芯片捕获的循环肿瘤细胞

循环肿瘤细胞(ctc)肿瘤细胞脱离,穿过一个癌症病人的血液中。单一ctc极其罕见,通常少于1 10亿个细胞。这些细胞可以在遥远的器官,和研究人员相信这是癌症扩散的一种模式。

比单身更不常见的ctc是ctc的小群体,或集群。虽然CTC集群的存在已经50多年了,他们的血液中患病率以及角色转移尚未彻底调查,主要是因为它们很难以捉摸。然而,最近的生物医学技术的进步,使研究人员能够捕获单一CTC有兴趣重燃CTC集群,这是偶尔捕获单一CTC。

穆罕默德墨粉领导的研究人员,现在博士报告一种新型微流控芯片的发展,是专门为有效捕获的CTC集群整体,未加工的血液。

“很少有人了解CTC集群和他们的角色在癌症的进展和转移。这种独特的技术提供了一个激动人心的机会捕捉这些异常罕见的细胞群进行进一步分析的方式方法,“NIBIB主任罗德里克说小矮星,博士,医学博士”这是一种突破性技术,可以产生非常大的影响癌症研究。”

碳粉博士和他的合作者丹尼尔·哈伯,医学博士博士,最近使用他们的新技术,Cluster-Chip,捕捉和分析CTC集群在一组60例转移性乳腺癌、前列腺癌、黑色素瘤癌症。研究人员发现CTC集群——从两个到19细胞——在30 - 40的患者百分比。

放大的循环肿瘤细胞集群Cluster-Chip捕捉到。信贷:Sarioglu et al .,自然的方法

“这些集群的存在远远比我们想象的更常见的在过去,“说碳粉。“事实上,我们看到集群在这许多病人是一个非凡的发现。”

芯片设计慢慢推动血液通过许多行显微三角形的帖子。帖子被安排在这样一种方式,每两个帖子漏斗细胞对三分之一的职位。提示,单个细胞(包括血细胞和单一的ctc)很容易滑的帖子,继续通过芯片,直到到达下一个提示;然而CTC集群顶端,挂在平衡由于部队把他们在相反的方向。

确定Cluster-Chip的效率,研究人员介绍了荧光标记的细胞集群(从2 - 30细胞)的芯片和计算集群的数量被抓获,流过未被发现。的血流量2.5毫升/小时,芯片捕获99%的集群包含四个或更多的细胞,3个手机集群的70%,和41%的两个集群。比较之前和之后在显微镜下的集群捕捉发现芯片没有负面影响集群作为一个整体的完整性。

研究人员测试了60 Cluster-Chip在小试验转移性癌症患者。在这项研究中,芯片捕获CTC集群在11 27(40.7%)乳腺癌患者,20(30%)黑色素瘤患者,6和4的13例(31%)前列腺癌患者。患者样本中发现的大量的集群显示可能更重要的角色为集群转移级联。虽然CTC集群的意义尚未完全建立,碳粉和哈伯团队发表的一项研究在细胞(2014)发现了一个协会之间增加转移性乳腺癌患者的CTC集群数量和降低生存,和一个集群的存在之间的联系,减少前列腺癌患者的生存。

集群的生物学特征,研究人员测量肿瘤细胞增殖的一个标志——增加侵袭性的指标和糟糕的结果在一个乳腺癌患者大量单一ctc和集群。大约一半的病人的集群中的细胞增殖标记为正,表明集群可以包含积极增殖和静止细胞。

研究人员还指出,罕见的肿瘤细胞内存在集群在不到5%的患者。“事实上,一些CTC集群包含免疫细胞是特别感兴趣的,”小矮星说。“考虑到越来越多的癌症治疗与免疫系统,监控通过血液肿瘤免疫细胞相互作用的能力可能是很有价值的。”

墨粉预计Cluster-Chip将扮演重要的角色在刺激新的研究集群CTC生物学:“就像戳一个熊睡觉。真的能唤醒在集群和发展更好的技术来理解他们的生物学癌症转移。”