermal Growth Factor Receptor-2):
2. EpCAM (Epithelial Cell Adhesion Molecule):
EpCAM较常表达于子宫腺瘤、食道鳞癌及胃肠道肿瘤细胞（Went, et al. 2008 J Cancer Mol 3:169-74），其生物学功能往往因瘤种不同而存有很大差异。在不同肿瘤细胞上EpCAM表达量升高或降低具有不同的临床意义。有报道指出，EpCAM的过量表达与前列腺癌的早期进展和转移密切相关（Massoner, et al. 2014 Br J Cancer 111:955-64）。而另一项大规模的胃癌临床实验则显示，肿瘤细胞EpCAM与CD44的持续高表达预示着病人较高的10年生存率（Songun, et al. 2005 Br J Cancer 92:1767-72）。近来有关肿瘤细胞内EpCAM表达降低的临床意义也有很多报道。人们在乳腺癌等肿瘤上发现，随着细胞内EpCAM的降低或消失，乳腺癌、结直肠癌等肿瘤的进展、出芽（budding）、迁移能力及远端转移增强（Zhang, et al. 2013, Sci Transl Med 5:180ra48; Drimel, et al. 2013 Oncogene 33:4904-15；Gosens, et al. 2007 Modern Pathol 20:221-32）。显而易见，研究CTC上的EpCAM蛋白表达与临床观测指标的相关性具有非常重要的意义。
3. 角蛋白CK18 (Cytokeratin 18):
虽然低分子量的I型酸性蛋白CK18 总是与高分子量的II型碱性蛋白CK8结合为复合物（CK8/18），并被作为上皮细胞标示物用于鉴别CTC（CellSearch），但我们获得的大量实验数据显示，不同于mPDX模型中的大部分人源CTC呈CK18阳性（Jiang,et al. 2015 Oncotarget 6:15639-51），肿瘤病人体内的CK18阳性CTC数目则相对较少。
以本篇我们与北京首都医科大学肿瘤学院合作发表的文章为例，肺癌及食道癌CK18+细胞在CTC总数中分别只占14%及24%。显然，单独的CK18作为上皮细胞标示物用于检测CTC势必会造成极大的假阴性，这也部分解释了为什么CellSearch在很多肿瘤CTC的检测过程中一直被很高的假阴性所困扰。
虽然CK18在CTC中的阳性表达率比较低，但作为肿瘤细胞的生物标示物(biomarker)，CK18蛋白具有非常重要的特殊意义。来源于凋亡细胞的CK18半胱天冬酶（caspase）酶切片段游离于血浆中，是公认的凋亡肿瘤细胞的生物标示物(Linder, et al. 2004 Cancer Lett 214:1-9)。相对于血浆中的CK18片段，活细胞内完整的CK18蛋白则有着更重要的生物学意义。
肿瘤细胞（包括CTC）内CK18蛋白表达量的高低与乳腺癌（Woelfle, et al., 2004 Clin Cancer Res 10:2670-4）和结直肠癌（Knosel, et al. 2006 Cell Oncol 28:167-75）的肿瘤进展、细胞迁移（Fortier, et al. 2013 J Biol Chem 288:11555-71）、分期、转移与复发 (Weng, et al. 2012 Mol Cancer Res 10:485-93) 等有着紧密关联。已有很多报道指出，肿瘤细胞内CK18蛋白表达的升高与多种肿瘤的低分化、快速进展至晚期密切相关，这些肿瘤包括了肺癌（Nagashio，et al. 2010 Pathol Int 60:71-7）、食管癌（Makino, et al. 2009 Br J Cancer 101:1298-1306）、肾细胞癌（Rees,et al. 2006 Cancer Res 66:9583-90）、口腔癌（Fillies,et al. 2006 BMC Cancer 6:1-10）、鼻咽癌（Weng,et al. 2012 Mol Cancer Res 10:485-93）及肝癌（Zulehner , et al. 2010 Am J Pathol 176:472-81）等。
我们借助CK18-i?FISH?技术手段获得的初步临床随访数据显示，具有特定8号染色体倍体数目的CK18蛋白表达强阳性的CTC与肺癌、胆管细胞癌及胃癌病人的肿瘤快速进展及死亡具有高度的相关性，有些甚至发生在TNM早期病人，提示CTC内的CK18蛋白表达还可能受到除肿瘤细胞间质化（EMT）以外的其它机制的调控。因此，利用i?FISH?原位（in situ）检测CK18蛋白在异倍体CTC中的表达有着极为重要的临床与科研意义。
正如本篇发表的文章所指出的，我们与国内外数十家医院经过10年的密切合作，建立并系统性优化了SE-IF（免疫荧光染色）及SE-i?FISH?技术，并在2000多个肿瘤标本上深入进行了临床验证。涉及的瘤种涵盖肺癌、肝癌、胃癌、乳腺癌、胰腺癌、食管癌、宫颈癌、卵巢癌、结直肠癌、膀胱癌、肾细胞癌、脑胶质瘤、骨肉瘤、黑色素瘤、嗜铬细胞瘤、甲状旁腺肿瘤等；标本来源包括了血液、胸水、腹水、骨髓、尿液、脑脊液等。
不同于其它根据单一瘤标表达（如CK蛋白，CellSearch）或单纯的核酸探针杂交方法检测CTC，SE-i?FISH?可以帮助人们根据临床或研究的具体不同需求，将检测肿瘤细胞内各种生物标示物蛋白表达的免疫荧光染色与染色体FISH相结合，在高灵敏、高特异性地检测CTC的基础上，还能够获取其它单一技术手段所不能提供的CTC及其亚类的重要临床意义与生物信息。大量的临床实验证明，SE-i?FISH?可以对不同来源的生物体液中的各种肿瘤细胞进行有效富集、分离、培养、检测及分类。我们目前正在与国内外多家单位联合进行大规模的临床实验，以确定不同瘤种间与各个临床指标相关的CTC亚类，并对这些CTC亚类细胞进行单细胞分析。相关研究将会陆续给大家带来更多、更有意义的信息。（转化医学网360zhyx.com）
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