检验医学 ›› 2022, Vol. 37 ›› Issue (1): 91-96.DOI: 10.3969/j.issn.1673-8640.2022.01.019
收稿日期:
2020-08-09
修回日期:
2021-05-12
出版日期:
2022-01-30
发布日期:
2022-03-07
通讯作者:
黄建钊
作者简介:
黄建钊,E-mail: huangjzgz@126.com。基金资助:
SHEN Suya1, HUANG Jianzhao1(), LI Xiaohuai2
Received:
2020-08-09
Revised:
2021-05-12
Online:
2022-01-30
Published:
2022-03-07
Contact:
HUANG Jianzhao
摘要:
循环肿瘤细胞(CTC)是从原发性或转移性肿瘤部位脱落至循环系统的极少量的肿瘤细胞,与肿瘤的转移密切相关。从血液样本中分离出CTC并对其进行后续分析,对了解细胞水平的肿瘤转移和疾病临床管理都至关重要。由于CTC在血液中含量极少,难以被富集,因此限制了其临床应用。近年来,随着富集分离技术的不断进步,CTC作为肿瘤生物标志物对疾病进行预后评估逐渐成为研究热点。文章综述了CTC分离技术的最新进展,介绍了该类技术的临床应用并讨论其优缺点、未来展望和技术难题,力求为后续开展相关研究提供参考。
中图分类号:
沈素雅, 黄建钊, 李小怀. 循环肿瘤细胞富集技术研究进展[J]. 检验医学, 2022, 37(1): 91-96.
SHEN Suya, HUANG Jianzhao, LI Xiaohuai. Progress on the enrichment technology of circulating tumor cells[J]. Laboratory Medicine, 2022, 37(1): 91-96.
特性 | 原理 | 应用方法 | 优点 | 缺点 |
---|---|---|---|---|
物理特性 | 大小差异 | 膜滤过法、密度梯度离心法 | 设计和操作简单、不受表面标志物影响 | 纯度低、敏感性低、实用性有限 |
流体力学 | DLD技术、惯性聚焦技术、涡流捕获技术 | 通量高、纯度高、无需生物学标志、不易阻塞 | 准确率低 | |
超声波 | 声波细胞分选 | 温和、无需配体、生物兼容 | 通量低 | |
细胞电学特征 | 电泳富集法 | 调控简单、可重复性强、纯度高、存活率高 | 富集效率偏低 | |
化学特性 | 抗体 | 免疫磁珠法、固载抗体微通道 | 特异性高、选择性强、敏感性高 | 重复性差、保存期短、成本高、过程复杂 |
适配体 | 适配体捕获法 | 亲和力高、可重复性强、保质期长、条件温和 | 成本高 |
表1 不同CTC富集技术的优缺点
特性 | 原理 | 应用方法 | 优点 | 缺点 |
---|---|---|---|---|
物理特性 | 大小差异 | 膜滤过法、密度梯度离心法 | 设计和操作简单、不受表面标志物影响 | 纯度低、敏感性低、实用性有限 |
流体力学 | DLD技术、惯性聚焦技术、涡流捕获技术 | 通量高、纯度高、无需生物学标志、不易阻塞 | 准确率低 | |
超声波 | 声波细胞分选 | 温和、无需配体、生物兼容 | 通量低 | |
细胞电学特征 | 电泳富集法 | 调控简单、可重复性强、纯度高、存活率高 | 富集效率偏低 | |
化学特性 | 抗体 | 免疫磁珠法、固载抗体微通道 | 特异性高、选择性强、敏感性高 | 重复性差、保存期短、成本高、过程复杂 |
适配体 | 适配体捕获法 | 亲和力高、可重复性强、保质期长、条件温和 | 成本高 |
特性 | 实验技术 | 原理 | 研究结果 | 文献 |
---|---|---|---|---|
物理性质 | 三角形微柱DLD阵列芯片 | 尺寸和变形性 | 细胞发生变形;流速为2 000 μL/min,捕获率为95%。 | LUI等[ |
直管道微流控芯片 | 力学性质 | 流速100~300 μL/min,肿瘤细胞活性高(89%~91%),可用于后续检测 | PARK等[ | |
放置声波传感器 | 声波分选 | 临床分离效果好;分选速度达7.5 mL/h,捕获率>86% | DING等[ | |
Cluster-Chip | 物理捕获CTC-cluster | 实现CTC-cluster的高效物理捕获,保持了细胞簇的完整性 | SARIOGLU等[ | |
化学特性 | 鱼骨形微流控分选平台 | 阳性分选法 | 捕获效率高、CTC可以在原位进行基因分析,可实现单细胞分离 | BRINKMANN等[ |
CTC-iChip芯片 | 阴性分选法 | 敏感度高,能进一步分析细胞的性质 | OZKUMUR等[ |
表2 CTC富集技术的应用现状
特性 | 实验技术 | 原理 | 研究结果 | 文献 |
---|---|---|---|---|
物理性质 | 三角形微柱DLD阵列芯片 | 尺寸和变形性 | 细胞发生变形;流速为2 000 μL/min,捕获率为95%。 | LUI等[ |
直管道微流控芯片 | 力学性质 | 流速100~300 μL/min,肿瘤细胞活性高(89%~91%),可用于后续检测 | PARK等[ | |
放置声波传感器 | 声波分选 | 临床分离效果好;分选速度达7.5 mL/h,捕获率>86% | DING等[ | |
Cluster-Chip | 物理捕获CTC-cluster | 实现CTC-cluster的高效物理捕获,保持了细胞簇的完整性 | SARIOGLU等[ | |
化学特性 | 鱼骨形微流控分选平台 | 阳性分选法 | 捕获效率高、CTC可以在原位进行基因分析,可实现单细胞分离 | BRINKMANN等[ |
CTC-iChip芯片 | 阴性分选法 | 敏感度高,能进一步分析细胞的性质 | OZKUMUR等[ |
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