當前循環腫瘤細胞的液體活檢側重於其計數和基因組學的研究。由加州大學洛杉磯分校的科學家研發的一種新型循環腫瘤細胞檢測方法，超越當前技術，首次以超高的分辨率研究每個循環腫瘤細胞、量化其蛋白酶的分泌，解密其轉移“秘訣”！
這項研究於9月17日，最新發表在國際頂級期刊《PNAS》上。研究闡述了一種微流體集成設備，可以在15分鐘內將1 ml血液的循環腫瘤細胞濃縮10萬倍，轉化為2 nl大小的小液滴（＜50,000滴）。
在對循環腫瘤細胞進行“嚴刑拷打”後，研究人員終於證實，循環腫瘤細胞通過分泌蛋白水解酶，促進侵襲和免疫逃避！
循環腫瘤細胞檢測步驟
我們知道，循環腫瘤細胞（CTCs）是癌症病灶“掉落”進入到外周血液的腫瘤細胞。這些細胞隨血液播散後在身體的其他部位形成新的轉移灶，因此與癌症的轉移和復發密切相關。
然而，循環腫瘤細胞是如何逃避人體的免疫殺傷存活下來，科學家們一直未能確切證實。循環腫瘤細胞在外周血中十分稀少，給相關研究的開展帶來了極大的難度。大約每10億個血細胞才有1個循環腫瘤細胞！
在此之前，研究人員缺乏獲取循環腫瘤細胞信息的有效檢測手段。想要從循環腫瘤細胞收集信息，其中一個重要挑戰是，單個腫瘤細胞只產生少量分子。當循環腫瘤細胞在大量血液中時，由於被稀釋到一個很小的濃度，所以傳統檢測方法很難檢測到相關分子的活性。
而通過這項最新的無創檢測技術，研究人員僅需少量血液，就能夠快速有效的描述循環腫瘤細胞的生物表現。通過檢測裝置產生的微型漩渦，研究人員將循環腫瘤細胞從血液中分離出來。通過將每個循環腫瘤細胞濃縮在比傳統試管小千萬倍的液滴中，研究人員對每個循環腫瘤細胞產生和分泌的少量分子進行精確描述和量化。
循環腫瘤細胞分佈乳化
最新的液體活檢方法，使每個循環腫瘤細胞分泌的分子都保持在高度濃縮的狀態。研究人員得以瞭解每個循環腫瘤細胞的活性與侵襲性、以及這些癌症細胞如何進化和轉移。這將最終有助於臨床科研究人員確定採取什麼樣的干預措施來合理治療癌症。
此外，先前科學家們推測循環腫瘤細胞通過蛋白水解酶進行侵襲和免疫逃避，而這項研究通過檢測基質金屬蛋白酶（MMPs）的活性對此進行了證實。
基質金屬蛋白酶檢測分析
研究人員分析了11例受試者的細胞，其中7例為晚期前列腺癌患者；4例為健康受試者。結果表明，基質金屬蛋白酶在晚期癌症患者中具有更高的水平。這也表明，基質金屬蛋白酶是循環腫瘤細胞相關的生物標誌物，循環腫瘤細胞中高活性的基質金屬蛋白酶與不良預後相關。
7例前列腺癌患者的CTC檢測
研究人員強調，通過最新的血液檢測方法，臨床醫師和科研人員或許可以在治療開始前就找出最適合患者的藥物。癌症是一種個性化的疾病，而這項檢測工具可以真正幫助我們定製治療方法，從而使用只針對特定蛋白酶的藥物幫助患者真正獲益。
Functional profiling of circulating tumor cells with an integrated vortex capture and single-cell protease activity assay
www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1803884115
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